CN110469661B - 一种基于cvt效率的动力性速比优化方法及系统 - Google Patents

一种基于cvt效率的动力性速比优化方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于CVT效率的动力性速比优化方法及系统,属于CVT速比控制技术领域,解决了现有CVT动力性速比下整车动力性并非一定最好的问题。一种基于CVT效率的动力性速比优化方法,包括以下步骤:采集踏板开度和实时车速,建立CVT速比向量,形成发动机转速矩阵;由所述发动机转速矩阵获取发动机转矩矩阵,由所述发动机转速矩阵和发动机转矩矩阵得到发动机功率矩阵;由所述发动机转矩矩阵、CVT速比行向量得到CVT效率矩阵,由所述CVT效率矩阵以及发动机功率矩阵得到整车驱动功率矩阵;获取所述整车驱动功率矩阵中的最大值对应的速比,即为所述踏板开度和实时车速下的动力性速比。实现了CVT输出该优化后的动力性速比,可使整车动力性一直保持最好。

Description

一种基于CVT效率的动力性速比优化方法及系统
技术领域
本发明涉及CVT速比控制技术领域,尤其是涉及一种基于CVT效率的动力性速比优化方法及系统。
背景技术
CVT(Continuously Variable Transmission)也叫无级变速器,它与传统变速器相比有着诸多优点,其速比是一系列连续的值,可以使发动机一直在理想的工作曲线上运行,进而提升汽车的动力性、经济性和平顺性;
CVT的速比控制一直是近年来CVT的研究热点,其控制依据来源于发动机的转速调节曲线,动力转速调节曲线反应了在不同踏板开度下发动机最大功率对应的转速,按照动力转速调节曲线结合车速计算的速比称为CVT动力性速比。汽车行驶过程中,当以动力性速比调节变速器速比时,此时在任意加速踏板输入下,发动机功率都是最大的;
对于CVT动力性速比的优化,目前大部分的研究都针对发动机展开,将不同加速踏板输入下的发动机最大功率作为控制对象;但实际上发动机发出最大功率时,并不意味着此时整车的驱动功率最大,而整车驱动功率才是真正决定整车动力性好坏的依据。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有CVT动力性速比下整车动力性并非一定最好的问题,提出一种基于CVT效率的动力性速比优化方法及系统。
一方面,本发明提供一种基于CVT效率的动力性速比优化方法,包括以下步骤:
步骤S1、采集踏板开度和实时车速,建立CVT速比向量,由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵;
步骤S2、根据所述发动机转速矩阵获取所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵,由所述发动机转速矩阵和发动机转矩矩阵得到发动机功率矩阵;
步骤S3、由所述发动机转矩矩阵、CVT速比向量得到CVT效率矩阵,由所述CVT效率矩阵以及发动机功率矩阵得到整车驱动功率矩阵;
步骤S4、获取所述整车驱动功率矩阵中的最大值对应的速比,即为所述踏板开度和实时车速下的动力性速比。
进一步地,所述建立CVT速比向量,具体包括:
根据CVT速比调节范围,以Δi为间隔对CVT速比进行取值,将所有取值构成一维矩阵,所述一维矩阵即为CVT速比向量,其中,0<Δi≤0.01。
进一步地,由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵,具体包括:
将CVT速比向量中的CVT速比值依次代入发动机转速公式n=Vi0i/0.377r中,并结合实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速值,将发动机转速不在正常转速范围内的值置零,所有发动机转速值形成了发动机转速矩阵;其中,V为实时车速,i0为主减速器速比,i为CVT速比值,r为车轮半径。
进一步地,所述步骤S2具体包括:
由所述发动机转速矩阵、踏板开度以及发动机转矩模型中踏板开度、发动机转速发动机转矩三者之间的对应关系,得到所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;
将同一CVT速比对应的发动机转矩值和发动机转速值,代入发动机功率公式Pe=Ttqn/9550,得到该CVT速比下的发动机功率,所有CVT速比下的发动机功率构成了发动机功率矩阵,其中,Pe为发动机功率,Ttq为发动机转矩,n为发动机转速。
进一步地,所述步骤S3,具体包括:
由发动机转矩矩阵、CVT速比向量以及CVT效率模型中发动机转矩、CVT速比、CVT效率三者之间的对应关系,得到CVT效率矩阵;
将同一CVT速比对应的发动机功率、CVT效率代入整车驱动功率公式Pd=Peηcvtη0,得到该CVT速比下的整车驱动功率,所有CVT速比下的整车驱动功率构成了整车驱动功率矩阵,其中,Pd为整车驱动功率,Pe为发动机功率,ηcvt为CVT效率,η0是除CVT效率以外的其他效率,为常量。
另一方面,本发明还提供了一种基于CVT效率的动力性速比优化系统,包括位移传感器、车速检测器,发动机转速矩阵获取模块、发动机转矩矩阵获取模块、发动机功率矩阵获取模块、CVT效率矩阵获取模块、整车驱动功率矩阵获取模块以及动力性速比获取模块;
所述位移传感器用于采集踏板开度,所述车速检测器用于采集实时车速;所述发动机转速矩阵获取模块,用于建立CVT速比向量,由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵;
所述发动机转矩矩阵获取模块,用于根据所述发动机转速矩阵获取所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;所述发动机功率矩阵获取模块,用于由所述发动机转速矩阵和发动机转矩矩阵得到发动机功率矩阵;
所述CVT效率矩阵获取模块,用于由所述发动机转矩矩阵、CVT速比向量得到CVT效率矩阵;所述整车驱动功率矩阵获取模块,用于由所述CVT效率矩阵以及发动机功率矩阵得到整车驱动功率矩阵;
所述动力性速比获取模块,用于获取所述整车驱动功率矩阵中的最大值对应的速比,即为所述踏板开度和实时车速下的动力性速比。
进一步地,发动机转速矩阵获取模块包括CVT速比向量建立模块,
所述CVT速比向量建立模块,用于根据CVT速比调节范围,以Δi为间隔对CVT速比进行取值,将所有取值构成一维矩阵,所述一维矩阵即为CVT速比向量,其中,0<Δi≤0.01。
进一步地,发动机转速矩阵获取模块由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵,具体包括:
发动机转速矩阵获取模块将CVT速比向量中的CVT速比值依次代入发动机转速公式n=Vi0i/0.377r中,并结合实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速值,将发动机转速不在正常转速范围内的值置零,所有发动机转速值形成了发动机转速矩阵;其中,V为实时车速,i0为主减速器速比,i为CVT速比值,r为车轮半径。
进一步地,所述发动机转矩矩阵获取模块,根据所述发动机转速矩阵获取所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;所述发动机功率矩阵获取模块,由所述发动机转速矩阵和发动机转矩矩阵得到发动机功率矩阵,具体包括:
所述发动机转矩矩阵获取模块,由所述发动机转速矩阵、踏板开度以及发动机转矩模型中踏板开度、发动机转速、发动机转矩三者之间的对应关系,得到所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;
所述发动机功率矩阵获取模块,将同一CVT速比对应的发动机转矩值和发动机转速值,代入发动机功率公式Pe=Ttqn/9550,得到该CVT速比下的发动机功率,所有CVT速比下的发动机功率构成了发动机功率矩阵,其中,Pe为发动机功率,Ttq为发动机转矩,n为发动机转速。
进一步地,所述CVT效率矩阵获取模块,由所述发动机转矩矩阵、CVT速比向量得到CVT效率矩阵;所述整车驱动功率矩阵获取模块,由所述CVT效率矩阵以及发动机功率矩阵得到整车驱动功率矩阵,具体包括:
所述CVT效率矩阵获取模块,由发动机转矩矩阵、CVT速比向量以及CVT效率模型中发动机转矩、CVT速比、CVT效率三者之间的对应关系,得到CVT效率矩阵;
所述整车驱动功率矩阵获取模块,将同一CVT速比对应的发动机功率、CVT效率代入整车驱动功率公式Pd=Peηcvtη0,得到该CVT速比下的整车驱动功率,所有CVT速比下的整车驱动功率构成了整车驱动功率矩阵,其中,Pd为整车驱动功率,Pe为发动机功率,ηcvt为CVT效率,η0是除CVT效率以外的其他效率,为常量。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:通过采集踏板开度和实时车速,建立CVT速比向量,由所述CVT速比向量和实时车速得到发动机转速矩阵,进而获得所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵、发动机功率矩阵、CVT效率矩阵,并由此获得所述踏板开度、实时车速条件下的整车驱动功率矩阵;
最终获取所述整车驱动功率矩阵中的最大值对应的速比,作为所述踏板开度和实时车速下的动力性速比,对原有CVT动力性速比进行了优化,CVT输出该优化后的动力性速比,能使整车的驱动功率处于最大值,进而可使得整车动力性一直保持最好。
附图说明
图1是本发明实施例1所述的基于CVT效率的动力性速比优化方法的流程示意图;
图2是本发明实施例1所述的发动机转矩模型图;
图3是本发明实施例1所述的CVT效率模型图;
图4是本发明实施例2所述的优化前的动力性速比模型图;
图5是本发明实施例2所述的优化后的动力性速比模型图;
图6是本发明实施例2所述的缓加速工况的曲线图;
图7是本发明实施例2所述的两种速比模型下的整车动力性表现对比曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例提供了一种基于CVT效率的动力性速比优化方法,所述方法的流程示意图,如图1所示,包括以下步骤:
步骤S1、采集踏板开度和实时车速,建立CVT速比向量,由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵;
步骤S2、根据所述发动机转速矩阵获取所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵,由所述发动机转速矩阵和发动机转矩矩阵得到发动机功率矩阵;
步骤S3、由所述发动机转矩矩阵、CVT速比向量得到CVT效率矩阵,由所述CVT效率矩阵以及发动机功率矩阵,得到整车驱动功率矩阵;
步骤S4、获取所述整车驱动功率矩阵中的最大值对应的速比,即为所述踏板开度和实时车速下的动力性速比。
传统的CVT动力性速比是针对发动机功率设定的,但动力在从发动机到车轮传输路径中,存在着多处功率损失,大部分的传递效率由于在不同负载下变化并不大,可以设定为一个恒定值,故该值最终并不会影响到动力性速比的设定,但CVT效率在不同负载下变化很大,在设定CVT动力性速比时,若将CVT效率视作一个恒定的值,能够保证发动机功率最大,但不能保证整车驱动功率最大;
汽车行驶过程中,影响汽车动力性的实际上是整车的驱动功率,而传统的动力性速比设定只考虑了发动机功率,由于CVT效率不是定值,故发动机功率最大并不能保证整车驱动功率最大,所以需要结合CVT的效率对其动力性速比的设定进行优化。
优选的,所述建立CVT速比向量,具体包括:
根据CVT速比调节范围,以Δi为间隔对CVT速比进行取值,将所有取值构成一维矩阵,所述一维矩阵即为CVT速比向量,其中,0<Δi≤0.01。
不同CVT的速比可能会有不同调节范围,取值间隔Δi越小,CVT速比向量中的值就越多,动力性速比优化的精度越高,但同时计算量就越大,当取值数为n时,则CVT速比向量为1×n向量。
优选的,由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵,具体包括:
将CVT速比向量中的CVT速比值依次代入发动机转速公式n=Vi0i/0.377r中,并结合实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速值,将发动机转速不在正常转速范围内的值置零,所有发动机转速值形成了发动机转速矩阵;其中,V为实时车速,i0为主减速器速比,i为CVT速比值,r为车轮半径。
其中,由于CVT速比向量为1×n向量,则发动机转速矩阵为1×n矩阵,上述主减速器速比和车轮半径为定值且容易获得。
优选的,所述步骤S2具体包括:
由所述发动机转速矩阵、踏板开度以及发动机转矩模型中踏板开度、发动机转速发动机转矩三者之间的对应关系,得到所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;
将同一CVT速比对应的发动机转矩值和发动机转速值,代入发动机功率公式Pe=Ttqn/9550,得到该CVT速比下的发动机功率,所有CVT速比下的发动机功率构成了发动机功率矩阵,其中,Pe为发动机功率,Ttq为发动机转矩,n为发动机转速。
需要说明的,所述发动机转矩模型可由发动机台架试验数据插值后得到,发动机转矩模型图,如图2所示,该模型反应了加速踏板开度,发动机转速和发动机转矩三者的对应关系,当踏板开度确定后,发动机转速和发动机转矩对应关系就确定了,所述发动机转矩为1×n矩阵。
优选的,所述步骤S3,具体包括:
由发动机转矩矩阵、CVT速比向量以及CVT效率模型中发动机转矩、CVT速比、CVT效率三者之间的对应关系,得到CVT效率矩阵;
将同一CVT速比对应的发动机功率、CVT效率代入整车驱动功率公式Pd=Peηcvtη0,得到该CVT速比下的整车驱动功率,所有CVT速比下的整车驱动功率构成了整车驱动功率矩阵,其中,Pd为整车驱动功率,Pe为发动机功率,ηcvt为CVT效率,η0是除CVT效率以外的其他效率,为常量。所述整车驱动功率矩阵为1×n矩阵。
需要说明的是,可根据CVT台架试验数据得到CVT效率模型,CVT效率模型图,如图3所示,该模型反应了CVT在不同发动机转矩和CVT速比输入下的效率值。
实施例2
本发明实施例提供了一种基于CVT效率的动力性速比优化方法,具体实施时,发动机的转速范围为1000~5500r/min,CVT速比的调节范围为0.368~2.531,主减速器速比为5.511,车轮半径为0.335m,
设定车速变化范围为10~160km/h,以ΔV=10km/h作为间隔进行取值,所有车速的取值得到车速向量;以Δi=0.001作为间隔对CVT速比进行取值,将所有取值构成一维矩阵,所述一维矩阵即为CVT速比向量;
若采集的踏板开度为5%,此时利用发动机转速公式n=Vi0i/0.377r,计算速比向量和车速向量对应位置的发动机转速,最终形成发动机转速矩阵,具体计算时,可取同一车速下的不同速比依次代入发动机转速公式,结合该速比,得到2164个发动机转速值,将得到的2164个发动机转速值作为一行,依此,可以得到16×2164发动机转速矩阵;
然后判断发动机转速矩阵中每个元素是否在转速范围1000~5500内,若是则保留原数值,若不是则置零(在用计算机具体计算时可以置为NaN,不参与接下来的计算);
由发动机转矩模型可知,当踏板开度为5%时,发动机转速和转矩的关系一一对应,利用插值得到发动机转矩矩阵,所述发动机转矩矩阵也为16×2164的矩阵;
根据发动机功率公式Pe=Ttqn/9550以及上述得到发动机转矩矩阵、发动机转速矩阵,可得到发动机功率矩阵;具体进行功率计算时,是以发动机转矩、发动机转速在各自矩阵的对应位置相乘然后除以9550;可知发动机功率矩阵也为16×2164矩阵;
现将车速一定,取发动机转矩矩阵中的一行转矩值(1×2164)、CVT速比向量(1×2164)以及CVT效率模型中发动机转矩、CVT速比、CVT效率三者之间的对应关系,得到一维的CVT效率矩阵(1×2164);因车速值有16个,则最终得到的CVT效率矩阵为16×2164的矩阵。
根据整车驱动功率公式Pd=Peηcvtη0以及上述求得的CVT效率矩阵、发动机功率矩阵,得到发动机功率矩阵(16×2164),获取同一车速下,不同速比对应的整车驱动功率,并得到其中的最大值,该最大值对应的速比即为踏板开度5%、该车速下使整车驱动功率最大的速比;
根据前面的取样间隔,车速变化范围为10:10:160,则在踏板开度为5%下,驱动功率矩阵中,可以找到16个车速下对应的动力性速比,它们构成16×1的矩阵;这些速比为车速变化范围为10:10:160时,使整车驱动功率最大的动力性速比。
由上所述可获取任一踏板开度下、任一车速下的动力性速比;
在一个具体实施例中,分别计算踏板开度在10%,15%,20%……100%时的动力性速比,每个踏板开度下都可以得到一个16×1的动力性速比矩阵,根据取样间隔,在20个踏板开度下,最终可以得到20个16×1的动力性速比矩阵,将他们组合在一起得到一个16×20矩阵,该矩阵即为车速变化范围为10:10:160、踏板开度5%:5%:100%下的动力性速比模型,依此,可建立任意车速变化范围、踏板开度下的动力性速比模型;该模型反应了在不同踏板开度和车速下,使整车驱动功率最大的CVT速比。
图4为优化前的动力性速比模型(即使用现有技术建立的动力性速比模型)图,图5为优化后的动力性速比模型(基本发明例建立的动力性速比模型)图,区别在于优化前的速比模型以发动机功率最大作为控制目标,优化后的速比模型以驱动功率最大作为控制目标;
设置缓加速工况,对两种速比模型在整车中的动力性表现进行对比,图6为缓加速工况的曲线图,图7为两种速比模型下(优化前的动力性速比模型和优化后的动力性速比模型)的整车动力性表现对比曲线图;优化前的动力性速比在缓加速工况下的百公里加速时间t1为30.725s,优化后的速比百公里加速时间t2为29.925s,优化后的速比模型使整车百公里加速时间缩短了0.8s。
实施例3
本发明实施例提供了一种基于CVT效率的动力性速比优化系统,包括位移传感器、车速检测器,发动机转速矩阵获取模块、发动机转矩矩阵获取模块、发动机功率矩阵获取模块、CVT效率矩阵获取模块、整车驱动功率矩阵获取模块以及动力性速比获取模块。
所述位移传感器用于采集踏板开度,所述车速检测器用于采集实时车速;所述发动机转速矩阵获取模块,用于建立CVT速比向量,由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵;
所述发动机转矩矩阵获取模块,用于根据所述发动机转速矩阵获取所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;所述发动机功率矩阵获取模块,用于由所述发动机转速矩阵和发动机转矩矩阵得到发动机功率矩阵;
所述CVT效率矩阵获取模块,用于由所述发动机转矩矩阵、CVT速比向量得到CVT效率矩阵;所述整车驱动功率矩阵获取模块,用于由所述CVT效率矩阵以及发动机功率矩阵得到整车驱动功率矩阵;
所述动力性速比获取模块,用于获取所述整车驱动功率矩阵中的最大值对应的速比,即为所述踏板开度和实时车速下的动力性速比。
优选的,发动机转速矩阵获取模块包括CVT速比向量建立模块,
所述CVT速比向量建立模块,用于根据CVT速比调节范围,以Δi为间隔对CVT速比进行取值,将所有取值构成一维矩阵,所述一维矩阵即为CVT速比向量,其中,0<Δi≤0.01。
优选的,发动机转速矩阵获取模块由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵,具体包括:
发动机转速矩阵获取模块将CVT速比向量中的CVT速比值依次代入发动机转速公式n=Vi0i/0.377r中,并结合实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速值,将发动机转速不在正常转速范围内的值置零,所有发动机转速值形成了发动机转速矩阵;其中,V为实时车速,i0为主减速器速比,i为CVT速比值,r为车轮半径。
优选的,所述发动机转矩矩阵获取模块,根据所述发动机转速矩阵获取所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;所述发动机功率矩阵获取模块,由所述发动机转速矩阵和发动机转矩矩阵得到发动机功率矩阵,具体包括:
所述发动机转矩矩阵获取模块,由所述发动机转速矩阵、踏板开度以及发动机转矩模型中踏板开度、发动机转速、发动机转矩三者之间的对应关系,得到所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;
所述发动机功率矩阵获取模块,将同一CVT速比对应的发动机转矩值和发动机转速值,代入发动机功率公式Pe=Ttqn/9550,得到该CVT速比下的发动机功率,所有CVT速比下的发动机功率构成了发动机功率矩阵,其中,Pe为发动机功率,Ttq为发动机转矩,n为发动机转速。
优选的,所述CVT效率矩阵获取模块,由所述发动机转矩矩阵、CVT速比向量得到CVT效率矩阵;所述整车驱动功率矩阵获取模块,由所述CVT效率矩阵以及发动机功率矩阵得到整车驱动功率矩阵,具体包括:
所述CVT效率矩阵获取模块,由发动机转矩矩阵、CVT速比向量以及CVT效率模型中发动机转矩、CVT速比、CVT效率三者之间的对应关系,得到CVT效率矩阵;
所述整车驱动功率矩阵获取模块,将同一CVT速比对应的发动机功率、CVT效率代入整车驱动功率公式Pd=Peηcvtη0,得到该CVT速比下的整车驱动功率,所有CVT速比下的整车驱动功率构成了整车驱动功率矩阵,其中,Pd为整车驱动功率,Pe为发动机功率,ηcvt为CVT效率,η0是除CVT效率以外的其他效率,为常量。
本发明提供了一种基于CVT效率的动力性速比优化方法及系统,建立CVT速比向量,由所述CVT速比向量和实时车速得到发动机转速矩阵,进而获得所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵、发动机功率矩阵、CVT效率矩阵,并由此获得所述踏板开度、实时车速条件下的整车驱动功率矩阵;
最终获取所述整车驱动功率矩阵中的最大值对应的速比,作为所述踏板开度和实时车速下的动力性速比,对原有CVT动力性速比进行了优化,CVT输出该优化后的动力性速比,能使整车的驱动功率处于最大值。
本领域技术人员可以预见,本发明所述方案可以使得无论踏板开度及车速在任一值,发动机的转速都能使整车的驱动功率处于最大值;在本发明方案得到的CVT动力性速比下,整车动力性可一直保持最好,实现了整车动力性能的提升。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于CVT效率的动力性速比优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1、采集踏板开度和实时车速,建立CVT速比向量,由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵;
步骤S2、根据所述发动机转速矩阵获取所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵,由所述发动机转速矩阵和发动机转矩矩阵得到发动机功率矩阵;
步骤S3、由所述发动机转矩矩阵、CVT速比向量得到CVT效率矩阵,由所述CVT效率矩阵以及发动机功率矩阵得到整车驱动功率矩阵;
步骤S4、获取所述整车驱动功率矩阵中的最大值对应的速比,即为所述踏板开度和实时车速下的动力性速比。
2.根据权利要求1所述的基于CVT效率的动力性速比优化方法,其特征在于,所述建立CVT速比向量,具体包括:
根据CVT速比调节范围,以Δi为间隔对CVT速比进行取值,将所有取值构成一维矩阵,所述一维矩阵即为CVT速比向量,其中,0<Δi≤0.01。
3.根据权利要求1所述的基于CVT效率的动力性速比优化方法,其特征在于,由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵,具体包括:
将CVT速比向量中的CVT速比值依次代入发动机转速公式n=Vi0i/0.377r中,并结合实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速值,将发动机转速不在正常转速范围内的值置零,所有发动机转速值形成了发动机转速矩阵;其中,V为实时车速,i0为主减速器速比,i为CVT速比值,r为车轮半径。
4.根据权利要求1所述的基于CVT效率的动力性速比优化方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:
由所述发动机转速矩阵、踏板开度以及发动机转矩模型中踏板开度、发动机转速发动机转矩三者之间的对应关系,得到所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;
将同一CVT速比对应的发动机转矩值和发动机转速值,代入发动机功率公式Pe=Ttqn/9550,得到该CVT速比下的发动机功率,所有CVT速比下的发动机功率构成了发动机功率矩阵,其中,Pe为发动机功率,Ttq为发动机转矩,n为发动机转速。
5.根据权利要求1所述的基于CVT效率的动力性速比优化方法,其特征在于,所述步骤S3,具体包括:
由发动机转矩矩阵、CVT速比向量以及CVT效率模型中发动机转矩、CVT速比、CVT效率三者之间的对应关系,得到CVT效率矩阵;
将同一CVT速比对应的发动机功率、CVT效率代入整车驱动功率公式Pd=Peηcvtη0,得到该CVT速比下的整车驱动功率,所有CVT速比下的整车驱动功率构成了整车驱动功率矩阵,其中,Pd为整车驱动功率,Pe为发动机功率,ηcvt为CVT效率,η0是除CVT效率以外的其他效率,为常量。
6.一种基于CVT效率的动力性速比优化系统,其特征在于,包括位移传感器、车速检测器,发动机转速矩阵获取模块、发动机转矩矩阵获取模块、发动机功率矩阵获取模块、CVT效率矩阵获取模块、整车驱动功率矩阵获取模块以及动力性速比获取模块;
所述位移传感器用于采集踏板开度,所述车速检测器用于采集实时车速;所述发动机转速矩阵获取模块,用于建立CVT速比向量,由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵;
所述发动机转矩矩阵获取模块,用于根据所述发动机转速矩阵获取所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;所述发动机功率矩阵获取模块,用于由所述发动机转速矩阵和发动机转矩矩阵得到发动机功率矩阵;
所述CVT效率矩阵获取模块,用于由所述发动机转矩矩阵、CVT速比向量得到CVT效率矩阵;所述整车驱动功率矩阵获取模块,用于由所述CVT效率矩阵以及发动机功率矩阵得到整车驱动功率矩阵;
所述动力性速比获取模块,用于获取所述整车驱动功率矩阵中的最大值对应的速比,即为所述踏板开度和实时车速下的动力性速比。
7.根据权利要求6所述的基于CVT效率的动力性速比优化系统,其特征在于,发动机转速矩阵获取模块包括CVT速比向量建立模块,
所述CVT速比向量建立模块,用于根据CVT速比调节范围,以Δi为间隔对CVT速比进行取值,将所有取值构成一维矩阵,所述一维矩阵即为CVT速比向量,其中,0<Δi≤0.01。
8.根据权利要求6所述的基于CVT效率的动力性速比优化系统,其特征在于,发动机转速矩阵获取模块由所述CVT速比向量和实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速,并形成发动机转速矩阵,具体包括:
发动机转速矩阵获取模块将CVT速比向量中的CVT速比值依次代入发动机转速公式n=Vi0i/0.377r中,并结合实时车速,得到所述实时车速下不同CVT速比的对应发动机转速值,将发动机转速不在正常转速范围内的值置零,所有发动机转速值形成了发动机转速矩阵;其中,V为实时车速,i0为主减速器速比,i为CVT速比值,r为车轮半径。
9.根据权利要求6所述的基于CVT效率的动力性速比优化系统,其特征在于,所述发动机转矩矩阵获取模块,根据所述发动机转速矩阵获取所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;所述发动机功率矩阵获取模块,由所述发动机转速矩阵和发动机转矩矩阵得到发动机功率矩阵,具体包括:
所述发动机转矩矩阵获取模块,由所述发动机转速矩阵、踏板开度以及发动机转矩模型中踏板开度、发动机转速、发动机转矩三者之间的对应关系,得到所述踏板开度、实时车速条件下的发动机转矩矩阵;
所述发动机功率矩阵获取模块,将同一CVT速比对应的发动机转矩值和发动机转速值,代入发动机功率公式Pe=Ttqn/9550,得到该CVT速比下的发动机功率,所有CVT速比下的发动机功率构成了发动机功率矩阵,其中,Pe为发动机功率,Ttq为发动机转矩,n为发动机转速。
10.根据权利要求6所述的基于CVT效率的动力性速比优化系统,其特征在于,所述CVT效率矩阵获取模块,由所述发动机转矩矩阵、CVT速比向量得到CVT效率矩阵;所述整车驱动功率矩阵获取模块,由所述CVT效率矩阵以及发动机功率矩阵得到整车驱动功率矩阵,具体包括:
所述CVT效率矩阵获取模块,由发动机转矩矩阵、CVT速比向量以及CVT效率模型中发动机转矩、CVT速比、CVT效率三者之间的对应关系,得到CVT效率矩阵;
所述整车驱动功率矩阵获取模块,将同一CVT速比对应的发动机功率、CVT效率代入整车驱动功率公式Pd=Peηcvtη0,得到该CVT速比下的整车驱动功率,所有CVT速比下的整车驱动功率构成了整车驱动功率矩阵,其中,Pd为整车驱动功率,Pe为发动机功率,ηcvt为CVT效率,η0是除CVT效率以外的其他效率,为常量。
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