一种基于CVT效率的动力性速比优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于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。

An optimization method and system of dynamic speed ratio based on CVT efficiency

The invention discloses a power ratio optimization method and system based on CVT efficiency, belonging to the technical field of CVT speed ratio control, and solves the problem that the vehicle power performance is not necessarily the best under the existing CVT power ratio. A power ratio optimization method based on CVT efficiency includes the following steps: collecting pedal opening and real-time speed, establishing CVT speed ratio vector, forming engine speed matrix; obtaining engine torque matrix from engine speed matrix, obtaining engine power matrix from engine speed matrix and engine torque matrix; obtaining engine torque matrix and CVT speed from engine torque matrix and CVT speed The CVT efficiency matrix is obtained from the comparison row vector, and the whole vehicle driving power matrix is obtained from the CVT efficiency matrix and the engine power matrix; the speed ratio corresponding to the maximum value in the whole vehicle driving power matrix is obtained, that is, the dynamic speed ratio under the pedal opening and real-time vehicle speed. The optimized power performance ratio of CVT output is realized, which can keep the best power performance of the whole vehicle all the time.

【技术实现步骤摘要】
一种基于CVT效率的动力性速比优化方法及系统
本专利技术涉及CVT速比控制
，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。
技术介绍
CVT(ContinuouslyVariableTransmission)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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术提供一种基于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；<br>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；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速比行向量以及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，本专利技术还提供了一种基于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速比行向量得到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速比行向量得到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速比行向量以及CVT效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：/n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；/n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；/n步骤S3、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；/n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。/n

【技术特征摘要】
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；
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速比行向量以及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，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志红，颜伏伍，王剑云，刘士超，严浩，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42