基于CVT的怠速节油控制模型作者：江铭 杨燕 李应优 谷城 徐恒来源：《时代汽车》2021年第24期 春夏秋冬话安全
摘 要：降成本和提效率是鞭策汽車行业不断前行的动力。在已知整车怠速节油原理的基础上，本文从汽车控制软件方面入手，基于汽车软件开发V模型，优化汽车软件控制模型，控制整车硬件在运行过程中开启怠速节油。并通过实车实验对比验证，得出设计符合预期功能。为整车降油耗提供软件助力。 缓冲垫
关键词：模型设计 怠速节油 控制器 离合器
Design of fuel-efficient control software for CVT
Jiang Ming Yang Yan Li Yingyou Gu Cheng Xv Heng
Abstract：Cost reduction and efficiency improvement are the driving force for the automobile industry to move forward. Based on the known principle of fuel saving at vehicle idle speed， this paper starts from the aspect of vehicle control software， develops V model based on vehicle software， optimizes the vehicle software control model， and controls the vehicle hardware to open idle speed and fuel saving during operation. Through the comparison and verification of real vehicle experiments， it is concluded that the design conforms to the expected function to provide software assistance for reducing fuel consumption of the vehicle.
Key words：pattern design， idle fuel-efficient， controller， clutch
1 引言
随着国家强制性排放油耗法规的不断加码，各大车企的油耗压力变得越来越大。对此，
提升整车传动效率成为了传统车企发展的必经之路。提升效率的方法也层出不穷，零件轻量化、动力牺牲、发动机节油新技术的应用等。如今软件定义汽车[1]的呼声方兴未艾，软件已经渗透了几乎所有的汽车系统，在汽车的开发中，软件的设计变得越来越重要。本文从软件层面出发，利用软件的V型开发流程，设计一种基于无极自动变速器（CVT）的怠速节油控制模型。CVT作为主流变速器的一种，燃油经济性和驾驶性能是其主要竞争力，并且随着国内CVT技术的提升，搭载CVT上市的车辆品牌越来越多，总体来说，从改善CVT控制软件方面提升效率是一个不错的选择。 2 原理分析
传统的CVT变速箱都设计有液力变矩器结构（Torque Converter），液力变矩器的涡轮端与DNR离合器为花键连接。在车辆处于前进挡并且怠速时，离合器处于前进挡结合状态，车辆整体传动链在液力变矩器处实现柔性连接。液力变矩器内部油液是存在阻力的，发动机需要消耗相应的燃油产生扭矩克服阻力。设计怠速控制模型，在车辆怠速时，将液力变矩器的拖曳扭矩控制在最小范围内，减小发动机怠速时的负载[2]。
汽车软件开发V模型[3]是汽车软件设计的常用开发方法，包括功能定义、需求分析、
架构设计、软件单元设计、目标/产品代码生成、单元测试、Hil测试、系统集成测试、整车测试等流程，如图1所示。本文主要描述怠速节油模型设计的需求分析与软件单元设计方面，并通过实车测试验证功能是否符合定义。
3 需求分析
怠速节油控制应用场景：城市用户日常用车的应用工况中，等待红绿灯工况出现频率较高且驾驶环境平和。在此工况下怠速节油功能的介入对车辆动力与车辆驾驶性影响最小。此时车辆静止并且挡位手柄处于D挡，驾驶员处于等待出发状态。功能需求：在以上类似的应用场景下，开启怠速节油功能，降低车辆燃油消耗。
怠速节油模型目标功能：车辆怠速时，控制CVT的D挡离合器产生滑差（液力变矩器的拖曳扭矩在最小范围，变速箱接近空挡状态[4]）。保证起步的前提下，降低发动机转速与涡轮转速差值，提高换档（D-N）驾驶感受。
北邮最强女周倩如现状 CVT控制系统的控制流如图2所示。整个控制系统分为TCU硬件与CVT硬件两大部分，本设计是基于TCU硬件的基础进行应用层软件设计。TCU发送电流信号至电磁阀，在
电流的作用下电磁阀进行动作，电磁阀与液压阀板配合改变CVT内各个部件的压力，各个部件在压力的作用下改变运行状态，最终动力从CVT输出到车轮。
4 控制模型设计
诡辩论
教心学 4.1 软件架构
根据需求分析，将控制模型分为三个小模型进行设计，软件架构如图3所示。首先是场景判定，怠速节油功能只有在特定的场景下才能开启，场景的识别应该作为控制模型的首要功能进行设计，通过TC工作原理以及整车运行分析，确定场景识别条件。然后是压力控制，控制D挡离合器产生滑差，就需要在原本离合器压力的基础进行偏移，压力偏移的大小直接影响驾驶员换挡回N与车辆起步时的驾驶性。最后是滑差的PI控制器，怠速节油功能开启时控制D挡离合器产生滑差，设计PI控制器，调节产生滑差的过程更平稳、更迅速、更准确。
4.2 场景识别
场景识别的主要作用是识别车辆所处工况能否为期望工况。根据传感器采集信息进行
判断，在不影响车辆驾驶性能与硬件寿命的前提下尽可能多次的开启功能，让节油的效果最大化。当下列条件全部满足，判定车辆处于期望工况：
冲绳海槽 车速小于标定阈值;
制动缸压力大于标定阈值;
制动缸压力变化小于标定阈值 ;
挡位手柄处于D挡;
变速器油温在30℃-120℃范围内;
坡道信号值小于3%;
发动机稳定运行标志位置位;
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