基于综合评价法的无级变速器目标速比确定方法
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用性ｊ ｎ 关键词：汽车工程；目标速比；综合评价法；金属带式无级变速器；驾驶意图
Ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｐｅｅｄ Ｒａｔｉｏ ｏｆ ＣＶＴ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ
Ｍａ Ｃｈｅｎｇｇｕａｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｙｏｎｇ，Ｗ么Ｈａｉｘｉａｏ，Ｗａｎｇ Ｃｈｕｎｆａｎｇ
＊基金项目：江苏省科技攻关项目（ＢＥ２００６—０１９） ７１
第六届中国智能交通年会暨第七届国际节能与 新能源汽车创新发展论坛优秀论文集（新能源汽车）
１引言
汽车动力性与燃油经济性是汽车最重要、最基本的性能。无级变速器（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａ－ ｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ，ＣＶＴ）可以构成一个没有“漏洞’’的理想动力供应特性场，通过控制无级 变速传动系统的传动比保证发动机在理想的工作线上运行，从而提高了汽车的动力性和经济 性，改善了发动机排放。
７３
第六届中国智能交通年会暨第七届国际节能与 新能源汽车创新发展论坛优秀论文集（新能源汽车）
２．５
９
‘Ｊ
▲ 山］ １一 州上·５
１
Ｏ．５
Ｏ
图４最优经济性目标速比
型ＣＲＵＩＳＥ车辆模型主要包括整车模型、发动机模型、ＣＶＴ模型、后桥模型、制动器模型、车 轮模型等。在联合仿真中，ＣＲＵＩＳＥ车辆模型提供ＣＶＴ控制原型车模型。ＣＶＴ的速比控制 是通过ＣＲＵＩＳＥ车辆模型中Ｍａｔｌａｂ—ＤＬＬ模块，调用ＳＩＭＵＬＩＮＫ搭建的速比控制策略模型 生成的动态链接库文件，实现ＣＶＴ的速比控制的。仿真的循环工况采用轿车仿真分析比较 有代表性的欧洲典型工况ＮＥＤＣ工况，图６为某策略下的ＮＥＤＣ油耗仿真，通过仿真模型可 以得到动力性能和经济性能指标。
混合动力与纯电动汽车／Ｃ｝夏Ａｐ鼍、霸Ｒ『『ｌ
图３发ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机的万有特性、等功率及负荷特性合成图
在万有特性曲线（图２）上将各功率对应的最小燃油消耗率点连接起来，即可找到寻找出
发动机经济性运行曲线，在同一张图上作图３，并将各节气门开度下的最大功率点连接起来即
可得到发动机动力运行曲线。要想使发动机工作在所要求的工况（最佳动力性、经济性或最佳
３·２基于综合评价法的目标速比性能评价
综合评价法（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）是指运用多个指标对多个参评单位进行 评价的方法，称为多变量综合评价方法，简称综合评价方法。其基本思想是将多个指标转化为 一个能够反映综合情况的指标来进行评价。针对于指定的目标速比策略仿真的每一组结果进
排放），要求汽车变速器的传动比主黝而簖满足式（１）就实现了汽车与发动机最佳动力性（或最佳
主ｚ而而。ｚ蚴一＿Ｏ一．３—丁 经济性，或最佳排放）的匹配。图４给出了最佳经济性情况下的目标速比图。 ７ ７ｒｋｎ ｏ
（１）ｇｅａ
ｕ夕
式中：主黝而簖为变速器传动比；ｉｏ为主传动比；ｒｋ为车轮半径；‰为最佳发动机转；７Ｊ为 车速。
３基于综合评价法的目标速比性能评价
３·１基于ＣＲＵＩＳＥ的整车性能仿真
针对本文开发的ＣＶＴ速比控制策略，利用ＡＶＬ－ＣＲＵＩＳＥ、ＭＡＴＬＡ辟ＳＩＭＵＬＩＮＫ联合 仿真平台，搭建了ＣＶＴ正向仿真模型（图５），分析该速比控制策略对整车性能的影响。 ＣＲＵＩＳＥ是模块化、参数化建模软件，其根据所研究的ＣＶＴ车辆结构，拖动相应部件模块，输 入各模块参数，如发动机ＭＡＰ图数据、ＣＶＴ数据、整车数据等即可迅速搭建ＣＶＴ的车辆模
原地起步加速 到１００ｋｍ／ｈ
时间（ｓ）
爬坡
坡度（％） 车速（ｋｉｎ／ｈ）
等速行驶燃料 消耗量（Ｌ／ｌＯＯｋｍ）
６０（ｋｉｎ／ｈ） ９０（ｋｉｎ／ｈ）
动力性
１ ５２．３
２０．１２
３０ １２．５ ５．５６ ７．３３
检测结果 经济性
１４３．９
２４．３２
３０ １０．５ ５．１０ ６．２８
匀界口１关工、．
２１．１ ９ ３０
本文提出一种基于综合评价的ＣＶＴ目标速比的控制方法及制定过程，通过仿真及实验 按照综合评价指标确定一个兼顾动力和经济模式的目标速比。通过此速比来进行ＣＶＴ的控 制，以达到按照驾驶意图来兼顾车辆的动力性和经济性，提高了驾驶操纵性。
２ ＣＶＴ目标速比的确定方法
无级变速器速比控制的目标是通过对发动机和变速器速比的控制，使发动机始终在理想 的工作状态下运行，即使发动机始终沿着最佳动力性或经济性曲线工作。
选择某款发动机的试验数据进行分析，采用回归法通过ＭＡＴＬＡＢ编程拟合试验数据，所 得该发动机燃油消耗率特性三维曲面如图２，发动机万有特性及等功率如图３所示，发动机燃 油消耗率拟合度在９ ５％以上，误差在工程允许范围内。
重
＼
①
乱 ＾ 皇
●
重
＼ ∞
＼＿／ ①
ｏ
图１ 发动机部分负荷特性曲线图
图２ 发动机燃油消耗率特性三维曲面图 ７２
７４
混合动力与纯电动汽车／（１）ＨＡＰＴＥＲ Ｉｌ
图５ ＣＶＴ整车ＣＲＵＩＳＥ模型
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图６某策略下ＮＥＤＣ仿真
行综合评价分析。每一个策略是在一个燃油ＥＵＤＣ循环经济，０～１００ｋｍ／ｈ加速５０～８０ｋｍ／ｈ
混合动力与纯电动汽车／Ｃ｝蔓ＡＰ鼍、ＥＲ Ｉｌ
基于综合评价法的无级变速器目标速比确定方法 ＊
马承广，张涌，吴海啸，王春芳
（上汽商用车技术中心（南京汽车工程研究院），江苏南京２ １ ００ ９ ６）
摘 要：运用综合评价法理论提出一种兼顾整车动力性和经济性的金属带式无 级变速器ＣＶＴ目标速比的确定方法，它能够确定一个兼顾动力和经济模式之间的 目标速比。根据此速比进行ＣＶＴ的控制，以达到按照驾驶意图来兼顾汽车的动力 性和经济性能，从而避免了传统模式选择过程中速比突变导致的传动系统冲击、振动 和发动机颤动，且能够根据驾驶员的驾驶意图进行调整，提高了驾驶操纵性。最后根 据目标速比控制策略设计了控制器并通过试验验证了提出目标速比确定方法的适
（３）通过试验验证了无级变速器目标速比的确定方法的适用性，为无级变速器的目标速比 控制提供了借鉴。
参考文献 ｒ－ｌ－ｉ何仁，刘星荣，何泽民．汽车动力传动系最优匹配的研究和发展Ｉ－Ｊ－１．江苏理工大学学报
（自然科学版），１ ９ ９ ７，１ ８（１）：３７～４１ ［２－］Ｓｔｅｖｅｎ Ａｓｈｌｅｙ．Ｉｓ ＣＶＴ ｔｈｅ Ｃａｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｕｔｕｒｅ？［Ｊ－１．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ—
（ＳＡＩＣ，Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎａｎｊ ｉｎｇ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊ ｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２ １００ ９６）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｐｅｅｄ ｒａｔｉｏ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｍｅ— ｔｈｏｄ ｉｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｐｅｅｄ ｒａｔｉｏ ｂｅ— ｔｗｅｅｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ａｎｄ ｄｒｉｖａｂｌｅ ｃａｎ ｂｅ ｇｏｔｔｅｎ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｍａｎｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃｏｎ— ｔｒ０１ ｗｉｔｈ ｔｈｉｓ ｓｐｅｅｄ ｒａｔｉｏ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅｒ，Ｓ ｐｕｒｐｏｓｅ ｃａｎ ｇｅｔ ａ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｄｒｉｖａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｕｍｐ，ｓｈａｋｅ ａｎｄ ｆｌｉｃｋｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ ｃａｎ ｂｅ ａｖｏｉｄｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｐｅｅｄ ｒａｔｉｏ ｃｏｎｔｒ０１ １０９ｉｃ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｖａ－ ｌｉｄａｔｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；Ｔａｒｇｅｔ Ｓｐｅｅｄ Ｒａｔｉｏ；Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａ－ １ｕａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ；Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ；Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｉｎｔｅｎｔｉｏｎ
在实际行驶过程中，汽车大多数时间是运行在一个固定速比的稳定状态。为了降低燃油 消耗量，一般采用最佳经济性曲线，然而，采用这种策略的代价是汽车动力不足而降低了汽车 动力性。目前装备ＣＶＴ的车辆一般提供动力和经济模式两种模式供用户选择，然而这种通 过手动模式进行选择的方式并不能真正反映驾驶者的意图，且在转换过程中会导致传动系统 冲击，振动和发动机颤动，降低了操纵性能。
因此，由式（１）可知ＣＶＴ的速比是基于节气门开度和相应控制模式的车速值来确定的， 其根据如最佳燃油经济性和最佳动力性这样的要求驾驶状态来确定，在实际车辆行驶中，并不 是稳定在某一固定模式，而是介于这两者之间。为了解决上述问题，我们引入综合评价法的方 法，从而得出一个兼顾整车动力性和经济性的目标速比，能够充分体现驾驶员的驾驶意图，而 避免了手动模式的转换，提高整车综合性能。
鞭辩 新能源汽车创新发展论坛优秀论文集（新能源汽车）
为了便于指标问的对比，消除各单项指标的量纲，故采用设计目标值或者国标要求作为基
准值，消除掉每个单项指标的量纲，对于各项权重根据设计目标进行权衡确认。故最终采用
式子：
Ｊ ｍ厂１×塑＋厂２×鱼｝盟＋厂３×堡莩塑＋确×塾车塑＋．．．
（３）
ｌＩＬ
Ｌ１
Ｌ２
Ｌ３
对每一组的结果最终值进行对比后得出一组最优目标速比ＭＡＰ。
４试验结果分析
根据综合评价法得到最后的目标速比ＭＡＰ，进行实车路试，从结果中可以看出，试验结果 证明，基于综合评价的目标速比确定方法是可行且有效的。能够兼顾到动力性和经济性。
表１道路测试结果
序号
１ ２
检测项目
动力性 经济性
最大车速（ｋｉｎ／ｈ）
的加速和８０～１２０ｋｍ／ｈ的加速全油门比较。在这些仿真中，传输效率是一个恒转矩计算中的
传输损耗。虽然不完全准确，但与实际损失值接近。
每个策略的指标采用如下公式进行综合后对比，采用式：
Ｊ
ｍ Ｆ１×ｍ加ｌ＋ｒ２×ｔｏ一１００＋ｒ３×芒５０一８０＋厂４×ｔ８０一１２０＋···
（２）
７５
鬻 星空旦主国塑堂銮望生叁墅堑主旦国！堕蔓堂皇
１０．８ ５．１ ６ ６．６３
５结语
（１）以综合评价法为基础的无级变速器目标速比的确定方法，避免了传统手动方式选择动 力模式和经济模式的弊端，且充分考虑到了驾驶员的意图，兼顾了动力性和经济性，提高了驾 驶操纵性。
（２）运用仿真的方法确定了各种目标速比下的整车性能指标，为无级变速器目标速比控制 策略的制定提供了依据。
图１为发动机在某节气门开度下的部分负荷特性曲线，由图可知，发动机在该节气门开度 下Ａ对应了发动机燃油消耗率最低的经济转速，Ｂ对应了发动机输出功率最大的最佳动力性 转速，在整个发动机的工作区间内，每个节气门开度下都存在这样的工作点，由此可知，在发动 机的万有特性图上可以得出发动机的最佳动力性曲线和最佳经济性曲线。
ｉｎｇ，１ ９ ９ ４，１１（１）：１ ９～２４ ［３－１ Ｂ．Ｂｏｎｓｅｎ，Ｐ．Ａ．Ｖｅｅｎｈｕｉｚｅｎ，ａｎｄ Ｍ．Ｓｔｅｉｎｂｕｃｈ．ＣＶＴ Ｒａｔｉｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
７６
混合动力与纯电动汽车／Ｃ｝蔓ＡＰ鼍、ＥＲ Ｉｌ ＥＪ－１．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ（ＶＰＰ。’０５），２００５，０５ （１）：１３７～１４２ ［４－１陈桂明，张明照，戚红雨．应用ＭＡＴＬＡＢ建模与仿真ＥＭ］．北京：科学出版社，２００ １ ｒ－５－１周云山，裘熙定，王红岩等．汽车无级变速传动（ＣＶＴ）建模与仿真Ｉ－Ｊ－１．汽车工程，１ ９ ９ ８，２０ （５）：２８５～２８９ ［６］王红岩，秦大同，舒红．无级变速汽车驾驶模拟器的模糊控制器设计Ｉ－Ｊ－１．中国公路学报， ２００ １，１ ４（１）：１ ０９～１１ ４ ［－７－１何仁．汽车动力性燃料经济性模拟计算方法及应用ＥＭ］．北京：机械工业出版社，１ ９ ９ ６ ［８］王彩华，宋连天．模糊论方法学ＥＭ］．北京：建筑工业出版社，１ ９ ８８
Ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｐｅｅｄ Ｒａｔｉｏ ｏｆ ＣＶＴ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ
Ｍａ Ｃｈｅｎｇｇｕａｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｙｏｎｇ，Ｗ么Ｈａｉｘｉａｏ，Ｗａｎｇ Ｃｈｕｎｆａｎｇ
＊基金项目：江苏省科技攻关项目（ＢＥ２００６—０１９） ７１
第六届中国智能交通年会暨第七届国际节能与 新能源汽车创新发展论坛优秀论文集（新能源汽车）
１引言
汽车动力性与燃油经济性是汽车最重要、最基本的性能。无级变速器（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａ－ ｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ，ＣＶＴ）可以构成一个没有“漏洞’’的理想动力供应特性场，通过控制无级 变速传动系统的传动比保证发动机在理想的工作线上运行，从而提高了汽车的动力性和经济 性，改善了发动机排放。
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第六届中国智能交通年会暨第七届国际节能与 新能源汽车创新发展论坛优秀论文集（新能源汽车）
２．５
９
‘Ｊ
▲ 山］ １一 州上·５
１
Ｏ．５
Ｏ
图４最优经济性目标速比
型ＣＲＵＩＳＥ车辆模型主要包括整车模型、发动机模型、ＣＶＴ模型、后桥模型、制动器模型、车 轮模型等。在联合仿真中，ＣＲＵＩＳＥ车辆模型提供ＣＶＴ控制原型车模型。ＣＶＴ的速比控制 是通过ＣＲＵＩＳＥ车辆模型中Ｍａｔｌａｂ—ＤＬＬ模块，调用ＳＩＭＵＬＩＮＫ搭建的速比控制策略模型 生成的动态链接库文件，实现ＣＶＴ的速比控制的。仿真的循环工况采用轿车仿真分析比较 有代表性的欧洲典型工况ＮＥＤＣ工况，图６为某策略下的ＮＥＤＣ油耗仿真，通过仿真模型可 以得到动力性能和经济性能指标。
混合动力与纯电动汽车／Ｃ｝夏Ａｐ鼍、霸Ｒ『『ｌ
图３发ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机的万有特性、等功率及负荷特性合成图
在万有特性曲线（图２）上将各功率对应的最小燃油消耗率点连接起来，即可找到寻找出
发动机经济性运行曲线，在同一张图上作图３，并将各节气门开度下的最大功率点连接起来即
可得到发动机动力运行曲线。要想使发动机工作在所要求的工况（最佳动力性、经济性或最佳
３·２基于综合评价法的目标速比性能评价
综合评价法（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）是指运用多个指标对多个参评单位进行 评价的方法，称为多变量综合评价方法，简称综合评价方法。其基本思想是将多个指标转化为 一个能够反映综合情况的指标来进行评价。针对于指定的目标速比策略仿真的每一组结果进
排放），要求汽车变速器的传动比主黝而簖满足式（１）就实现了汽车与发动机最佳动力性（或最佳
主ｚ而而。ｚ蚴一＿Ｏ一．３—丁 经济性，或最佳排放）的匹配。图４给出了最佳经济性情况下的目标速比图。 ７ ７ｒｋｎ ｏ
（１）ｇｅａ
ｕ夕
式中：主黝而簖为变速器传动比；ｉｏ为主传动比；ｒｋ为车轮半径；‰为最佳发动机转；７Ｊ为 车速。
３基于综合评价法的目标速比性能评价
３·１基于ＣＲＵＩＳＥ的整车性能仿真
针对本文开发的ＣＶＴ速比控制策略，利用ＡＶＬ－ＣＲＵＩＳＥ、ＭＡＴＬＡ辟ＳＩＭＵＬＩＮＫ联合 仿真平台，搭建了ＣＶＴ正向仿真模型（图５），分析该速比控制策略对整车性能的影响。 ＣＲＵＩＳＥ是模块化、参数化建模软件，其根据所研究的ＣＶＴ车辆结构，拖动相应部件模块，输 入各模块参数，如发动机ＭＡＰ图数据、ＣＶＴ数据、整车数据等即可迅速搭建ＣＶＴ的车辆模
原地起步加速 到１００ｋｍ／ｈ
时间（ｓ）
爬坡
坡度（％） 车速（ｋｉｎ／ｈ）
等速行驶燃料 消耗量（Ｌ／ｌＯＯｋｍ）
６０（ｋｉｎ／ｈ） ９０（ｋｉｎ／ｈ）
动力性
１ ５２．３
２０．１２
３０ １２．５ ５．５６ ７．３３
检测结果 经济性
１４３．９
２４．３２
３０ １０．５ ５．１０ ６．２８
匀界口１关工、．
２１．１ ９ ３０
本文提出一种基于综合评价的ＣＶＴ目标速比的控制方法及制定过程，通过仿真及实验 按照综合评价指标确定一个兼顾动力和经济模式的目标速比。通过此速比来进行ＣＶＴ的控 制，以达到按照驾驶意图来兼顾车辆的动力性和经济性，提高了驾驶操纵性。
２ ＣＶＴ目标速比的确定方法
无级变速器速比控制的目标是通过对发动机和变速器速比的控制，使发动机始终在理想 的工作状态下运行，即使发动机始终沿着最佳动力性或经济性曲线工作。
选择某款发动机的试验数据进行分析，采用回归法通过ＭＡＴＬＡＢ编程拟合试验数据，所 得该发动机燃油消耗率特性三维曲面如图２，发动机万有特性及等功率如图３所示，发动机燃 油消耗率拟合度在９ ５％以上，误差在工程允许范围内。
重
＼
①
乱 ＾ 皇
●
重
＼ ∞
＼＿／ ①
ｏ
图１ 发动机部分负荷特性曲线图
图２ 发动机燃油消耗率特性三维曲面图 ７２
７４
混合动力与纯电动汽车／（１）ＨＡＰＴＥＲ Ｉｌ
图５ ＣＶＴ整车ＣＲＵＩＳＥ模型
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皇
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４
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图６某策略下ＮＥＤＣ仿真
行综合评价分析。每一个策略是在一个燃油ＥＵＤＣ循环经济，０～１００ｋｍ／ｈ加速５０～８０ｋｍ／ｈ
混合动力与纯电动汽车／Ｃ｝蔓ＡＰ鼍、ＥＲ Ｉｌ
基于综合评价法的无级变速器目标速比确定方法 ＊
马承广，张涌，吴海啸，王春芳
（上汽商用车技术中心（南京汽车工程研究院），江苏南京２ １ ００ ９ ６）
摘 要：运用综合评价法理论提出一种兼顾整车动力性和经济性的金属带式无 级变速器ＣＶＴ目标速比的确定方法，它能够确定一个兼顾动力和经济模式之间的 目标速比。根据此速比进行ＣＶＴ的控制，以达到按照驾驶意图来兼顾汽车的动力 性和经济性能，从而避免了传统模式选择过程中速比突变导致的传动系统冲击、振动 和发动机颤动，且能够根据驾驶员的驾驶意图进行调整，提高了驾驶操纵性。最后根 据目标速比控制策略设计了控制器并通过试验验证了提出目标速比确定方法的适
（３）通过试验验证了无级变速器目标速比的确定方法的适用性，为无级变速器的目标速比 控制提供了借鉴。
参考文献 ｒ－ｌ－ｉ何仁，刘星荣，何泽民．汽车动力传动系最优匹配的研究和发展Ｉ－Ｊ－１．江苏理工大学学报
（自然科学版），１ ９ ９ ７，１ ８（１）：３７～４１ ［２－］Ｓｔｅｖｅｎ Ａｓｈｌｅｙ．Ｉｓ ＣＶＴ ｔｈｅ Ｃａｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｕｔｕｒｅ？［Ｊ－１．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ—
（ＳＡＩＣ，Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｎａｎｊ ｉｎｇ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊ ｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２ １００ ９６）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｐｅｅｄ ｒａｔｉｏ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｍｅ— ｔｈｏｄ ｉｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｐｅｅｄ ｒａｔｉｏ ｂｅ— ｔｗｅｅｎ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ａｎｄ ｄｒｉｖａｂｌｅ ｃａｎ ｂｅ ｇｏｔｔｅｎ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｍａｎｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃｏｎ— ｔｒ０１ ｗｉｔｈ ｔｈｉｓ ｓｐｅｅｄ ｒａｔｉｏ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅｒ，Ｓ ｐｕｒｐｏｓｅ ｃａｎ ｇｅｔ ａ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｄｒｉｖａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｕｍｐ，ｓｈａｋｅ ａｎｄ ｆｌｉｃｋｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ ｃａｎ ｂｅ ａｖｏｉｄｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｐｅｅｄ ｒａｔｉｏ ｃｏｎｔｒ０１ １０９ｉｃ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｉｓ ｖａ－ ｌｉｄａｔｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；Ｔａｒｇｅｔ Ｓｐｅｅｄ Ｒａｔｉｏ；Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｅｖａ－ １ｕａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ；Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ；Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｉｎｔｅｎｔｉｏｎ
在实际行驶过程中，汽车大多数时间是运行在一个固定速比的稳定状态。为了降低燃油 消耗量，一般采用最佳经济性曲线，然而，采用这种策略的代价是汽车动力不足而降低了汽车 动力性。目前装备ＣＶＴ的车辆一般提供动力和经济模式两种模式供用户选择，然而这种通 过手动模式进行选择的方式并不能真正反映驾驶者的意图，且在转换过程中会导致传动系统 冲击，振动和发动机颤动，降低了操纵性能。
因此，由式（１）可知ＣＶＴ的速比是基于节气门开度和相应控制模式的车速值来确定的， 其根据如最佳燃油经济性和最佳动力性这样的要求驾驶状态来确定，在实际车辆行驶中，并不 是稳定在某一固定模式，而是介于这两者之间。为了解决上述问题，我们引入综合评价法的方 法，从而得出一个兼顾整车动力性和经济性的目标速比，能够充分体现驾驶员的驾驶意图，而 避免了手动模式的转换，提高整车综合性能。
鞭辩 新能源汽车创新发展论坛优秀论文集（新能源汽车）
为了便于指标问的对比，消除各单项指标的量纲，故采用设计目标值或者国标要求作为基
准值，消除掉每个单项指标的量纲，对于各项权重根据设计目标进行权衡确认。故最终采用
式子：
Ｊ ｍ厂１×塑＋厂２×鱼｝盟＋厂３×堡莩塑＋确×塾车塑＋．．．
（３）
ｌＩＬ
Ｌ１
Ｌ２
Ｌ３
对每一组的结果最终值进行对比后得出一组最优目标速比ＭＡＰ。
４试验结果分析
根据综合评价法得到最后的目标速比ＭＡＰ，进行实车路试，从结果中可以看出，试验结果 证明，基于综合评价的目标速比确定方法是可行且有效的。能够兼顾到动力性和经济性。
表１道路测试结果
序号
１ ２
检测项目
动力性 经济性
最大车速（ｋｉｎ／ｈ）
的加速和８０～１２０ｋｍ／ｈ的加速全油门比较。在这些仿真中，传输效率是一个恒转矩计算中的
传输损耗。虽然不完全准确，但与实际损失值接近。
每个策略的指标采用如下公式进行综合后对比，采用式：
Ｊ
ｍ Ｆ１×ｍ加ｌ＋ｒ２×ｔｏ一１００＋ｒ３×芒５０一８０＋厂４×ｔ８０一１２０＋···
（２）
７５
鬻 星空旦主国塑堂銮望生叁墅堑主旦国！堕蔓堂皇
１０．８ ５．１ ６ ６．６３
５结语
（１）以综合评价法为基础的无级变速器目标速比的确定方法，避免了传统手动方式选择动 力模式和经济模式的弊端，且充分考虑到了驾驶员的意图，兼顾了动力性和经济性，提高了驾 驶操纵性。
（２）运用仿真的方法确定了各种目标速比下的整车性能指标，为无级变速器目标速比控制 策略的制定提供了依据。
图１为发动机在某节气门开度下的部分负荷特性曲线，由图可知，发动机在该节气门开度 下Ａ对应了发动机燃油消耗率最低的经济转速，Ｂ对应了发动机输出功率最大的最佳动力性 转速，在整个发动机的工作区间内，每个节气门开度下都存在这样的工作点，由此可知，在发动 机的万有特性图上可以得出发动机的最佳动力性曲线和最佳经济性曲线。
ｉｎｇ，１ ９ ９ ４，１１（１）：１ ９～２４ ［３－１ Ｂ．Ｂｏｎｓｅｎ，Ｐ．Ａ．Ｖｅｅｎｈｕｉｚｅｎ，ａｎｄ Ｍ．Ｓｔｅｉｎｂｕｃｈ．ＣＶＴ Ｒａｔｉｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
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混合动力与纯电动汽车／Ｃ｝蔓ＡＰ鼍、ＥＲ Ｉｌ ＥＪ－１．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ（ＶＰＰ。’０５），２００５，０５ （１）：１３７～１４２ ［４－１陈桂明，张明照，戚红雨．应用ＭＡＴＬＡＢ建模与仿真ＥＭ］．北京：科学出版社，２００ １ ｒ－５－１周云山，裘熙定，王红岩等．汽车无级变速传动（ＣＶＴ）建模与仿真Ｉ－Ｊ－１．汽车工程，１ ９ ９ ８，２０ （５）：２８５～２８９ ［６］王红岩，秦大同，舒红．无级变速汽车驾驶模拟器的模糊控制器设计Ｉ－Ｊ－１．中国公路学报， ２００ １，１ ４（１）：１ ０９～１１ ４ ［－７－１何仁．汽车动力性燃料经济性模拟计算方法及应用ＥＭ］．北京：机械工业出版社，１ ９ ９ ６ ［８］王彩华，宋连天．模糊论方法学ＥＭ］．北京：建筑工业出版社，１ ９ ８８