为了弥补液压无级变速器(HMCVT)模糊PID控制精度的不足,开发一种经过改进粒子群(IPSO)优化模糊PID控制算法。利用Matlab/Simulink系统为HMCVT泵控马达系统展开仿真。研究结果表明:阶跃信号条件下,改进PSO算法处理的模糊PID控制器实现马达转速达到良好跟踪效果,超调量上限为4%,1 s内完成调节。以正弦信号下,跟踪误差最大达到5%。本次开发的HMCVT泵控系统可以满足马达转速的高效要求。

为了使拖拉机能够获取最高的生产率,以配备HMCVT的400马力拖拉机为研究实例,通过分析计算对变速器的变速比进行了优化,得出了在任意牵引力及相应目标车速条件下的HMCVT最优变速比。随后对HMCVT的生产率最高变速控制进行了分析,制定了变速器的换段逻辑和变速控制原理;并以变速器变速比和发动机转速为控制变量,建立了生产率最高的二元协同控制拖拉机HMCVT仿真模型。应用二维查表插值的方法控制变速比输入,以某大小牵引力及相应目标车速为条件,对最优变速比进行了仿真验证。仿真结果表明经过优化所得出的变速比能够使拖拉机输出较大的牵引功率,该优化计算方法具有一定的可行性。

为了回收车辆制动过程中浪费掉的能量，分析制动过程中车辆动能的消耗因素，设计了基于HMCVT的东方红某移动车辆制动能量回收方案，然后在AMESim中建立相关仿真模型，对在单次轻度制动中动能消耗因素及影响能量回收效率的因素进行仿真研究。结果表明：滚动阻力及制动器消耗为车辆制动过程中的主要能量消耗；增大变量泵变量系数的绝对值及蓄能器初始压力可以明显提高能量的回收效率，而改变蓄能器容积的影响不大。