DCT换挡液压系统主油压阀的模糊PID控制

孔慧芳，张恩源，鲍 伟

（合肥工业大学 电气与自动化工程学院，安徽 合肥 230009）

0 引 言

双离合器式自动变速器（DCT）综合了电控机械式自动变速器（AMT）和液力机械式自动变速器（AT）的优点，是一种新型的自动变速器[1-2]。DCT采用液压阀做执行机构，DCT液压系统能否按照既定的要求正常可靠地运行，在很大程度上取决于液压阀的性能优劣[3-4]，因此对液压系统中的电磁阀进行有效控制就显得尤为重要。

文中以装载了湿式双离合器式自动变速系统的主油压阀为研究对象，分析了液压换挡系统主油压阀的工作原理，建立了主油压阀的数学模型。因为电磁阀具有非线性、参数时变、数学模型无法精准获得等特点，故采用模糊 PID控制器控制换挡压力，提高抗干扰能力，并进行了仿真验证。

1 DCT换挡液压控制系统主油压阀的数学建模

1.1 DCT换挡液压系统主油压阀的工作原理

液压换挡系统的主油压电磁阀为直动式电液比例减压阀，根据直动式电液比例阀的工作原理，可以得到其传递函数。图 1为直动式电液比例减压阀的原理图，其中比例电磁铁提供指令力信号，减压阀处于常开状态，阀芯右端面直接驱动阀芯。

直动式电液比例阀的阀芯受力方程为[7]

式中，M 为阀芯质量，kg；Bv为阀芯粘性阻尼系数，N·s/m；Bt为瞬态液动力阻尼系数，N·s/m；Ks为液动力弹簧刚度，N/m；A为出口压力反馈作用面积，m2。

当给比例电磁铁通电后，阀芯向右移动，这时阀口打开到最大开口位置，随着负载的增加，减压阀出口压力随着增加，出口压力通过反馈通道作用在阀芯右端，与输入的电磁力比较，当比例减压阀电磁力所对应的输出压力高于其负载决定的压力时，减压阀口的开度不变化，减压阀不起减压作用。……