1系统的构成及工作原理
液压混合动力车驱动系统由车辆原有驱动系和液压辅助驱动单元构成，结构如1所示。1中的虚线方框内为液压辅助驱动单元，主要由变量泵/马达、高低压蓄能器、电磁阀等元件组成，实现储存和释放能量的目的。
在液压混合动力驱动系统中，当车辆处于制动状态时，变量泵/马达以液压泵的方式工作，为车辆的制动提供制动扭矩，并将车辆的机械能转换成液压能，低压蓄能器中的液体以高压的形式储存到高压蓄能器中；当车辆起步时，变量泵/马达以液压马达的方式工作，将高压蓄能器中的压力能转换成机械能，并驱动车辆行驶。当行驶到一定速度时启动发动机，车辆开始正常行驶。为了分析车辆制动时能量回收性能和起步时能量释放性能，有必要对变量泵/马达进行有效控制，其实质就是对其排量进行控制。由于变量泵/马达的排量大小是由电液比例阀控液压缸系统决定的，因此对电液比例换向阀控液压缸系统进行理论分析是必要的。比例阀控液压缸活塞运动位移由位移传感器检测，并将检测到的活塞位移信号与给定信号进行比较，将比较结果输出给控制器，由控制器发出指令对比例阀控液压缸活塞位移进行调节，从而达到对变量泵/马达排量调节的目的。
2系统数学模型的建立
2.1比例电磁铁的数学模型的建立
比例电磁铁电压增量方程式中L?圈电感；e k?感应反电势系数；c R，p r?分别为线圈和放大器内阻。
电磁铁吸力方程（在工作行程段）式中i?线圈电流；i K?电磁力转换系数；m?衔铁组件的质量；B?阻尼系数（Ns/m）；s K?衔铁组件的弹簧刚度。
2.2电液比例换向阀控缸数学模型的建立
活塞受力平衡方程式中M?阀控液压缸活塞部分运动组件的总质量（kg）；m B?折算到活塞上的粘性阻尼系数（Ns/m）；K?折算到活塞上的负载弹簧刚度（N/m）；x?液压缸活塞位移（m）；L F?变量泵斜盘作用在活塞上的外负载力（N）；A?液压缸有效面积（m2）；L p?阀控液压缸高低压腔的压力差（Pa）。
流量连续方程式中tC?阀控动力机构总内、外泄漏系数（m3/sPa）；eβ?体积弹性模量（Pa）；LP?液压缸两缸压力差（Pa）；tV?包括油道的总工作容积（m3）。
比例阀流量方程（线性化后）式中q K?阀流量增益（m 2 /s）；c K?阀流量-压力增益（m 5 /Ns）将进行拉氏变换并简化。其中，由于比例电磁铁的衔铁主件的固有频率远大于比例阀液压部分的固有频率，可将比例电磁铁简化成一个比例环节vK（电压?阀芯位移的增益），外负载对阀控缸活塞的作用力很小，可忽略。因此，电液比例换向阀控液压缸传递函数式中q K?阀流量增益；hω?阀控液压缸系统的液压固有频率。
电液比例换向阀控液压缸系统方框图，如2所示。
3模糊PID控制器的设计
为了达到良好的控制效果，对变量泵/马达采用模糊PID控制器进行控制。PID控制算法因为计算量小，较好实时性以及易于实现等优点一直为过程控制所广泛采用，但是其参数比例增益p K，积分增益IK，微分增益DK一经确定就存在了修改不便，不能进行自整定的缺点。模糊PID控制器是以误差E和误差变化BC作为其输入，以PID控制器的3个参数比例增益pK，积分增益IK，微分增益D K作为其输出，这样就实现了对PID参数的在线自调整，提高了系统的控制精度和鲁棒性。模糊PID控制系统原理，如3所示。
模糊PID控制器输入变量误差E，误差变化EC和输出变量pK，IK，DK语言值的模糊集分别为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}和{ZO，PS，PM，PB}，E和EC的整数论域皆为{-5，5}，K P，KI，KD的整数论域皆为{-3，3}.输入变量用同一个隶属函数，如4所示；输出变量用同一个隶属函数，如5所示。
模糊控制规则是模糊控制器的关键，是对工程技术人员的技术知识和操作经验的总结，1、2和3分别给出了PK，IK和DK的模糊控制规则表。
4仿真结果
由于变量泵/马达排量控制系统中的主要元件电液比例换向阀的换向时间比较长，因此在仿真中加入了延时环节，延迟时间为0.04s.对电液比例换向阀控缸活塞位移控制系统，分别采用PID和模糊PID控制，在阶跃信号作用下的仿真曲线，如6所示。
由6可以看出，采用模糊PID控制的系统调节时间为4s，没有超调量；而采用PID控制的系统调节时间为7s，有较大的超调量。仿真结果表明：模糊PID控制能有效地提高系统的响应速度，使系统的响应时间缩短，减小了系统的超调量，改善了系统的动态性能。
5结语
本文所设计模糊PID控制器是有效的，与常规PID控制比较，特别是与系统中带有延时环节的常规PID控制相比，采用模糊PID控制可使系统具有较小的超调量，系统的响应速度得到了提高。由于采用模糊PID控制可以使系统没有超调和振荡，因而使系统具有较强的鲁棒性。
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