金属带式无级变速传动液压控制系统设计方法研究

发布时间：2020-03-18 16:44

【摘要】：金属带式无级变速器能根据车辆行驶条件自动连续变化速比,显著的提高汽车燃油经济性和动力性,是汽车理想的传动装置。液压控制系统是CVT 的执行机构,实现发动机扭矩的传递和变速功能。　本文在国家自然科学基金重点项目(批准号:50122151)资助下,对金属带式无级变速传动液压系统的设计方法进行了研究,具体的研究内容如下:　 1.为防止金属带打滑和高效可靠地传递力矩,通过对金属环、金属块的力学分析,明确了金属带力矩的传递方式,推导出了保证力矩传递所需从动轮轴向力,以及保证轴向力平衡的速比—扭矩—轴向推力的数学计算公式,建立了液压系统所需的力学条件模型。 2.为实现无级自动变速器对车辆行驶环境要求速比的快速响应,建立了CVT工作特性的动态仿真模型,以SC7130 轿车为研究对象,通过对ECE循环行驶工况、EUDC 循环行驶工况、美国FTP 城市循环工况和美国FTP 高速公路循环工况下CVT 速比变化率分布规律的仿真分析,得出了避免因液压泵流量过大造成能量消耗的CVT 速比变化率的设计流程和方法,为设计液压系统所需的流量条件模型奠定了基础。 3.为了分析液压控制系统对系统主压力和速比的控制过程,探讨了不同类型电液控制系统的优缺点和适用条件,进行了CVT 液压控制系统的方案设计,建立了CVT 液压控制系统的数学建模,得出了液压系统的流量模型,进一步完善了液压系统力学模型,分析了液压控制系统对速比变化率的影响。并完成了SC7130轿车CVT 液压系统控制方案和结构参数设计。 4.为了设计出有效的控制算法,通过对夹紧力控制阀和速比控制阀在控制时工作特性的分析,得出了夹紧力控制阀和速比控制阀的控制方法,并以长安SC7130 轿车为研究对象,建立了液压系统的仿真模型,针对控制阀的动态特性设计了PWM 信号的控制算法,通过几种典型工况进行了液压系统仿真。　　
【图文】：

曲线,金属带式无级变速传动

1 金属带式无级变速器的技术特点、应用概况及发展趋势金属带式无级自动变速器(Continuously Variable Transmission,简称为CVT据车辆行驶条件自动连续变化速比，使发动机按最佳燃油经济性曲线或最性曲线工作。无级变速传动是一种理想的传动方式，自汽车诞生以来一直追求的目标[1]。它与常规变速传动相比，可以显著提高汽车的燃油经济性，汽车的动力性和乘坐舒适性，降低发动机的排放污染等优点。CVT 近 20 重视，，各国竞相研制，投入批量生产，并在近几年得到进一步的发展，成变速传动发展的主要方向之一[2]。1.1 CVT 的基本结构、工作原理及关键技术CVT 的基本结构如图 1.1 所示，其主要是由油泵、前进后退切换机构、、主动轮(锥盘)、金属带、从动轮(锥盘)、输出轴、主减速器、差速机构桥等组成。汽车正常行驶时，离合器结合传入动力，主动轮通过金属带驱轮，实现前进行驶；操纵前进后退切换机构，依照前述动力传递路线可实行驶；当离合器切断时发动机空转，实现空档。

工作原理图,速比,从动带轮,工作半径

CVT 的工作原理如图 1.2 所示。它的核心部件由两组带轮和金属带构成轮由可动带轮(阴影部分)和不可动带轮组成。控制系统根据发动机节气车速控制主、从动带轮沿轴向移动，在力的作用下，金属带在两带轮构槽内沿径向滑动，从而实现速比在设计范围内从最小到最大变化。在力，当主动带轮的可动部分沿轴向向内移动，而从动带轮的可动部分沿轴动时，速比即从动带轮的工作半径与主动带轮的工作半径之比将减小，则增大。在速比的变化过程中，由于工作半径变化是连续的，因此速比的。Driving pulley
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH137

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