金属带式无级变速器电液比例控制系统模型及优化研究
发布时间：2021-09-22 00:57
随着国民对汽车驾驶舒适性、动力性以及燃油经济性等方面的要求越来越高,金属带式大功率密度无级变速器（Continuously Variable Transmission,CVT）以其使发动机时刻按最佳燃油经济或最佳动力特性曲线工作的特点,越来越多的受到市场青睐,国内外大型汽车和自动变速器公司都致力于开发出新一代大功率密度CVT。电液比例控制系统是CVT的关键部分,其性能优劣直接决定了搭载CVT的车辆能否实现理想的驾驶舒适性、动力性以及燃油经济性等。此外,在电液比例控制系统开发方面,国内与国外存在较大差距。因此,本文依托国家国际科技合作专项“轿车用新一代大功率密度无级变速器联合研发”（2014DFA70170）,对CVT电液比例控制系统的模型及性能优化方面进行了相关研究,开展和完成的主要工作内容如下:（1）对变速器控制单元（Transmission Control Unit,TCU）电磁阀控制策略进行了研究。分析了CVT对电液比例控制系统的功能需求,设计了电液比例控制系统液压原理简图。从产业化的角度,建立了TCU电磁阀控制策略。通过离合器结合、液力变矩器锁止以及全球统一轻型车测试工况（Wo...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
无级变速概念的起源
金属带式无级变速器电液比例控制系统模型及优化研究2综上所述，开发出低燃油消耗率、高扭矩容量和舒适性较好的CVT对于迎合市场需求显的尤为重要。因此，本文依托国际合作项目，对新一代大功率密度CVT的电液比例控制系统模型以及性能优化方面展开了研究。1.2CVT技术发展历程及产业化现状1.2.1CVT技术发展历程1.2.1.1无级变速概念的起源1490年，无级变速的概念首次出现在了LeonardoDaVinci的绘画作品中，如图1.1所示，这是人类历史上第一次出现有关于无级变速记录的地方[6]。图1.1无级变速概念的起源1.2.1.2橡胶带式CVT图1.2双V型橡胶带式CVT及Daffodil轿车1886年，Daimler和Benz在首批以汽油发动机为动力的汽车上，搭载了橡胶V型传送带式CVT，开创了将无级变速技术应用到汽车上的先例。1958年，荷兰DAF公司的H.VanDoorne博士研制成功了双V型橡胶带式CVT，并装备于发动机排量为0.59L的Daffodil轿车上，双V型橡胶带式CVT及Daffodil轿车如图1.2所示。但由于橡胶带式CVT存在着寿命短、噪音大、传递功率小和效率低等诸多缺点，使得其并未被汽车行业广泛认可[7]。
博士学位论文31.2.1.3金属带式CVT20世纪60年代，H.VanDoorne博士开始研究效率高、传递功率容量大和结构紧凑的CVT，首次提出了用金属带代替橡胶带的传动结构，因此，V型金属带式CVT诞生了，即“Transmatic”变速器。1972年，在荷兰Tiburg，H.VanDoorne博士成立了专门从事金属带以及金属带式CVT设计和生产的VDT公司，并历经13年的持续技术改进工作进入批量生产，搭载于SubaruJusty、Ford和Fiat等车型，揭开了金属带式CVT应用到汽车领域的新篇章，图1.3为第一代金属带式无级变速机构及SubaruJusty轿车。图1.3第一代金属带式无级变速机构及SubaruJusty轿车根据变速机构控制方式的不同，又可以分为机液控制金属带式CVT和电液控制的金属带式CVT两个发展阶段。(1)机液控制的金属带式CVT图1.4CVT机液控制系统示意图1981~1987年，VDT公司开发了两种不同布置形式的金属带式CVT，它们的变速均采用机液控制系统(见图1.4)实现，应用在装有1.1~1.6L发动机排量的车型上。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车制造企业发展现状分析[J]. 于焱,赵慧敏. 经济师. 2019(04)
[2]电液比例控制技术综述[J]. 石金艳,范芳洪. 科学技术创新. 2019(07)
[3]轻型汽油车实际道路行驶工况与实验室工况油耗对比分析[J]. 冉林尧,杜宝程. 汽车实用技术. 2018(18)
[4]叠加颤振信号的比例电磁阀驱动控制方法研究[J]. 王叶,李志伟,徐飞,刘振杰. 车辆与动力技术. 2018(03)
[5]配合间隙对溢流阀稳态液动力的影响[J]. 瞿道海,周云山,罗威,刘云峰,傅兵. 中国机械工程. 2018(08)
[6]机电液一体化在汽车上的应用[J]. 崔景. 南方农机. 2018(02)
[7]试析汽车自动变速技术的现状及发展趋势[J]. 张星辉. 机械管理开发. 2017(12)
[8]基于AMESim和Ansoft的直动式电磁阀动态特性仿真分析[J]. 王春民,沙超,魏学峰,雷小飞. 机床与液压. 2017(21)
[9]高速电磁阀动态响应的多目标优化[J]. 范立云,周伟,刘鹏,赵建辉,格列霍夫·雷奥尼德. 哈尔滨工程大学学报. 2018(01)
[10]金属带式无级变速器带轮变形损失研究[J]. 傅兵,周云山,高帅,李泉,安颖. 中国机械工程. 2017(12)
博士论文
[1]混合动力CVT控制系统关键技术研究与开发[D]. 王建德.湖南大学 2017
[2]液压滑阀内部流场可视化仿真研究及试验测试[D]. 张晓俊.太原理工大学 2016
[3]电液比例阀用电磁铁输出特性的理论分析及试验研究[D]. 王旭平.太原理工大学 2014
[4]金属带式无级变速器夹紧力及速比控制技术研究[D]. 曹成龙.湖南大学 2013
[5]无级变速器电液控制系统开发及关键技术研究[D]. 高帅.吉林大学 2012
[6]金属带式无级变速器燃油经济性及系统可靠性关键技术研究[D]. 蔡源春.湖南大学 2011
[7]金属带式无级变速传动系统匹配控制研究[D]. 罗勇.重庆大学 2010
[8]金属带式无级变速器电液控制系统关键技术的研究[D]. 刘金刚.湖南大学 2008
[9]金属带式无级变速器数控液压系统技术研究[D]. 谢飞.吉林大学 2008
硕士论文
[1]基于驾驶意图的CVT速比控制策略研究[D]. 施婷.重庆大学 2014
[2]基于道路环境的无级变速车辆速比控制研究[D]. 漆正刚.重庆大学 2014
[3]螺管式电磁铁设计与仿真分析[D]. 王强.湖南科技大学 2013
[4]基于Fluent的节流槽滑阀仿真[D]. 要继业.燕山大学 2010
本文编号：3402830
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
无级变速概念的起源
金属带式无级变速器电液比例控制系统模型及优化研究2综上所述，开发出低燃油消耗率、高扭矩容量和舒适性较好的CVT对于迎合市场需求显的尤为重要。因此，本文依托国际合作项目，对新一代大功率密度CVT的电液比例控制系统模型以及性能优化方面展开了研究。1.2CVT技术发展历程及产业化现状1.2.1CVT技术发展历程1.2.1.1无级变速概念的起源1490年，无级变速的概念首次出现在了LeonardoDaVinci的绘画作品中，如图1.1所示，这是人类历史上第一次出现有关于无级变速记录的地方[6]。图1.1无级变速概念的起源1.2.1.2橡胶带式CVT图1.2双V型橡胶带式CVT及Daffodil轿车1886年，Daimler和Benz在首批以汽油发动机为动力的汽车上，搭载了橡胶V型传送带式CVT，开创了将无级变速技术应用到汽车上的先例。1958年，荷兰DAF公司的H.VanDoorne博士研制成功了双V型橡胶带式CVT，并装备于发动机排量为0.59L的Daffodil轿车上，双V型橡胶带式CVT及Daffodil轿车如图1.2所示。但由于橡胶带式CVT存在着寿命短、噪音大、传递功率小和效率低等诸多缺点，使得其并未被汽车行业广泛认可[7]。
博士学位论文31.2.1.3金属带式CVT20世纪60年代，H.VanDoorne博士开始研究效率高、传递功率容量大和结构紧凑的CVT，首次提出了用金属带代替橡胶带的传动结构，因此，V型金属带式CVT诞生了，即“Transmatic”变速器。1972年，在荷兰Tiburg，H.VanDoorne博士成立了专门从事金属带以及金属带式CVT设计和生产的VDT公司，并历经13年的持续技术改进工作进入批量生产，搭载于SubaruJusty、Ford和Fiat等车型，揭开了金属带式CVT应用到汽车领域的新篇章，图1.3为第一代金属带式无级变速机构及SubaruJusty轿车。图1.3第一代金属带式无级变速机构及SubaruJusty轿车根据变速机构控制方式的不同，又可以分为机液控制金属带式CVT和电液控制的金属带式CVT两个发展阶段。(1)机液控制的金属带式CVT图1.4CVT机液控制系统示意图1981~1987年，VDT公司开发了两种不同布置形式的金属带式CVT，它们的变速均采用机液控制系统(见图1.4)实现，应用在装有1.1~1.6L发动机排量的车型上。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车制造企业发展现状分析[J]. 于焱,赵慧敏. 经济师. 2019(04)
[2]电液比例控制技术综述[J]. 石金艳,范芳洪. 科学技术创新. 2019(07)
[3]轻型汽油车实际道路行驶工况与实验室工况油耗对比分析[J]. 冉林尧,杜宝程. 汽车实用技术. 2018(18)
[4]叠加颤振信号的比例电磁阀驱动控制方法研究[J]. 王叶,李志伟,徐飞,刘振杰. 车辆与动力技术. 2018(03)
[5]配合间隙对溢流阀稳态液动力的影响[J]. 瞿道海,周云山,罗威,刘云峰,傅兵. 中国机械工程. 2018(08)
[6]机电液一体化在汽车上的应用[J]. 崔景. 南方农机. 2018(02)
[7]试析汽车自动变速技术的现状及发展趋势[J]. 张星辉. 机械管理开发. 2017(12)
[8]基于AMESim和Ansoft的直动式电磁阀动态特性仿真分析[J]. 王春民,沙超,魏学峰,雷小飞. 机床与液压. 2017(21)
[9]高速电磁阀动态响应的多目标优化[J]. 范立云,周伟,刘鹏,赵建辉,格列霍夫·雷奥尼德. 哈尔滨工程大学学报. 2018(01)
[10]金属带式无级变速器带轮变形损失研究[J]. 傅兵,周云山,高帅,李泉,安颖. 中国机械工程. 2017(12)
博士论文
[1]混合动力CVT控制系统关键技术研究与开发[D]. 王建德.湖南大学 2017
[2]液压滑阀内部流场可视化仿真研究及试验测试[D]. 张晓俊.太原理工大学 2016
[3]电液比例阀用电磁铁输出特性的理论分析及试验研究[D]. 王旭平.太原理工大学 2014
[4]金属带式无级变速器夹紧力及速比控制技术研究[D]. 曹成龙.湖南大学 2013
[5]无级变速器电液控制系统开发及关键技术研究[D]. 高帅.吉林大学 2012
[6]金属带式无级变速器燃油经济性及系统可靠性关键技术研究[D]. 蔡源春.湖南大学 2011
[7]金属带式无级变速传动系统匹配控制研究[D]. 罗勇.重庆大学 2010
[8]金属带式无级变速器电液控制系统关键技术的研究[D]. 刘金刚.湖南大学 2008
[9]金属带式无级变速器数控液压系统技术研究[D]. 谢飞.吉林大学 2008
硕士论文
[1]基于驾驶意图的CVT速比控制策略研究[D]. 施婷.重庆大学 2014
[2]基于道路环境的无级变速车辆速比控制研究[D]. 漆正刚.重庆大学 2014
[3]螺管式电磁铁设计与仿真分析[D]. 王强.湖南科技大学 2013
[4]基于Fluent的节流槽滑阀仿真[D]. 要继业.燕山大学 2010
本文编号：3402830
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