提升无级变速器高压输出压力精度的方法分析

无级变速器(简称CVT)具有结构简单，速比连续可调，换挡平顺等特点。CVT的速比连续可调是通过调节主从动油缸工作油压范围，从而调整作用在金属带上的夹紧力比值来改变金属带在主从动带轮上运行的节圆半径来实现，主从动油缸压力精度是实现CVT特点的关键参数。基于某公司的CVT平台产品，提出影响高压油路压力精度的影响因素，并通过有效控制手段实现压力高精度。     

金属V-带推块型CVT的研究(Ⅰ)——传递转矩和带轮推力间关系

本文在金属Ｖ－带推块型ＣＶＴ上,测出了主、从动带轮的传递转矩和推力以及峡谷带轮间的轴向力。绘出了不同速比下主,从动带轮间相对于转矩比的比线图并作相互比较。发现推力比与速比几乎和带轮转速及正常转矩下的最大可传递的转矩无关,该推力比是速比的函数,它和转矩比及推块与带轮间的摩擦系数有关,还导出了带轮推力经验平衡方程式,该式以显函数形式表示。它可以简化并可适用于电控ＣＶＴ。     

金属带式无级变速器液压控制系统对速比特性的影响分析

以金属带式无级变速器液压控制系统为研究对象,根据"力-位置"控制方式建立了液压控制系统的数学模型.在模型仿真的基础上,对金属带式无级变速器液压控制系统中的夹紧力控制阀的控制压力、速比控制阀的开关频率及其额定流量对速比控制特性的影响,和液压系统液压油泵供油特性在速比变化过程中对夹紧力的影响进行了研究.结果表明,夹紧力控制阀的控制压力和速比控制阀额定流量影响了速比响应时间,开关频率影响了速比瞬态响应品质,泵的供油量影响了速比变化过程中系统压力的稳定性.     

全电调节橡胶带式无级变速器传动的力学分析及试验验证

提出了一种在带式无级变速器(Continuously variable transmission,CVT)中应用双电机分别调节主、从动轮半径以实现速比变化的全电无级调速方案。为了给CVT及其执行机构的设计及执行电机的选型和控制提供理论依据,建立了CVT的力学模型并对CVT传动过程中的受力进行了分析。通过对所建力学模型的仿真计算得到了主、从动带轮动盘轴向力与传递转矩的关系以及两者随速比变化的规律,并据此提出了在执行机构设计中加装预紧助力弹簧以减小伺服电机功率及体积的设计思想。通过对全电调节CVT原理样机的试验测试,验证了全电调节方案的可行性和所建力学模型及求解方法的正确性。     

一种新型电液控制无级变速作动系统

该文介绍一种电、液控制的新型无级变速作动系统。该系统采用具有溢流阀特性的夹紧力控制阀控制主油路压力，以稳定整个系统压力平衡，其压力直接供给被动带轮液压缸，此压力经过速比控制阀后，给主动带轮液压缸提供压力。整个系统的控制油路压力由皮托管系统和电磁阀控制，其中速比控制采用一种采用步进电机控制的具有正重叠双边节流阀特性的速比控制阀。此电液控制无级变速作动方案有结构简单可靠，响应快速准确等优点。     

搭载EMCVT的电动汽车动力传动系统硬件在环仿真研究

提出了EMCVT作为纯电动汽车动力传动装置的方案,利用MATLAB/Simulink建立了搭载EMCVT纯电动汽车的整车模型。借助LABCAR建立动力传动系统硬件在环仿真平台,进行整车动力传动系统硬件在环仿真实验。验证EMCVT控制单元的功能及其调速策略的有效性和方案的可行性。结果表明,EMCVT控制策略能够实现速比的连续调节,控制策略有效,EMCVT作为纯电动汽车动力传动装置方案可行。     

基于汽车无级变速器最佳传动效率的夹紧力控制策略研究

影响汽车无级变速器传动效率的决定性因素是夹紧力控制。过小的夹紧力会导致金属带与带轮产生滑转,过度的滑动会使金属带与带轮接触面间磨损严重,同时有效转矩传递的可靠性也随之下降。过大的夹紧力不但会增加不必要的摩擦损失,而且会降低金属带及带轮使用寿命,所需较大的液压系统压力也会导致发动机消耗于油泵的能量增加。通过对滑转率的分析和研究可以合理确定夹紧力的数值使其大小适度并一直处于最佳夹紧状态,无级变速器的传动效率就可以得到效提高。     

无级变速器夹紧力控制方法的可靠性

从确定目标夹紧力、设计控制算法和验证传动可靠性三个方面,对无级变速器夹紧力控制中的可靠性问题进行了研究。澄清了绝对安全系数与相对安全系数在概念上的混淆,指出错误地采用相对安全系数法不能保证夹紧力的可靠性。分析了惯性力矩和计算流程对主动轮扭矩计算误差的影响,给出了主动轮扭矩的正确计算方法。提出了夹紧力控制算法的模块化和通用化,设计了夹紧力通用复合控制算法。实验分析了速比控制对夹紧力的耦合作用,指出低速重载工况下为防止金属带打滑必须限制速比变化率。分析了最容易引起金属带打滑的工况,对车辆从冰面打滑状态突然进入水泥路面的行驶过程进行了仿真,验证了夹紧力控制方法的可靠性。     

基于AMESim的CVT夹紧力控制阀动态特性研究

夹紧力控制阀是金属带式无级变速器(CVT)电液控制系统的重要元件,文中采用比例溢流阀作为CVT夹紧力控制阀,参考国家标准利用AMESim软件建立了夹紧力控制阀及试验系统仿真模型,对夹紧力控制阀的阶跃响应进行了研究,并获取了夹紧力控制阀阻尼孔、粘性摩擦系数、主阀芯质量、主阀弹簧刚度等设计参数对其动态性能的影响规律.     

基于主动耦合干预的无级变速器速比控制

利用夹紧力与速比之间的耦合作用,在保证传动可靠的前提下,通过联合调节主从动轮油缸压力来干预速比控制,暂时提高系统压力以扩大速比变化率的可控范围。从速比跟踪性能、经济性、动力性、恶劣工况适应性、与夹紧力相关的传动可靠性、与速比变化率相关的舒适性等方面,研究了主动耦合干预控制方法的控制性能。对踏板开度突变工况、超车加速工况、冰雪路面打滑工况和循环工况等工况进行仿真,结果表明:主动耦合干预控制法在保证可靠性、经济性和舒适性的前提下,改善了速比跟踪性能,提高了动力性,增强了在驱动轮打滑等恶劣工况下的适应性,其中目标速比阶跃工况下的速比跟踪误差减小11%～53%,从30km/h加速到60km/h的超车加速时间缩短约0.7s。     

机电控制CVT夹紧力可变机构性能分析

机电控制CVT采用直流电机作为调速驱动机构,比传统的电控液动CVT具有更高的效率、更好的控制性能和更少的零件数目。针对目前机电控制CVT夹紧力不可调的缺点,提出一种CVT夹紧力调整的机构,并建立了数学模型。在此基础上设计了基于模糊控制和比例积分控制的位置与速度双闭环控制算法,并进行了夹紧力调整控制仿真。结果表明,所提出的夹紧力调整机构和控制策略具有较好的控制性能,满足系统运行过程中夹紧力变化的需要。     

Kinematics and nonlinear control of an electromagnetic actuated CVT system for passenger vehicle

An electromagnetic actuated continuously variable transmission (EMA-CVT) system is developed by two sets of electromagnetic actuators (solenoid) located on primary and secondary pulley. A set of solenoids are attached to the primary and secondary pulley to develop the attraction and repulsive forces. The relationships between the speed ratio and electromagnetic actuation and clamping force and output torque of the CVT are established based on the kinematics of the EMA-CVT system. A fuzzy logic controller (FLC) is developed to control the EMA precisely based on the feedback of the RPM sensor and slope sensor. The EMA-CVT performance with controller has found 28% more than the performance of the EMA-CVT without controller. The solenoids of the EMA were activated by varying the current supply with the Fuzzy-Proportional-Derivative-Integrator (FPID) to maintain the non-linearity of the CVT in response of the vehicle traction torque demand. Result shows that the solenoid is able to pull the plunger in the desired distance with supply current of 12.5 amp while push the plunger to the desired distance with 14.00 amp current supply to the windings when the vehicle is considered in 10% grade. The acceleration time of the ? scale car has been recorded as 5.5 s with the response of drive wheels torque.     

EXPERIMENT STUDY ON SPEED RATIO CONTROL OF METAL V-BELT TYPE CVT

Based on the control scheme of force and position, the controlling and testing system of metal V-belt type CVT is developed. Having taken account of the complex nonlinear characteristics of the CVT shift dynamics and the saturation and nonlinear characteristics of the speed ratio control valve, the speed ratio fuzzy controller based on the speed ratio feedback is designed. The experiment results show that the developed speed ratio control system is practical and feasible.     

Steady state and transient characteristics of a rubber belt CVT with mechanical actuatiors

In this paper, thrust equations for a rubber belt CVT are derived by considering the geometry and mechanism of the mechanical actuators. In order to solve the thrust equations, an algorithm to calculate the speed ratio is suggested for the given driver speed and load torque based on the actuator characteristic equations and existing formula for the belt thrust forces. Experiments are performed to investigate the driver speed-load torque-speed ratio characteristics at a steady state. The speed and torque efficiencies are measured and used to modify the actuator equations. It is found that the modified equations well predict the steady state characteristics. In addition, the shift dynamic model for a rubber belt CVT is derived experimentally. Simulation results of the CVT shift dynamics are in good accordance with the experiments and it is noted that different coefficients are required to describe the CVT shift dynamics for the upshift and the downshift.     

金属带无级变速器传动性能的试验研究

采用试验研究的方法,对金属带无级变速器的传动性能以及影响因素进行了研究。设计制造了专用的CVT传动试验装置和电液控制变速系统,搭建了传动性能测试试验台,并进行了性能试验。试验结果表明,传动比、输入转矩和带轮油缸压力对传动性能有较大影响,输入转速对CVT传动效率也有较大影响。     

MB-CVT电液控制系统智能优化设计

为了提高配有金属带式无级变速器车型燃油经济性,提出基于滑模极值搜索理论的控制算法和基于滑模极值搜索控制与传统夹紧力控制相结合的一体化式联合控制方法;设计了滑模极值搜索控制和传统液压控制合为一体化的联合控制系统。建立具有非线性、离散性的数学模型;分析无级变速器传动效率和金属带滑差率在一定速比下存在特殊曲线关系;测试主/从动轮夹紧力比值系数,完成了速比跟踪控制器及变化率控制流程设计。依据滑模极值搜索算法原理,完成了滑模极值搜索控制器设计。在具有环境仓的转鼓试验台上进行整车试验,试验结果表明:采用一体化式控制的金属带式无级变速器车型油耗为7.18L/100km,比传统控制系统的油耗降低约5.64%;主、从动压力安全系数倒数指标均小于1。满足整车提高燃油经济需求的可靠性、稳定性及优化性能。     

金属推块V-带型CVT的研究--部分Ⅲ：金属推块上的作用力

已经用试验实测了稳定工况下推块的压缩力和环的拉力。在以前的工作中已经概要地说明了这种带型的特殊的传动机理。本文采用最近开发设计的推块测量在稳定工况下其他同时作用于推块上的力,这些力是推块和环之间的摩擦力,推块和带轮间的法向力,推块和带轮之间径向和切向摩擦力。根据新的试验数据来详细叙述金属推块Ｖ－带型ＣＶＴ的传动机理。本文着重提出以下结论。（１）在所有工况,推块和环结合的结合点在带轮上具有一个较大的     

汽车无级变速传动系统综合控制的研究

建立了汽车传动系统模型,研究了实现发动机最佳燃油经济性的算法,考虑到系统模型的强非线性特征以及发动机节气门与变速器速比对汽车动态性能的耦合作用,给出了保证实现汽车的动力性能和最佳燃油经济性的综合控制算法。建立了具有双变量闭环回路控制的综合控制系统,设计出模糊控制器和ＰＩＤ控制器,最后通过仿真比较了两种控制方法对综合控制效果的影响。     

基于改进PID的CVT速比控制器设计

针对常规PID速比控制器在无级变速器(CVT)速比控制过程中存在的稳定性差、反应慢等问题,对其积分项和微分项分别采用抗积分饱和及不完全微分进行改进,设计了改进PID速比控制器。设计了CVT速比控制仿真模型,仿真模型中速比控制器子模型分别采用常规PID速比控制器和改进PID速比控制器,在Simulink环境下进行了阶跃速比跟踪对比仿真试验。试验结果表明,改进PID速比控制器与常规PID速比控制器相比能够使CVT速比控制过程的超调量减小、反应速度加快、振荡次数减少,CVT实际速比对目标速比跟踪良好,系统的稳态特性和动态特性得到改善。