金屬帶式CVT夾緊力控制及液壓控制系統(tǒng)的仿真分析.pdf

1、金屬帶式無級變速器(CVT)是汽車的理想傳動裝置，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)良、易于自動控制等優(yōu)點(diǎn)，可以使汽車在任意行駛工況下都能實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)與變速器的最佳匹配，提高整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動力性，降低排放。
　　 但目前裝備CVT的汽車，其節(jié)油能力并未充分得到發(fā)揮，這一方面取決于變速器與發(fā)動機(jī)的匹配和標(biāo)定，另一方面取決于變速器自身的傳動效率。而無級變速器夾緊力控制及液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性又是影響其傳動效率的決定性因素：當(dāng)夾緊力過小時，金屬帶與帶

2、輪將會產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩將不能被可靠傳遞，同時金屬帶與帶輪接觸面將會產(chǎn)生嚴(yán)重磨損；當(dāng)夾緊過大時，金屬帶承受的負(fù)荷變大，其內(nèi)部組件的相互作用力增大，不但增加了不必要的摩擦損失，而且會降低金屬帶及帶輪壽命，同時由于夾緊力由液壓控制系統(tǒng)提供，對于單回路控制方式，過大的夾緊力將需要液壓系統(tǒng)提供較大的系統(tǒng)壓力，這直接導(dǎo)致油泵對發(fā)動機(jī)能量消耗的增加，降低了燃油經(jīng)濟(jì)性。因此，為了有效提高無級變速器的傳動效率，只有根據(jù)汽車的行駛需求，合理確定夾

3、緊力的大小，并通過控制系統(tǒng)使夾緊力始終處于最佳夾緊力狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，再對液壓系統(tǒng)特性進(jìn)行仿真分析。
　　 本文在當(dāng)前CVT通用的夾緊力控制方法基礎(chǔ)上，通過臺架試驗(yàn)標(biāo)定出了臨界夾緊力，闡明了在速比動態(tài)變化和負(fù)荷變化的情況下臨界夾緊力的確定方法，同時引入修正系數(shù)，來修正因溫度變化引起的臨界夾緊力；并利用模糊算法確定各種不同工況下的安全系數(shù)，從而確定金屬帶的目標(biāo)夾緊力。試驗(yàn)研究表明應(yīng)用上述方法確定的目標(biāo)夾緊力，可以保證金屬帶不打滑的

4、情況下，有效地降低了用傳統(tǒng)方法確定的目標(biāo)夾緊力，提高了金屬帶式無級變速器的傳動效率，能夠適應(yīng)不同工況的變化。
　　 國內(nèi)學(xué)者對CVT電液系統(tǒng)進(jìn)行了一定的研究，但是多集中在控制器設(shè)計(jì)和優(yōu)化方面，本文從液壓系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)出發(fā)，詳細(xì)分析其特性，并利用計(jì)算機(jī)仿真軟件AMESim建立了CVT液壓系統(tǒng)模型，對影響液壓系統(tǒng)的因素進(jìn)行了仿真分析。特別是對速比控制閥和夾緊力控制閥的特性研究，深入地分析了對輸出產(chǎn)生影響的因素，這為CVT液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)