金属带式无级变速器液压系统功率匹配控制与仿真研究

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1、中文摘要摘要变速装置的传动效率将影响汽车的经济性和动力性。金属带式无级变速器(CVT)虽然具有最佳传动特性，但是其传动效率低于齿轮传动的效率，致使CVT车辆的燃油经济性和动力-l生低于手动机械变速器(MT)车辆，因此提高CVT传动效率是当前CVT研究课题之一。本文在对CVT液压系统功率损失进行全面分析基础上，进行了液压系统的功率匹配控制与仿真研究，对实现CVT液压系统节能控制，提高CVT传动效率具有重要的理论意义和工程实用价值。具体的研究内容如下：1．对CVT液压系统的压力、流量和功率特性进行了分析，建立了其数学模

2、型，并对液压系统的能量损失进行了分析，提出了对液压系统供油流量和工作压力进行优化控制以提高CVT液压系统效率的功率匹配的原则。2，建立了cvT液压系统功率特性的动态仿真模型，并对车辆起车、加速、刹车等典型工况和ECE、EUDC循环工况进行了仿真，得到了液压系统压力、流量和功率的特性，为液压系统的功率匹配控制奠定了基础。3．进行了CVT液压系统功率匹配控制的方案设计。在双联泵功率匹配控制系统设计中，分析了控制系统的工作原理，设计了摆线内啮合双联泵的结构，并对PWM高速开关阀的特性及其开关机理的进行了分析，结果表明，系

3、统采用PWM高速开关阀能够满足双联泵控制系统的控制要求：在电动泵功率匹配控制系统设计中，设计了电机调速系统及其控制器，仿真结果表明，电机的控制精度和动态响应特性都达到良好的效果。4．建立了双联泵控制系统和电动泵控制系统的动态仿真模型，并分别对车辆ECE和EUDC循环行驶工况进行了仿真，结果表明：采用双联泵控制在较大程度上提高了CVT液压系统的效率；采用电动泵控制能够较好地实现液压系统的功率匹配，使cVT液压系统的效率得到了显著地提高，。5．对cvT液压系统采用双联泵控制和电动泵控制的功率匹配特性进行了比较与分析，结

4、果表明：采用双联泵功率匹配控制，只能实现部分功率匹配，由于其结构及控制简单，易对现有的CVT系统进行改造，是一种实用价值较高的节能方案；采用电动泵功率匹配控制，能够较好地实现液压系统功率的匹配控制，是一种较为理想的方案，其具有较大的应用前景。关键词：无级变速器，液压系统，功率，效率，仿真，匹配英文摘要ABSTRACTEfficiencyofgearchangemechanismcsneffecttheeconomymidperformancecharacteristicsofvehicle．AlthoughMeta

5、lv—belttypecontinuouslyvariabletransmission(CVT)hastheoptimumtransmissioncharacteristics，itstransmissionefficiencystillnotachievethelevelofmechanicaltransmission，whichmakesthefueleconomyandperformanceofvehiclewithCVTdonotapparentlyexceedmulti—gearmechanicaltra

6、nsmission．Therefore，howtoimprovetheefficiencyofCVTisoneofrecentlyresearchitemsofCVT．InordertosolvetheproblemthatthehydraulicsystemofCVTexistslargepowerloss，studyonpowermatching—controlandsimulationofCVThydraulicsystemhasbeenmade，whichhasimportanttheoreticaland

7、engineeringvalueforrealizingCVThydraulicsystemeconomizing—controlandimprovingtheefficiencyofCVT．Thepaperincludesfollowcontent：1．Thepressure，fluxandpowercharacteristicsofCVThydraulicsystemisanalyzedanditsmathematicmodelsisalsobuilt．Basedonthepowerlossanalysisof

8、hydraulicsystem．itisbroughtforwardthatoptimumcontroloftheoilpressureandfluxofhydraulicsystemistheprinciplethatimprovestheefficiencyofhydraulicsystem．2．Thedynamicsimulationmodelofth