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1、汽车工程年第卷第期货毗汽车无级变速传动建模与仿真吉林工业大学周云山裘熙定王红岩杨志华〔摘要〕从实时控制的角度出发,、乞,建立了汽车的无级变速传动璐璐咖,夹紧力控制、速比控制及整车动态模型,基于这一动态模型,仿真计算了汽车在起步与行驶阻力变化时的动态调节过程,为进一步研究无级变速传动控制规律和进行电控系统设计提供必要的前期工作基础。叙词汽车无级变速电子控制模型
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3、。沈‘回价卿川旧妞柱份加次盯止目。以为旧川。臼习前言无级变速器是车用理想的传动装置。由于金属带的出现和电子技术的在车上的应用,导致轿车无级变速器的迅速发展。这种传动装置投放市场不到年,在国际市场的竞争能力已超过具有年历史的有级式自动变速器变速器和多年历史的手动变速器变速器〔刀因此,只要内燃机仍作为车用发动机,开发无级变速传动将是必然趋势。为此
4、,本,文建立了无级变速传动整车的动力学模型对汽车在起步工况及行驶阻力突变时进行了仿真,。研究为下一步进行夹紧力与速比控制系统的设计提供必要的理论基础传动装置的数学模型无级变速传动速比“”。国家科委九五重点科技攻关课题原稿收到日期为,日期为年月日。卯年月巧日修改稿收到汽车工程卯年第为卷第期无级变速传动的速比由主、被动轮的节圆半径确定图当被动轮位于最小节圆,,、产、了了吸、二半径主动轮为最大节圆半径传动得到最小传动比锰勺白凡脑凡。此值通常为左右最大速比为面锰此值为左右。金属
5、带无级变速传动装置的速比变化范围通常为一。,、在变速过程中由于金属带的长度可视为定,值弹性变形引起长度变化很小故有兀。伍一。、“,。一为传动轴中心距离式中凡启由式得速比和主动轮半径之间的近似计算公式为图主被动轮节圆变化的约束条件一丫护一!式中洲沂。,。二一。北。!。一乙沂。主、被动轮的轴向夹紧力…〔〕传动装置能传递的最大转矩与被动轮油缸的轴向夹紧力之间的关系为。、心中
6、料不戏刃,“式中“为带轮锥角通常为左右井为带与带轮之间的摩擦系数。为主动轮节圆半径。为了使传动具有较高的效率,被动轮对金属带应有合适的夹紧力。如夹紧力过大将导致,不必要功率损失并缩短关键零部件的使用寿命而夹紧力过小则导致金属带不能传递足够,,。的转矩在带轮上打滑造成功率损失同时还会加快带与轮之间的磨损,,设发动机转矩为双传递转矩的储备系数为刀则被动轮缸的期望压力可由下式确定凡、刀“料。。、,.。式中刀为转矩储备系数一般取值为一13;ADN为被动轮油缸面积,、:可见被动轮缸的工作压力(或油泵出口压
7、力)由发动机输人转矩主动轮半径凡及摩.,,。擦系数拜确定在相同条件下提高摩擦系数拜可减小带轮夹紧力提高传动效率而摩擦,系数料取决于无级变速系中所用的润滑油它即要满足金属带与带轮之间有足够大的摩擦系,、。,.数又要满足传动系统中诸如轴承齿轮的润滑要求所以拼不能太大通常在0.06一0.08,当被动轮的工作压力(轴向夹紧力)确定以后通过主动油缸改变传动速比就归结为:被动,,轮的夹紧力通过金属带转化为主动轮缸的轴向负荷在金属带为定长的约束条件下连续改变主动轮的节圆半径从而实现传动速比无级变化。,、当传动系达到动态平衡时主被动缸轴向负荷之间的关系为〔共。:=cot(a十p
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