论文摘要
金属带式无级变速器(CVT)作为汽车理想的变速传动装置,使汽车在任意行驶工况下都能实现发动机与变速器的最佳匹配,提高整车的燃油经济性和动力性,降低排放。金属带式无级变速器的控制主要包括夹紧力控制、速比控制和离合器控制。传统的夹紧力控制采用力的控制方式,依据发动机输出转矩和速比计算此时从动轮所需的夹紧力,由发动机驱动定量油泵直接给从动轮提供压力油。通常为防止金属带与带轮之间打滑,控制系统采用较大的安全余量提供从动轮所需的夹紧力,过大的夹紧力增加了变速器在液压和机械方面的能量损耗,降低变速器的传动效率。鉴于此,本文提出了一种新的夹紧力控制方法——基于滑移的夹紧力控制方法。该方法允许变速机构内金属带与带轮之间存在一定的相对滑移,应用带轮轴向位移测量法估测变速机构内的实际滑移率,与此时变速机构的最佳滑移率进行比较,采用模糊自适应PID控制方法对金属带与带轮之间的滑移率进行控制,将变速机构内的滑移率控制在一定的范围内,从而间接实现对夹紧力的最佳控制。以某金属带式无级变速器为研究对象建立仿真模型,仿真结果表明基于滑移的夹紧力控制方法相对传统夹紧力控制方法能够有效地增大金属带与带轮的摩擦系数,减小液压系统施加给从动轮的夹紧力,降低变速器的能量损耗,提高变速器的传动效率,提高整车的燃油经济性和加速性能,有利于金属带式无级变速器得到更为广泛的应用。本文的课题来源是湖南省科技计划重点项目(05GK2007)“车用无级变速器(CVT)电液控制系统”。
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摘要Abstract插图索引第1章 绪论1.1 前言1.2 无级变速器发展的基本情况1.2.1 无级变速器发展的历史1.2.2 金属带式无级变速器应用现状1.2.3 无级变速器的发展趋势及亟待解决的问题1.3 论文主要内容及研究意义第2章 金属带式无级变速器工作机理分析2.1 金属带式无级变速器结构原理2.2 金属带式无级变速器的运动学分析2.3 金属带式无级变速器工作机理分析2.3.1 金属带传动的转矩传递机理分析2.3.2 带轮轴向力及极限转矩2.4 本章小结第3章 金属带式无级变速器的控制及与发动机的匹配3.1 速比控制3.2 夹紧力控制3.2.1 夹紧力控制理论及方法3.2.2 常用夹紧力控制的不足3.3 金属带式无级变速器与发动机的匹配3.4 本章小结第4章 金属带式无级变速器损耗分析及改进方法4.1 液压系统的损耗分析及改进4.1.1 液压系统的主要损耗4.1.2 液压系统的改进方法4.2 机械传动系统的影响及改进4.2.1 机械传动系统的主要影响4.2.2 提高机械传动系统效率的方法4.3 控制策略的影响及改进4.4 本章小结第5章 基于滑移的CVT 最佳夹紧力的确定5.1 金属带与带轮的滑移5.1.1 金属带与带轮滑移的原因5.1.2 滑移对摩擦的影响5.2 金属带与带轮滑移的数学模型5.3 金属带与带轮滑移率的确定5.3.1 估算法5.3.2 位置测量法5.3.3 转矩测量法5.3.4 带速测量法5.4 基于滑移的最佳夹紧力5.5 本章小结第6章 基于滑移的最佳夹紧力控制系统设计6.1 控制系统的特性和要求6.2 模糊自适应PID 控制器设计6.2.1 模糊自适应PID 控制器的结构原理6.2.2 模糊自适应PID 控制器的设计6.3 基于滑移的最佳夹紧力控制系统仿真分析6.3.1 滑移控制系统仿真模型建立6.3.2 滑移控制系统的仿真分析6.4 本章小结结论参考文献致谢附录A （攻读学位期间所发表的学术论文目录）
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