金属带式无级变速传动液压控制系统设计方法研究

论文题目: 金属带式无级变速传动液压控制系统设计方法研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 车辆工程

作者: 汪新国

导师: 孙冬野

关键词: 金属带,无级变速传动,液压系统,控制参数,仿真

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 金属带式无级变速器能根据车辆行驶条件自动连续变化速比,显著的提高汽车燃油经济性和动力性,是汽车理想的传动装置。液压控制系统是CVT 的执行机构,实现发动机扭矩的传递和变速功能。　本文在国家自然科学基金重点项目(批准号:50122151)资助下,对金属带式无级变速传动液压系统的设计方法进行了研究,具体的研究内容如下:　1.为防止金属带打滑和高效可靠地传递力矩,通过对金属环、金属块的力学分析,明确了金属带力矩的传递方式,推导出了保证力矩传递所需从动轮轴向力,以及保证轴向力平衡的速比—扭矩—轴向推力的数学计算公式,建立了液压系统所需的力学条件模型。2.为实现无级自动变速器对车辆行驶环境要求速比的快速响应,建立了CVT工作特性的动态仿真模型,以SC7130 轿车为研究对象,通过对ECE循环行驶工况、EUDC 循环行驶工况、美国FTP 城市循环工况和美国FTP 高速公路循环工况下CVT 速比变化率分布规律的仿真分析,得出了避免因液压泵流量过大造成能量消耗的CVT 速比变化率的设计流程和方法,为设计液压系统所需的流量条件模型奠定了基础。3.为了分析液压控制系统对系统主压力和速比的控制过程,探讨了不同类型电液控制系统的优缺点和适用条件,进行了CVT 液压控制系统的方案设计,建立了CVT 液压控制系统的数学建模,得出了液压系统的流量模型,进一步完善了液压系统力学模型,分析了液压控制系统对速比变化率的影响。并完成了SC7130轿车CVT 液压系统控制方案和结构参数设计。4.为了设计出有效的控制算法,通过对夹紧力控制阀和速比控制阀在控制时工作特性的分析,得出了夹紧力控制阀和速比控制阀的控制方法,并以长安SC7130 轿车为研究对象,建立了液压系统的仿真模型,针对控制阀的动态特性设计了PWM 信号的控制算法,通过几种典型工况进行了液压系统仿真。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 金属带式无级变速器的技术特点、应用概况及发展趋势

1.1.1 CVT的基本结构、工作原理及关键技术

1.1.2 CVT的应用概况

1.1.3 CVT的发展趋势

1.2 CVT液压控制系统的形式、组成及工作原理

1.2.1 机液控制系统的组成和工作原理

1.2.2 电液控制系统的组成和工作原理

1.2.3 机、电液控制系统的比较

1.3 课题的来源、意义及背景

1.4 CVT液压控制系统的研究现状

1.5 论文的主要研究内容

2 CVT 液压控制系统的力学分析

2.1 金属带传动的基本运动分析

2.1.1 金属带的传动机理

2.1.2 金属带传动的运动分析

2.2 带轮轴向夹紧力的分析

2.2.1 金属环的受力分析

2.2.2 金属块的受力分析

2.2.3 带轮轴向夹紧力的确定

2.3 主、从动带轮油缸压力确定

2.4 本章小结

3 基于液压控制系统设计的无级变速系统仿真

3.1 CVT传动系统数学模型

3.2 车辆典型行驶工况下CVT系统特性仿真

3.2.1 仿真模型

3.2.2 仿真参数

3.2.3 系统仿真

3.2.4 仿真分析

3.3 本章小结

4 CVT 液压控制系统方案设计

4.1 液压伺服系统基础理论

4.1.1 电液伺服系统的基本形式

4.1.2 电液伺服系统的关键部件——液压阀

4.2 CVT液压系统方案设计

4.2.1 功能分析

4.2.2 关键参数的控制形式

4.2.3 结构分析

4.3 CVT液压控制系统的数学模型

4.3.1 夹紧力控制系统模型

4.3.2 速比控制系统模型

4.3.3 供油系统

4.3.4 液压系统执行机构流量和系统压力的确定

4.4 速比变化率的影响因素

4.5 本章小结

5 控制阀的特性分析及液压系统的仿真

5.1 控制阀工作特性分析

5.2 液压系统的仿真

5.2.1 仿真模型

5.2.2 仿真参数

5.2.3 系统仿真

5.2.4 仿真分析

5.3 本章小结

6 结论

致谢

参考文献

附

1.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录

2. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目

独创性声明

学位论文版权使用授权书

发布时间: 2005-11-07

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