锥环式CVT传动效率的试验研究

传动效率是无级变速器的一项重要性能,对新型无级变速器—锥环式CVT进行传动效率的试验研究。介绍了锥环式CVT的调速原理和胀紧机构自动加压的原理;分析了锥环式CVT的功率损失及影响因素;搭建了锥环式CVT传动效率测试试验台,对锥环式CVT的传动效率进行了试验研究。试验结果表明,输入转速、负载扭矩和传动比对锥环式CVT的传动效率有较大的影响。     

一种新型锥环式CVT定速比试验研究

在分析锥环式CVT结构原理基础上,开发了锥环式CVT定速比试验研究试验台。针对锥环式CVT传动副独特结构及润滑条件,设计了CVT速比控制机构和循环牵引油温度自动控制系统,并实现了与台架的一体化控制。在此基础上,建立了锥环式CVT定速比耐久性试验和效率试验方法,进行了锥环式CVT传动副定速比试验及传动效率试验。结果表明,锥环式CVT定速比试验较准确的考核了锥环传动副传动效率,其结构强度通过了验证,各速比下传动效率均在84%以上,为下阶段锥环式CVT进一步优化、改进提供了依据。     

橡胶V带式无级变速器性能的测试与试验研究

首先给出了橡胶V带式无级变速器(CVT)的性能评价与试验方法;然后测试了一传递扭矩达120 N·m的橡胶V带式CVT的性能,给出了该CVT在不同输入转速与不同负载转矩下的传递效率、转矩损失、转速损失和速比的变化特性,并进行了分析;最后研究了橡胶V带式CVT主动轮限位弹簧的刚度、离心飞锤的质量以及从动轮的压扭弹簧的刚度对橡胶V带式CVT性能的影响,揭示了橡胶V带式CVT的结构参数对其性能的影响规律.     

双圆锥式无级变速器传动性能的试验研究

采用试验研究的方法,对双圆锥式无级变速器的传动性能以及影响因素进行研究。设计并制造出双圆锥式无级变速器的试验样机,搭建传动性能测试试验平台,并进行性能试验。试验结果表明,保持传动比、输入转速和液压腔压力不变,系统的传动效率随着输入转矩的增加而增加,最终到达最大值,随后逐渐下降;保持传动比、输入转速和输入转矩不变,系统传动效率随着液压腔压力的降低而增加,但过低的液压腔压力会使系统无法高效传递动力;保持传动比、液压腔压力和输入转矩不变,系统传动效率随着转速的增加而减小;当输入转速、液压腔压力和输入转矩不变,增大系统传动比,将提高系统的传动效率。     

润滑机制下基于最小作用量原理的CVT传动安全裕度优化研究

针对现有金属带式无级变速器(Continuously variable transmission, CVT)滑摩传动过程中润滑机制影响金属带传递安全性与效率的问题。以某国产自主研发CVT为研究对象,对CVT从动带轮与金属带摩擦片之间作用力和应力分布趋势的分析,建立金属带轮运动下的热弹流润滑模型。由于CVT运行过程中油膜状态在多变约束空间下具有临界极值的特性,提出润滑特性符合最小作用量原理的假设,构建符合最小作用量原理的CVT润滑特性Lagrange函数及最小作用量原理模型,推导出CVT润滑过程中实际作用量和理论最小作用量的数值,厘清变温环境下膜厚作用量的变化趋势,验证假设的合理性。求得金属带轮与摩擦片间宏观摩擦因数与微观油膜剪切力的函数表达式,结合CVT传动综合试验,分别测试摩擦因数、温度、传动效率与转矩比的工作关系,计算金属带最佳传递转矩数值。将运行特定工况参数范围得到的结果进行插值处理,确定CVT滑摩传动安全裕度,分析变速机构不同速比、输入转矩与转速在确定安全裕度下传动效率的变化特性。结果表明,基于最小作用量原理优化下的CVT传动效率可有效提升2.62%～3.76%。为解决CVT传...     

CVT效率台架试验与分析

在专用的CVT动力总成(Powertrain)测试台架上,通过CVT性能试验,分析了其调速特性,利用该特性设计了CVT系统效率试验方法,试验结果表明,CVT传动比大于1.5,转矩比在0.4-0.9间 ,传动效率较高.     

大功率牵引传动CVT的设计原理

人们不断要求汽车传动力系具有最佳的操纵性和油耗,可满足这个要求的方法之一是CVT（无级变速器）。已经有报告表明V型钢带推块CVT改善燃油消耗大于15％[1],已经生产了700,000台以上的CVT在实际应用中取得了很好的成果。近10年来CVT已经缓慢地走向世界,但到目前为止,市场上所有的这种汽车都是小型的,排量低于1300cc。最近有报告表明大功率的V型钢带已在3.3L带篷货车和赛车上进行试验,但对于大功率发动机的CVT仍未投放市场。所几年来,汽车已经对大功率CVT提出需要,满足这种要求的牵引传动CVT已有可能,在牵引传动中,动力是由两滚动体间存在的弹性流体润滑油膜（EHL）的剪切力来传递的。牵引传动的性能在很大程度上取于弹流接触液体的流变特性。1960年[3]已经形成了该理论。大家知识,Hewko[4]在1960年制成的复曲面变速器是用于汽车的牵引传动CVT的一个实例,Kraus[5]进行了车辆试验。Lowenthal[6]和Coy[7]完成了基础研究。由Monsanto开发了牵引油,但CVT仍未进入商业性的实际使用。其原因如下：1.因为在牵引接触区的高压和高温,目前牵引传动对滚零件的材料的可靠性不够。2.牵引油不能满足汽车的所有工况。3.不具有能支承高速和大的轴向负荷的轴承。1978年开始作者们研究和开发一种半环面牵引传动CVT。从1982年到1978年已经制造了8台样机完成了寿命试验。有的样机装于汽车完成的路试,其研究结果已于1990年[8]报导,速比控制机物的开发和双腔CVT的开发已由Nakano[9]报导。Lohr和Dawe[10]报导了用于重型货的新的设计,在美国已经真正开发了全环面CVT。4年前我们开发滚动件采用最好材料和热处理和热处理的大功率牵引传动CVT。一种最佳的汽车牵引油的开发将对进行这项研究具有极大的帮助,现在一种排量5000cc的CVT汽车的梦想将成为现实,本文将阐述大功率牵引传动CVT的设计原理如下。     

无级变速传动综述

无级变速传动CVT(continuouslyvariabletransmission)作为改进燃油发动机效率的一项关键技术近年来备受重视。CVT是利用调节带轮比率来代替齿轮啮合以优化发动机性能,使发动机总是运行在给定车速时最有效的状态下,与传统传动方式相比,装备有CVT的汽车能获得更好的排放控制和加速性能。本文旨在评价CVT的现状及近期研究开发情况,列举了CVT技术过去存在的典型问题,同时讨论其基本理论及原理。     

基于ADAMS的金属带式CVT变速传动机构效率分析

传动效率是金属带式CVT的一项重要性能指标,通过CVT传动机理分析了影响CVT传动效率的主要因素,并在机械动力学分析软件ADAMS平台上,针对CVT的各种功率损失原因建立ADAMS力学模型,本仿真分析了在不同的转矩比和传动比情况下金属带与锥盘间的不同功率损失形式.研究成果对优化CVT控制有一定指导意义.     

金属带式无级变速器带轮变形摩擦损失分析

金属带式无级变速器(CVT)的带轮变形会导致金属带沿着带轮锥面发生径向偏移,从而使得系统产生摩擦损失,严重影响变速机构的传动效率.以某国产CVT为研究对象,建立了带轮变形摩擦损失模型并利用ANSYS软件对金属带式无级变速器传动部分进行有限元仿真分析.分析结果表明:速比是影响带轮变形的主要因素,带轮锥面最大变形量随着工作半径减小而逐渐减小.同时,从摩擦损失模型可以看出发生在带轮工作半径上的最大变形量是影响摩擦损失的主要因素,带轮摩擦损失在传动比较大或较小时达到最大值,并且随着输入转矩的增加摩擦损失也随之而增加.     

基于弹流润滑的无级变速器滑移控制安全区域分析

针对无级变速器滑移模式下传动失效概率增大的问题，基于弹流润滑理论分析了不同传递转矩和相对滑动速度情况下，从动轮摩擦副油膜压力、厚度及其剪切应力变化情况，建立了安全裕度模型，基于油膜极限剪切应力与最大剪切应力计算了摩擦副的安全裕度，并确定了滑移控制的安全工作区域，为滑移控制策略的制定与优化提供了依据。研究结果表明：随着从动带轮传递转矩、相对滑动速度的增大，摩擦副的安全裕度逐渐减小；当传递转矩小于130 N·m时，在所有相对滑移速度范围内均可保证摩擦副油膜处于安全状态;当传递转矩大于130 N·m时，随着相对速度的增大，摩擦副油膜失效概率增大。     

机电控制无级变速器执行机构动态响应特性仿真研究

为研究夹紧力可调的机电控制无级变速器（EMCVT）电控电动执行机构的可靠性，及其速比和从动带轮夹紧力动态响应的影响因素，采用MATLAB/Simulink构建了EMCVT执行机构的动力学模型，设计了针对EMCVT电控电动执行机构的速比和夹紧力闭环控制器。对EMCVT输入转矩突变和目标速比突变两种工况进行了仿真分析，仿真结果表明：速比和从动带轮夹紧力动态响应的超调量和调节时间满足CVT的使用要求，从动带轮夹紧力响应时间小于1s，速比变化率可以达到2；EMCVT速比和从动带轮夹紧力动态响应的主要影响因素是执行电动机的负载和转动方向。     

CVT下线测试质量问题分析及在线返修策略研究

无极变速器(CVT)总成下线测试是无极变速器完成主要零部件装配后将无极变速器通过线体运输至总成下线测试台架内,使用总成下线测试台架的输入伺服电机模拟发动机为变速器提供动力源;使用总成下线测试台架的输出伺服电机模拟整车负载,通过高精度传感器检测整个过程中无极变速器各功能油道测试油压、伺服电机的转速、扭矩等测试结果判断无极变速器是否满足下线测试标准。通过测试软件查询测试过程的油压、转速、扭矩的测试信号曲线可以确定无极变速器的具体缺陷,根据具体的缺陷项目在线或离线返修。总成下线测试确保无极变速器的缺陷不会逃逸工厂,提高了产品的质量。     

Kinematics and nonlinear control of an electromagnetic actuated CVT system for passenger vehicle

An electromagnetic actuated continuously variable transmission (EMA-CVT) system is developed by two sets of electromagnetic actuators (solenoid) located on primary and secondary pulley. A set of solenoids are attached to the primary and secondary pulley to develop the attraction and repulsive forces. The relationships between the speed ratio and electromagnetic actuation and clamping force and output torque of the CVT are established based on the kinematics of the EMA-CVT system. A fuzzy logic controller (FLC) is developed to control the EMA precisely based on the feedback of the RPM sensor and slope sensor. The EMA-CVT performance with controller has found 28% more than the performance of the EMA-CVT without controller. The solenoids of the EMA were activated by varying the current supply with the Fuzzy-Proportional-Derivative-Integrator (FPID) to maintain the non-linearity of the CVT in response of the vehicle traction torque demand. Result shows that the solenoid is able to pull the plunger in the desired distance with supply current of 12.5 amp while push the plunger to the desired distance with 14.00 amp current supply to the windings when the vehicle is considered in 10% grade. The acceleration time of the ? scale car has been recorded as 5.5 s with the response of drive wheels torque.     

Supercharging performance of a gasoline engine with a supercharger

Supercharging of intake air can improve the engine power and combustion characteristics by boosting the intake pressure above atmospheric pressure. In this work, the supercharging performance of a supercharged gasoline engine was discussed on the basis of experimental investigation. The investigation results showed that the output and torque performance of a supercharged engine were improved in comparison with the naturally aspirated engine. In the engine system with a supercharger, owing to supercharging of intake air into the cylinder, the combustion pressure, the rate of heat release, and the burning rate of fuel-air mixture were found to be higher than those of the naturally aspirated engine. In this paper, the effect of the drive pulley ratio and the pressure ratio of supercharger, and the other factors on the supercharging performance were also investigated.     

金属推块V-带型CVT的研究--部分Ⅲ：金属推块上的作用力

已经用试验实测了稳定工况下推块的压缩力和环的拉力。在以前的工作中已经概要地说明了这种带型的特殊的传动机理。本文采用最近开发设计的推块测量在稳定工况下其他同时作用于推块上的力,这些力是推块和环之间的摩擦力,推块和带轮间的法向力,推块和带轮之间径向和切向摩擦力。根据新的试验数据来详细叙述金属推块Ｖ－带型ＣＶＴ的传动机理。本文着重提出以下结论。（１）在所有工况,推块和环结合的结合点在带轮上具有一个较大的     

考虑动力系功率损失和CVT响应滞后集成发动机-CVT控制的性能

本文考虑由于CVT速比变化引起动力系功率损失和惯性转矩推荐了一种集成发动机一无级变速器(CVT)控制算法。此外还提出了减少CVT速比响应滞后对驱动转矩影响的补偿算法。实验结果表明，最佳发动机速度补偿算法给出最佳发动机工作点在最佳工作线附近。当加速度响应接近相等时和最佳转矩补偿比较。建议把集成发动机-CVT控制算法的特点和传统CVT相比较，加速时采用集成控制来实现在最佳工作线上找到最佳发动机工作点。     

Integrated control strategy for CVT powertrains with consideration of vehicle drivability

During shift,power flow is not interrupted in powertrains equipped with continuously variable transmission(CVT).When hard acceleration is commanded,engine speed will flare and corresponding torque will be consumed,which leads to a drop in vehicle drive torque and also the vehicle acceleration.This is the reason why CVT vehicles have poor drivability during hard acceleration maneuver.Conventional method such as torque compensation doesn’t always work due to the limited backup torque of engine.According to this,means to evaluate the drivability of CVT vehicles are studied,affect factors of drivability are analyzed in detail.Hard acceleration process of CVT vehicle is studied by theoretical analysis,based on which engine torque and ratio change rate of CVT are identified as two key control parameters that decide the drivability of CVT vehicles during hard acceleration maneuver.Therefore,a control strategy based on restricting the change rate of CVT ratio together with torque compensation is proposed,and two different algorithms to establish the limitation of ratio change rate are proposed.These two algorithms are simulated and compared with each other,results indicate that drop of vehicle acceleration is eliminated evidently by limit the change rate of CVT ratio,but small ratio change rate also results in a longer time to finish the accelerate process,an algorithm to decide a proper ratio change rate is needed in order to tune these different characteristics.In order to get better control effects,a new fuzzy logic based algorithm is proposed to decide a proper ratio change rate during kick down conditions,simulation and experiment results indicate that,the amount of vehicle acceleration decrease is reduced from about 1 m/s2 to almost 0,in the mean time the accelerate process only delayed for about 0.3 s.The proposed control strategy and algorithm can effectively tune the characteristics of CVT equipped vehicle during kick down conditions.     

车用无级变速器性能研究

本文作出了装配无级变速器(CVT)汽车动力特性图,同时通过一系列试验结果,对CVT汽车与配备其它变速器汽车在动力性、燃油经济性、传动效率、寿命、排放、可靠性、传递扭矩、成本、操纵性和舒适性等方面进行了详细的对比研究,详述了CVT与AT和MT之间的优缺点.