车辆金属带无级变速传动效率优化设计

论述了无级变速传动系统的基本结构,并将车载无级变速器（CVT）动力传动系统与手动变速传动效率比较。详细描述了CVT系统中各单元功率损耗的机理,介绍了通过优化变速器结构与控制策略,抛弃油泵,优化设计DNR及其它相关耗能单元等措施,以降低CVT动力传动系统中功率损耗,并将优化设计后的CVT（机械电子CVT即EM-CVT）效率与电液式CVT效率进行比较,结果验证EM—CVT在传动效率方面取得了良好的效果。优化的CVT系统对进一步降低金属带无级变速传动轿车的燃油消耗和改善尾气排放具有重要意义。     

复合式汽车变速器最佳经济性速比优化算法研究

复合式汽车变速器,由金属带式无级变速器(continuously variable transmission,CVT)和有级变速传动装置组成,可根据汽车工况的需要分别实现无级变速传动和有级变速传动。综合考虑了发动机效率和CVT效率对汽车油耗的影响,提出了一种复合式汽车变速器最佳经济性速比优化方法。首先建立了动力传动系统的数值模型,为系统优化匹配和仿真分析奠定了基础。其次,建立了CVT最佳经济性速比匹配优化目标函数模型。基于simulation X软件,建立了装有复合式变速器的汽车仿真模型,对CVT的最佳经济性速比进行了优化,并对比分析了速比优化前后汽车的动力性和燃油经济性,证明了本文算法的有效性和实用性。     

CFT30-用于6缸FWD车辆的链式CVT

CFT30是第一种将链传动应用于前置（横置）前驱、并配备有提高起步性能的变矩器的CVT。变速器能够传递现代6缸发动机310Nm的转矩。它采用全电子控制,比目前常用的4速自动变速器及刚开发出来的6速自动变速器性能更好、油耗更低。完美的换档感觉提高了驾驶舒适性。本文介绍了变速器系统、设计和主要部件。对CFT30如何解决燃油经济性、性能和舒适性作了详细的解释。同时给出了重要的部件试验和车辆试验结果。     

一种带智能电子控制系统的新型自动变速器的丰田“ECT-i”

丰田已经开发了一种新型自动变速器名为A341E。这种变速箱采用一种极好的发动机和变速器一体化的智能控制系统叫做“ECT－i”和高性能的“超流”（SuperFlow）变矩器。这种控制系统换挡时可以综合控制发动机转矩和离合器液压,在变速器整个寿命期期间它可确保换档平稳性没有任何变化。“超流”变矩器采用计算机仿真通过内流分析经几何修正优化使它成为世界最高效率的一种变矩器,采用这样由于石油危机,自动变速器的技术开发燃油经济性已成为主要目标,着重于提高包括发动机的整个动力装置的效率。4档自动变速器开发和锁止离合器和它的电子控制系统已经进入实际使用阶段（1）、（2）、（3）,为了进一步改善车辆的驾驶和动力性能目前正努力增加变速器档数。司机对车辆性能的要求越来越高,要求自动变速器高的换档不仅是燃油经济性和动力性能而且还要求好的换档质量,降低噪音等等。所以对于随着变速器档位要求增加操纵许多齿轮档数,故平稳性和平静性包括质量控制是大多数自动变速器开发的主要目标。在这样的情况下,丰田已开发了一种新的自动变速器称为A34AE。这种变速器采用极好的发动机和变速器综合的智能控制系统和一个高性能“超流”变矩器。具有这样的系统,该系统自动变速器可实现十分平稳换档而整个装置寿命没有任何改变。本文将讨论该设计目标,结构、控制和其对A341E变速器的效果。     

基于无级变速器的并联式混合动力汽车能量管理策略

针对一种采用金属带式无级变速器(CVT)的并联式混合动力汽车(PHEV),以发动机稳态效率图和电池的充放电内阻曲线为依据,提出基于逻辑门限方法的PHEV能量管理策略,实现混合动力系统不同工作模式间的动态切换。并通过确定不同工作模式中混合动力系统的最佳工作曲线,合理控制发动机和电动机的转矩分配以及CVT的速比。基于ADVISOR仿真平台的仿真研究表明,所提出的能量管理策略能够在满足车辆动力性能指标的前提下有效地降低混合动力汽车的燃油消耗,并能将电池组电池荷电状态(SOC)维持在合理的范围内。     

搭建联合创新平台加速自动变速器国产化进程

电控机械自动变速器（Automated Mechanical Transmission）的英文简称是AMT，它是在机械变速器基础上。增加自动换挡控制系统组成的。因其具有自动选换挡功能，能大幅提高离合器、同步器寿命和行车安全，且保留了传统有级机械变速器传动效率高、体积小、机构简单、使用可靠、易于制造，成本低、燃油消耗少和维护与使用费用低等诸多优点，特别适合我国国情，近年来，自动变速器的市场需求不断增长。     

自动变速器技术的应用及其发展趋势

基于液力机械式（AT）、电控机械式自动变速器（AMT）、无级变速器（CVT）、双离合自动变速器（DCT）四种典型自动变速器的结构和工作原理分析了自动变速器的特点,指出自动变速器技术在液力变矩器的结构、齿轮变速机构、控制系统等方面的发展趋势。     

万里扬即将推出其无级自动变速器第二代产品CVT25

正万里扬股份有限公司即将正式向市场推出其CVT(无级自动变速器)第二代产品CVT25。与传统CVT相比,CVT25工作速比范围更宽,传动效率更高,与发动机匹配的节油效果更加显著,有助于减少汽车燃油消耗、降低污染,保障汽车行驶安全。浙江万里扬股份有限公司执行总裁张志东表示:"万里扬之所以能够开发国际先进CVT是因为公司拥有强大的技术团队、先进的开发手段和制造装备、强大的试验能力、CVT19开     

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.     

基于转速/转矩控制的AMT换挡策略

分析了传统机械自动变速器（AMT）换挡控制策略的局限性,提出基于转速/转矩内外双层的AMT动力传动一体化控制方法,即外层计算出发动机目标转速、转矩和离合器目标位置,内层通过向发动机控制单元（ECU）发送转矩请求来实现AMT的换挡控制。为验证该方法的正确性,利用MATLAB/Simulink建立了全电AMT车辆动力传动一体化控制仿真系统模型,并在dSPACE系统上搭建了变速器控制单元（TCU）快速控制原型进行实车测试。仿真和试验结果都表明,应用双层动力传动一体化控制方法,能够显著改善AMT车辆换挡品质。     

轻度混合动力汽车巡航工况总工作效率分析和优化

在混合动力电动汽车巡航工况时,为了降低油耗和延长电池的使用寿命,对其能量管理策略的优化除了考虑发动机和电动机工作点的优化之外,还应考虑电池工作点的优化。针对这个问题,建立一种具有无级变速结构的轻度混合动力电动汽车的纵向动力学方程,在此基础上综合考虑发动机、电池、电动机与传动系统的效率,分析车辆巡航工况下的系统效率,得到系统效率优化的目标函数和约束条件。随后利用序列二次规划算法对轻度混合动力电动汽车系统效率进行优化计算,从而确定车辆巡航工况下的最佳蓄电池功率和最佳无级变速器(Continuously variable transmission, CVT)减速比。优化结果揭示出驱动系统的特性,可为驱动系统的优化奠定基础。     

考虑CVT效率的无级变速车辆最佳经济性控制

传统的无级变速传动系统最佳经济性控制策略只考虑使发动机工作在其效率最高的工作点,并没有考虑无级变速器(Continuously variable transmission,CVT)效率对系统燃油消耗量的影响,而实际上无级变速器效率随其工况的变化在70%到95%之间变化,对系统燃油消耗量的影响是不可忽略的。在分析系统燃油消耗量与发动机效率和无级变速器效率之间关系的基础上,提出综合考虑发动机与无级变速器效率的最佳经济性控制策略,设计算法,以系统效率最高为优化目标,对各需求功率和车速下下发动机与无级变速器联合高效工作的目标转速和转矩进行计算。建立系统仿真模型,对优化前后的控制规律进行仿真对比分析,并在定车速工况下对优化前后的控制规律进行了对比试验。仿真及试验结果表明,综合考虑发动机与无级变速器效率的最佳经济性控制可以实现节油2%左右。     

CVT封闭的2K-H型差动轮系啮合效率分析

针对封闭式无级变速器内部容易发生功率循环而造成效率降低的问题,以输入耦合CVT(Continuously Variable Transmission)传动系统为研究对象,简单地介绍了其基本结构及工作原理,在无能量损失的理想状态下详细推导了该传动系统实现功率分流的充分条件。其次,在该充分条件下简化了输入耦合CVT传动系统中起汇流作用的2K-H型差动轮系啮合效率表达式,得到了影响啮合效率的输入构件结构参数和运动状态等因素,求证了其获得最大值的条件。最后,通过实例验证了所得到的2K-H型差动轮系啮合效率最大条件的正确性。结果表明,该条件从设计的角度保证了2K-H型差动轮系啮合效率最大,是一种行之有效的设计方法。     

Rotational swashplate pulse continuously variable transmission based on helical gear axial meshing transmission

The current research on pulse continuously variable transmission(CVT) is mainly focused on reducing the pulse degree and making pulse degrees a constant value. Current research mainly confined to find out new design parameters by using the method of optimization, and reduce the pulse degree of pulse CVT and its range of variation. But the fact is that the reduction of the pulse degree is not significant. This article presents a new structure of mechanical pulse CVT-the rotational swashplate pulse CVT with driven by helical gear axial meshing. This transmission is simple and compact in structure and low in pulsatile rate (it adopts 6 guide rods), and the pulsatile degree is irrelevant to the transmission ratio. Theoretically, pulsatile rate could be reduced to zero if appropriate curved surface of the swashplate is used. Compared with the connecting rod pulse CVT, the present structure uses helical gear mechanism as transmission part and it avoids unbalanced inertial force in the former model. This paper analyzes the principle of driving of this transmission, presents its mechanical structure, and discusses its motion characteristics. Experimental prototype of this type of CVT has been manufactured. Tests for the transmission efficiency(when the rotational speed of the output shaft is the maximum) and the angular velocity of the output shaft have been carried out, and data have been analyzed. The experimental results show that the speed of the output shaft for the experimental prototype is slightly lower than the theoretical value, and the transmission efficiency of the experimental prototype is about 70%. The pulse degree of the CVT discussed in this paper is less than the existing pulse CVT of other types, and it is irrelevant to the transmission ratio of the CVT. The research provides the new idea to the CVT study.     

工程车辆动力传动系统节能方案与试验研究

在保证动力输出的前提下,采用降低发动机的转速来降低重型车辆的能耗是目前切实可行的重要手段。通过建立传动系统的动力学模型,研究传动系统改进方案的动态特性,分析低转速发动机与新型大能容变矩器的匹配合理性。通过样机测试发现,优化后车辆工作效率最高的工作点大部分分布在发动机的最佳燃油效率区,起到了节能的目的;改进方案换挡过程压力变化平稳,换挡冲击较小。当油门开度维持在70%时发动机的燃油率最高约为38%;采用新的匹配方案后,前进一挡的节能效果最好,节油率提高了14.3%。试验结果为改进传动系统的控制策略设计提供了数据参考。     

Integrated engine-CVT control considering powertrain response lag in acceleration

In this paper, an engine-CVT integrated control algorithm is suggested by considering the inertia torque and the CVT ratio change response lag in acceleration. In order to compensate for drive torque time delay due to CVT response lag, two algorithms are presented: (1) an optimal engine torque compensation algorithm, and (2) an optimal engine speed compensation algorithm. Simulation results show that the optimal engine speed compensation algorithm gives better engine operation around the optimal operation point compared to the optimal torque compensation while showing nearly the same acceleration response. The performance of the proposed engine-CVT integrated control algorithms are compared with those of conventional CVT control, and It is found that optimal engine operation can be achieved by using integrated control during acceleration, and improved fuel economy can be expected while also satisfying the driver’s demands.     

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。     

POWER FLOW ANALYSIS AND APPLICATION SIMULATION OF ELECTROMAGNETIC CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION

With the structure of two air gaps and two rotors, the electromagnetic continuously variable transmission（EMCVT） is a novel power-split continuously variable transmission（CVT）. There are two kinds of power flowing through the EMCVT, one is mechanical power and the other is electric power. In the mean time, there are three power ports in the EMCVT, one is the outer rotor named mechanical power port and the other two are the inner rotor and the stator named electric power ports. The mechanical power port is connected to the driving wheels through the final gear and the electric ports are connected to the batteries through the transducers. The two kinds of power are coupled on the outer rotor of the EMCVT. The EMCVT can be equipped on the conventional vehicle being regarded as the CVT and it also can be equipped on the hybrid electric vehicle（HEV） as the multi-energy sources assembly. The power flows of these two kinds of applications are analysed. The back electromotive force（EMF） equations are illatively studied and so the dynamic mathematic model is theorized. In order to certify the feasibility of the above theories, three simulations are carried out in allusion to the above two kinds of mentioned applications of the EMCVT and a five speed automatic transmission（AT） vehicle. The simulation results illustrate that the efficiency of the EMCVT vehicles is higher than that of the AT vehicle owed to the optimized operation area of the engine. Hence the fuel consumption of the EMCVT vehicles is knock-down.     

金属推型V-带无级变速箱损耗机理仿真部分1:带组摩擦造成的转矩损失

以推型金属带为基体的无级变速箱(CVT)的动力传递效率低于有级变速箱,大家已往认识到采用CVT改进发动机/负荷匹配新取得的燃料经济性的好处有被取消的趋势.本组三篇论文详细阐述了发生在作为第一级用来取得效率改进的带传动中损耗机理的研究.已经进行试验研究了涉及推型金属V-带CVT空载和低载的转矩损失.本第一篇论文述及发生在金属带CVT由于带推块和带间相对运动造成主要转矩损失的新分析方法.本研究考虑到其他研究中的新发现并改进了金属V-带的设计.本文中采用几种不同的试验方法提供的实验数据推荐了转矩损失的数字模型.本组第二篇论文阐述了由于带轮变形的许多附加转矩损失机理.在第三篇论文中阐述了根据本文的发现提出带滑动损失的分析.