无级变速传动系统整体优化控制策略

传统的发动机最佳经济性和最佳动力性控制策略不能保证传动系统整体性能最优。以无级变速传动系统整体性能最优为目标,从经济性、动力性和瞬态工况特性三个方面论述基于功率需求的整体优化控制策略。制定发动机、液力变矩器和无级变速器的整体效率优化算法,求解最佳节气门开度控制表、最佳速比控制表和液力变矩器理想闭锁控制线。在经济性模式下,以满足功率需求的整体最高效率点作为控制目标;在动力性模式下,根据功率需求计算目标节气门开度,以当前车速下的整体最大功率点的速比作为目标速比。在瞬态工况下,直接以车辆有效驱动功率作为控制目标,结合发动机转矩补偿与速比变化率限制,给出恒功率和零功率两种量化控制模式。仿真结果表明,整体优化控制策略使经济性提高3.2%,40～80 km.h–1的超车加速时间缩短13.7%,避免急加速过程中的动力疲软现象。     

液力自动变速箱换挡策略优化研究

重型特种车辆行驶在恶劣环境下,为了保护传动系统,要求不闭锁液力变矩器.本文提出了一种以提高液力变矩器液力工况下传动效率为目的的换挡策略优化方法.首先根据TR50矿车的实车数据制定最佳动力性换挡规律,然后分析液力变矩器工作特性,建立数学模型实时计算液力变矩器传动效率,建立优化目标函数,最后在最佳动力性换挡规律基础上对各挡位换挡点做出整体优化.在Simulink仿真系统模型上分别对优化前后的换挡规律进行仿真分析,结果表明,优化后的换挡规律在保证动力性的基础上明显提高了液力变矩器液力工况下的传动效率.     

基于CVT效率的动力性控制策略优化算法

传统的无级变速器(Continuously Variable Transmission,CVT)动力性控制策略以最大发动机功率为控制目标。由于CVT效率在不同负载下变化较大,故控制发动机功率最大并不能保证此时的整车驱动功率也达到最大。为此,设计了矩阵优化算法,以最大整车驱动功率为目标,计算得到各踏板开度及车速下的CVT动力性速比。利用GT-drive软件建立整车模型,对优化前后的控制策略进行仿真对比分析。结果表明,优化后的控制策略使汽车在各个踏板开度下,整车驱动功率和最高车速都有不同程度的提升。     

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。     

滚动冲击压实机静态仿真分析

通过仿真研究滚动冲击压实机变矩器的无因次特性、发动机变矩器的共同输入输出特性和牵引车的牵引特性.仿真结果表明:发动机转矩特性曲线和变矩器输入扭矩曲线的交点是发动机与变矩器共同工作的稳定点,其工作范围是变矩器输入扭矩曲线与发动机外特性曲线所围成的最大区域;1挡、2挡、倒挡最高车速分别为11.054,35.44,14.812km.h-1;最大有效牵引功率为54kW;最大牵引效率为53%;额定滑转率为29%;变矩器最大输出功率对应的牵引力为61kN;附着条件决定的最大牵引力为83kN.     

重型汽车液力机械传动系统共同工作性能分析

液力机械传动系统集合了机械传动和液力传动的优点,被广泛应用与重载式运输车辆,发动机和液力变矩器共同工作性能的优劣直接影响到整车的工作状态。根据液力-机械传动系统的结构特点,对发动机和液力变矩器的匹配原则和匹配评价指标进行分析;对发动机与液力变矩器共同工作特性,尤其是输入和输出特性进行求解;在此基础上,基于AOVAT 3.0对某款重型汽车发动机和液力变矩器的选型方案组成的动力传动系统进行仿真分析,分析柴油发动机和液力变矩器共同工作的性能。结果可知:选用的柴油发动机和液力变矩器匹配时,能为车辆提供较大的起动扭矩,共同工作范围内最大扭矩点为961.10Nm,与柴油机的最大净扭矩相比,留有约712.9Nm的储备扭矩;在液力变矩器高效区内发动机的功率利用率较高,对应的共同工作输入曲线交点的转速范围为(2094.9～2158.9)r/min,有足够的扭矩储备用于车辆的联合铲装工况,联合铲装工况对应的发动机燃油消耗率相对较低;全工况范围内功率输出系数和高效范围内功率输出系数分别达到0.4860和0.6669,这一匹配是比较理想的。     

前端调速式风电机组功率优化控制研究

针对额定风速以上前端调速式风电机组功率优化问题,提出一种基于差分进化算法的功率优化控制策略。以液力变矩调速系统输出转速恒定、机组输出功率平滑为控制目标建立目标函数,采用差分进化算法,对变桨系统桨距角与液力变矩调速系统导叶开度角两个控制参数进行优化,根据优化后参数对风电机组进行变桨与变矩控制,实现对机组输出有功的优化控制。以2 MW前端调速式风电机组为对象进行仿真分析,仿真结果表明,根据本文提出的方法对风电机组进行功率控制,平滑了风电机组的输出功率,减小了功率波动,验证了控制策略的可行性。     

双模式机电复合传动功率分配策略优化

针对双模式机电复合传动系统,运用最小值原理对系统的功率分配进行优化控制策略的研究。在保证系统电池荷电状态平衡的前提下,以燃油消耗最少为优化目标,并基于所设计的优化求解流程和建立的系统数学模型,确定最优的系统工作状态。仿真结果表明,基于最小值原理的优化控制策略能够改善机电复合传动系统的燃油经济性。研究结果可为系统实时优化控制策略的制定提供依据。     

新型液力机械复合传动系统及实验分析

针对传统液力变矩器效率不够高的问题,设计了一种液力机械复合传动系统。通过简要地介绍传统液力变矩器的基本结构及原理,指出了传统液力变矩器传递效率低下的不足。为解决这个问题,提供了一种复合传动系统,它在传统液力变矩器的基础上加装了一个机械装置,使整个系统在功率分流的状态下,液力机械能同时传递功率,而液力变矩器能始终工作于高效点。最后,对比由样机实验得到的效率与传统装置效率的差异,说明此传动系统对效率提升的切实可行性,为该效率提升装置投入生产提供了依据。     

发动机与液力变矩器功率匹配优化

以液力变矩器涡轮轴最大输出功率和平均输出功率为目标,建立发动机与液力变矩器的优化匹配模型,通过MATLAB计算得到优化的液力变矩器循环圆直径,并对具体算例的优化结果进行分析.结果表明:优化后输出功率较原方案有明显增加,方法简便可行.     

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。     

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。     

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.     

一种功率分流的无级变速装置的理论和实验研究(一)

过去许多年，特别在汽车工业，无级变速器已经取得了显著的进步。本文取得独创的功率分流CVT（PS－CVT）装置的理论和实验的研究成果。本建议解决的主要优点是采用两各个工作分流用一个没有封闭循环的功率流来改善效率；获得单部件装置的运动特怀。采用一个特殊的试验台架，在第一工作分流实验确定PS－CVT装置的功率流和效率。用这些取得的结果和理论模型比较。在本文中，把功率和效率在所推荐的PS－CVT装置表明的诸优点和简单CVT相比较。     

一种功率分流的无级变速装置的理论和实验研究(一)

过去许多年，特别在汽车工业，无级变速器已经取得了显著的进步。本文取得独创的功率分流CVT（PS－CVT）装置的理论和实验 的研究成果。 本建议解决的主要优点是采用两各个工作分流相一个没有封闭循环的功率流来改善效率；获得单部件装置的运动特性。采用一个特殊的试验台架，在第一工作分流实验确定PS－CVT装置的功率流和效率。用这些取得的结果和理论模型比较。在本文中，把功率和效率在所推荐的PS－CVT装置表明的诸优点和简单CVT相比较。     

高效率的功率分流无级变速器

很多年以前已经开发了无级变速器应用于不同的场合，由于在市区道路车辆操纵和效率方面的优势它在汽车中的使用特别有效，本文阐述一种功率分流无级变速装置的有独创性的功能的解决方法，所推荐的解决方法可形成一个无再循环的功率流，采用考虑部件装置的效率的变化作为工作状况的函数来求得单个部件装置的运动特性和确定功率分流CVT系统的效率，从而功率分流CVT的优点用和单个CVT比较的功率和效率来表明。     

车用摆销链式CVT驱动系统设计及实验

通过设计开发摆销链式CVT机械实验系统,研究了摆销链式CVT的传动原理和工作特性;研究了液压驱动系统的调速能力及其控制策略;通过建立摆销链式CVT轴向推力模型,探索了摆销链式CVT调速原理与驱动特性,并在此基础上设计开发了摆销链式CVT的液压驱动系统。通过台架实验,深入探索了摆销链式CVT的工作特性,对所建立的理论模型进行了进一步的验证。解决了车用摆销链式CVT控制理论及其控制系统中的关键技术问题。     

CVT轻度混合动力系统电动机和发动机联合工作模式下的系统效率优化

进行无级变速器(Continuously variable transmission, CVT)轻度混合动力电动汽车关键部件效率的试验数值建模,基于效率数值模型和系统的纵向动力学方程,分析推导出混合动力电动汽车驱动工况不同工作模式下的系统效率计算公式,得到了系统效率优化模型,利用序列二次规划算法对CVT轻度混合动力电动汽车驱动工况的系统效率进行优化计算,从而确定了驱动工况不同工作模式下的最佳电动机/发电机输出功率和最佳CVT速比,为驱动工况下CVT轻度混合动力汽车系统效率的提高和控制策略的优化提供了方法和依据。     

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.     

功率分流无级变速装置的理论与实验研究(二)

本文阐述了功充分流无级变速装置（PS－CVT）有关功率流和效率的理论和实验结果。采用两个工作分流，许可通过不产生封闭功率流来增加变速箱效率，研究一个初始解。介绍了PS－CVT有关第二工作分流的实验结果，把这些结果和通过变速箱理论模型求得的相比较。表明了它和传统的CVT比较在效率方面的优越性。最后阐述了可能的工作简图，通过它采用工作分流的循环重复有可能增加速比范围。