液压机械无级变速器的设计与仿真研究

液压机械无级传动是一种具有高效率、无级调速功能的多功率的无级传动系统,在实际的应用中,将其应用于大功率的车辆中,具有非常好的应用效果,本文就在对液压机械无级变速器系统组成及工作原理进行简单分析的基础上,对其系统设计及仿真进行简单分析,对于提升液压机械无级变速器的应用性能具有非常重要的作用。     

金属带式无级变速器自调整模糊PID速比控制系统的研究

针对汽车金属带式无级变速器速比控制的特殊要求,结合PID控制和模糊控制各自的优点,设计了自调整模糊PID速比控制系统,并建立了基于Matlab/Simulink的CVT整车仿真平台,通过仿真验证了自调整模糊PID速比控制能够很好地跟踪目标速比,具有良好的动态响应和较高的稳态控制精度.     

金属带式无级变速传动液压系统设计及仿真

介绍了一种常用的无级变速传动VDT液压系统,并在此基础上设计出一种新型的无级变速传动DPC液压系统.对这两种CVT液压系统压力关断时的安全性以及换档切换性能进行了仿真比较分析.分析结果表明,DPC液压系统压力关断时的安全性,换档切换性能优于VDT液压系统.     

金属带式无级变速器速比控制的改进算法

针对常规PID算法在无级变速器(CVT)速比控制中产生积分饱和与对干扰敏感的问题,分析了CVT速比控制及其常规PID控制算法原理,在对遇限削弱积分与不完全微分两种算法分析的基础上,提出了CVT速比控制改进PID算法。采用改进PID算法和常规PID算法,分别进行了发动机节气门开度6%～55%的汽车起步加速、55%～80%急加速、80%～25%减速等工况的MatlabSimulink对比仿真试验。试验结果表明,改进PID算法有效的减少了CVT速比控制系统的超调量、缩短了滞后时间、提高了系统的控制性能。     

金属带式车用无级变速器

金属带无级变速器是汽车用变速器发展的新方向。介绍金属带式无级变速器的发展历史和现状、基本原理、基本结构及发展趋势。     

金属带式无级变速器的力学分析

论述了金属带式无级变速器的力学分析模型，建立了金属环、金属块的力学分析模型。运用相关工具就金属环张力和金属块挤推力进行计算分析，得出了重要的结果，可直接用于金属带CVT的设计分析。     

金属带式无级变速器液压控制系统对速比特性的影响分析

以金属带式无级变速器液压控制系统为研究对象,根据"力-位置"控制方式建立了液压控制系统的数学模型.在模型仿真的基础上,对金属带式无级变速器液压控制系统中的夹紧力控制阀的控制压力、速比控制阀的开关频率及其额定流量对速比控制特性的影响,和液压系统液压油泵供油特性在速比变化过程中对夹紧力的影响进行了研究.结果表明,夹紧力控制阀的控制压力和速比控制阀额定流量影响了速比响应时间,开关频率影响了速比瞬态响应品质,泵的供油量影响了速比变化过程中系统压力的稳定性.     

新型液压无级变速器的动力仿真与设计改进

应用PRO/E软件建立了该变速器的实体模型,并检测其动、静态干涉情况;应用ADAMS软件建立了该变速器传动系统的仿真模型,并模拟装置在现实环境下的运动,通过仿真测量得到了柱塞的位移、速度、加速度及轴承处支撑反力随时间变化的曲线;最终以理论分析和仿真结果为基础,设计了配重平衡装置及零件结构改进方案。结果表明,该配重装置可大大减缓变速器低速旋转时轴承处支撑反力的波动;柱塞结构的改进可减小变速器高速运转时轴承处支撑反力的波动幅值。     

基于AMESim的液压机械无级变速器建模与仿真

液压机械连续无级传动将机械传动和液压传动综合运用,传动效率高,且能实现大功率无级传动。针对提出的液压机械无级传动方案,分析了其速比特性,表明该传动方案能够实现较大调速范围的无级传动。利用AMEsim软件建立了发动机、液压机械无级变速器以及负载的物理模型,仿真分析了液压机械无级变速器的调速特性、输出转矩特性以及纯液压段起步加速特性。仿真结果表明:设计的HMCVT传动方案能够实现预期的无级调速特性,各工作段速比呈等比式增长,符合设计要求,且能够在较短时间内完成起步加速。     

最优控制理论在无级变速器控制系统中的应用

金属带式无级变速器能够最大限度地发挥发动机的经济性和动力性,适合在较大排量车辆上应用。在对金属带式无级变速器电液控制系统进行分析的基础上,建立了速比阀控液压系统的传递函数和速比控制动态特性的数学模型,设计出了最优控制器。并运用Matlab软件进行了仿真。仿真结果表明,所设计的控制器能够很好地满足动态特性。为进行CVT系统的台架实验奠定了基础。     

车辆CVT液压系统功率匹配控制与仿真

以金属带式无级变速器（V-belt continuously variable transmission，CVT）液压系统为研究对象，建立了系统压力、流量和功率特性的仿真模型；对车辆行驶循环下的CVT功率特性进行了仿真和功率匹配分析，提出了减小液压系统功率损失、实现系统功率匹配的方案；进行了双联泵供油的CVT液压系统功率匹配控制的方案设计、动态建模和仿真分析。计算表明，采用的双联泵功率匹配系统能有效提高CVT液压系统效率。研究结果为CVT液压系统的节能控制提供了理论依据。     

机电式CVT插电式混合动力系统模式切换控制

通过对机电控制无级自动变速器(CVT)结构的分析,提出插电式混合动力车辆搭载机电控制CVT的传动方案。根据传动方案,分析了系统的主要工作模式;根据系统结构,建立了系统动力学模型。在此基础上提出了模式切换过程中基于CVT速比控制的模式切换策略。在MATLAB/Simu-link仿真平台上,搭建了系统模式切换控制仿真模型,并进行了纯电动/混合驱动模式切换仿真。仿真结果表明,采用所提出的控制策略与传统切换方式相比,能大大降低系统冲击,提高模式切换品质。研究结果可为机电控制CVT的应用提供理论参考。     

基于虚拟样机技术的无级变速器设计与研究

无级变速器(CVT)能够在一定范围内连续实现速度改变,适用范围宽,应用前景广。利用虚拟样机技术实现无级变速器的设计与研发,具有研发周期短,成本低,并且能够实现产品全生命周期管理。通过在多体系统优化仿真软件RecurDyn中建立CVT虚拟样机模型进行运动学和动力学分析和仿真,全面了解CVT各方面性能,并将仿真结果与理论计算结果对比,从而证明虚拟样机技术的可行性和先进性,并具有很大的推广价值。     

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。     

汽车无级自动变速器(CVT)液压控制系统综述

简述了CVT的传动机理，介绍了CVT液压控制系统的种类、组成、工作原理及研究现状。     

橡胶带式CVT轴向力建模与分析

通过分析橡胶带式无级变速器轴向夹紧力的形成及其各个调速机构间的平衡关系,运用Simulink软件建立了CVT轴向力变化的仿真模型,针对CVT夹紧力调节中存在的问题,提出了采用变刚度弹簧的优化设计方案,并运用仿真模型,对优化前后的结果进行了对比分析。     

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。     

超轻度混合动力传动系统匹配控制仿真分析

为以更低的制造成本,实现轻度混合动力传动系统节省燃油和降低排放的控制效果,以新型回流式无级自动变速传动系统为基础,利用其大的速比变化范围、较低转速时传动效率高和承载能力大的特点,克服轻/微度混合动力传动系统不具备纯电动驱动工况的局限性,通过采用新的传动方式和匹配控制策略,开展基于大速比变化范围的混合动力传动系统匹配设计理论与控制方法的研究。试验结果表明,超轻度混合动力汽车节油率可达到13.02%,其中回流式无级变速器的节油贡献率为1.88%。     

Friction Characteristics and Topography of Tribofilms from Anti-Wear Additives Applied to Metal V-Belt Type CVT Fluids

This study has investigated potential links between tribological performance and the morphology of tribofilms formed from anti-wear additives with application to metal V-belt pushing type continuously variable transmission fluids (B-CVTFs). The influence of metal–metal tribological properties of anti-wear additives was evaluated using a ball on plate tribometer, enabling friction and lubricant film formation to be monitored during reciprocating tests. Contact mode atomic force microscopy was utilised to investigate the nature of tribofilms at the nanometre scale. As a result, an additive formulation composed of hydrogen phosphite and over-based calcium sulphonate in a hydro-cracked mineral Group II base oil demonstrated a synergism with 8% higher friction coefficient and more stable film formation than the individual additive cases, providing a positive outcome for a B-CVTF. Tribofilm species produced by a chemical reaction between hydrogen phosphite and over-based calcium sulphonate were densely deposited on the wear scar to form a rougher surface, which may explain the higher friction observed.     

DESIGN OF NONCIRCULAR GEARS WITH DISCONTINUOUS PITCH CURVE

When the noncircular gear pair is applied to the continuously variable transmission (CVT) with gear, the transmission ratio function is discontinuous. In accordance with this unique characteristic, a new approach to design and analyze noncircular gears with discontinuous pitch curve is proposed. The design courses of various noncircular gear pairs with discontinuous pitch curve are unified based on the numerical algorithm of spline fitting and "fairing boundary condition". According to the particularity of discontinuous pitch curve, the rules and procedures for teeth distribution are recommended. It is explained in detail why the undercut is formed and how to manage the undercut based on meshing principle. In addition, the calculation formulas for each tooth profile segment are also derived. If the tooth profile data are calculated, the measurement and the incision process for noncircular gear can be conducted and the CAD simulation can be achieved easily. To ensure the continuity of the transmission, the transmission interference of the tooth which is located at the pitch curve joint point is managed by utilizing Bezier curve with CAD software. And the contact ratio of gear pair is obtained. The case study shows that this approach is successful and opens up a new way for the design of noncircular gear.