压力钢带式无级变速器技术降低油耗的潜能分析_二_
金属带式无级变速器电子控制装置设计方法研究
湖南大学硕士学位论文金属带式无级变速器电子控制装置设计方法研究姓名:黄智明申请学位级别:硕士专业:机械制造及其自动化指导教师:周云山20070406金属带式无级变速器电子控制装置设计方法研究摘要无级变速器是人们追求的理想汽车变速器。
采用无级变速传动系统的车辆,通过速比的连续调节,能够确保发动机沿着最佳燃油经济线工作,提高燃油经济性,降低有害气体排放。
同时,无级变速传动系统可使汽车变速更加平稳,提高了乘坐舒适性。
无级变速器作为汽车发展的一项先进技术,满足汽车技术发展的要求,具有广阔的市场前景和发展空间。
电液控制是CVT传动系统的关键技术,直接影响到汽车变速品质、经济性以及动力性。
本文围绕金属带式无级变速器的电子控制装置设计开发等问题进行了深入的研究。
首先在阅读国内外大量参考文献的基础上,分析了国内外金属带式无级变速器的研究动态,阐述了金属带式无级变速器的工作原理和优点,总结了CVT的发展趋势。
在详细分析了金属带式无级变速器的传动系统与电液控制系统之后,建立了金属带式无级变速器的动力传动系统模型和液压系统模型,为进一步设计开发CVT的电子控制装置提供了理论基础。
然后根据CVT电液控制系统的控制目标,提出了以TMS320LF2407A作为CVT电子控制装置控制器的总体方案,完成了CVT电子控制装置的最小工作系统和输入输出接口电路的设计。
接下来以减小印刷电路板(PCB板)尺寸和提高电子控制装置的稳定性、抗干扰能力为目标,设计了PCB板。
针对汽车上电子控制装置工作环境的特殊性,提出了一些有效的抗干扰措施。
最后编写了电子控制装置的底层驱动程序,在CVT专用试验台上进行了台架模拟试验,得到理想的结果。
在进行CVT传动系统转速测量时,分析讨论了频率法(M法)和周期法(T法)测量转速的优缺点,提出了一种精度更高的转速测量方法——临界转速法。
关键词:无级变速器;电液控制系统;数学模型;电子控制装置;转速测量硕士学位论文AbstractCVT has long been the most ideal Transmission which people provide for their cars. With the consistent regulation of speed ratio, the CVT system can ensure the workings of the engine at a low consumption of fuel level. Therefore, the consumption of the fuel as well as the exhaustion of the waste gas can be greatly reduced. What's more, the CVT system can enable the cars to run smoothly and therefore make people feel more comfortably. The CVT system,as an advanced technology, it can meet the developing demands of passenger car and there will be a great developing potentiality and extensive market.The electronic hydraulic control system is the key part of CVT, the thesis mainly focuses on the study of electronic control unit of CVT. After reading many reference literatures, this thesis analyzes the features and its operating principle of CVT, and states that the CVT will be the developing tendency for the transmission of passenger car. Based on the analysis and study on the electronic hydraulic control system of CVT, the mathematical models of CVT are established, which is the theoretic foundation for CVT control system.According to the control targets of CVT, the general solution of ECU for CVT which is based on TMS320LF2407A as microprocessor is put forward. Firstly, the smallest operating system for ECU is designed. Then, interface circuit which is connected external sensor signal or actuator with microprocessor is analyzed. After accomplishing the logical design of the ECU, printing circuit board (PCB) is devised. In order to decrease the size of PCB and increase the stability of PCB, the author adopts a series of measures to realize the targets above. A number of methods which are applicable in automobile electronics field are concluded in the paper.Besides, the low-level driving program of the ECU is developed. For example, ADC program, which can be used for testifying the ECU, also be used as the subprogram for CVT control system main program. The ECU and low-level driving program are tested on the test-bed, and the test result shows that the developed ECU and low-level driving program are correct.In the end, the principle of traditional rotation speed measuring methods including frequency method and period method are analyzed, and the advantages and disadvantages of traditional rotation speed measuring methods are discussedII金属带式无级变速器电子控制装置设计方法研究respectively. The paper presents a new method, through which we can measure the rotation speed at a higher precision with the same rotation speed sensor.Key word: Metal V-belt Continuously Variable Transmission; Electronic Hydraulic Control System; Mathematical Model; Electronic Control Unit; RotationSpeed Measurement湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
金属带式无级变速器及其控制技术
金属带式无级变速器及其控制技术摘要:金属带式无级变速器是一种重要的机械传动装置,具有无级可调速的特点,广泛应用于工业生产、交通运输和军事等领域。
本文介绍了金属带式无级变速器的组成、结构特点以及工作原理,重点探讨了其控制技术,包括传感器控制、PID控制、模糊控制和神经网络控制等方面。
实验证明,金属带式无级变速器的控制技术可以有效地提高其运行效率和性能,具有较好的应用前景。
关键词:金属带式无级变速器,控制技术,传感器控制,PID控制,模糊控制,神经网络控制一、引言金属带式无级变速器是一种非常重要的机械传动装置,具有多种优点,如存在无级可调速、大功率传输和占用空间小等特点。
该装置广泛用于生产制造、交通运输和国防等领域。
为了优化金属带式无级变速器的性能和使用效果,需要配合各种不同的控制技术,以提高其性能和可靠性。
二、金属带式无级变速器的组成和结构金属带式无级变速器是由金属辊、传动带、行星齿轮和驱动电机等多个部分组成的。
其中,金属辊是变速器的主要部分,它由多条截面略呈锥形的金属带组成。
传动带则贯穿于金属辊之间,连接其动力输出。
行星齿轮主要用于控制金属辊的旋转速度。
驱动电机则是变速器的动力源,提供动力和转速的控制。
三、金属带式无级变速器的工作原理金属带式无级变速器的工作原理是基于锥形金属带和变幅辊之间的摩擦滑移,来实现无级可调速的功能。
当变幅辊通过行星齿轮转动时,使金属带彼此摩擦,从而产生摩擦力,这个摩擦力被转化为输出轴的动力。
四、金属带式无级变速器的控制技术1.传感器控制传感器控制是一种传统的变速器控制技术,采用传感器探测金属带的转速和扭矩等参数,以此来改变变幅辊的转速和力度。
此技术操作简单,性能较稳定,但精度相对较低。
2.PID控制PID控制是一种通过调整金属带的速度来改变变幅辊转速和力度的技术。
该技术基于金属带与变幅辊之间的动态关系,并通过积分、微分和比例控制来实现变速器的控制。
此技术比传感器控制具有更高的精度和响应时间,但需要较长的调试时间。
钢带无级变速器优点及其局限性
钢带无级变速器优点及其局限性作者:李青林泽湖来源:《海峡科学》2010年第12期[摘要] 本文介绍了CVT的结构和工作原理,结合实车试验的动力性、经济性,驾驶性,排放等数据,验证了钢带CVT的优点及局限性。
[关键词] CVT;优点;局限性引言许多人认为齿轮变速箱是最早的变速箱,实际上并非如此,无级变速箱(Continuously Variable Transmission,以下简称CVT)才是最早的变速箱。
汽车刚诞生时,德国奔驰公司就把V型橡胶带无级变速箱安装在汽车上。
然而V型橡胶带无级变速箱功率小、效率低、寿命短,而且由于当时电子技术十分薄弱,无级变速箱没有被汽车行业普遍接受,齿轮变速箱因为其实用可靠取而代之。
但是随着科技的发展,世界能源日益紧张,齿轮箱的这种以不同的齿轮搭配组成几个固定的变速比的齿轮变速箱,无法满足内燃机转速与汽车行驶速度连续变化之间的最佳匹配。
只有不断地换档或改变内燃机的转速。
结果是使内燃机脱离了最佳工作区域,动力下降,油耗增加,污染增加。
特别是AT变速箱虽然其在排档性,驾驶性较好,但在油耗上面却较高,显然无法满足日益紧张的能源需求。
作为汽车这个能源消耗巨大的产业,如何在日益激烈竞争中,脱颖而出,制造出节能、降低排放的汽车,已成为世界各汽车巨头的主要发展方向。
1987年,H.Van Doorne博士研制成功实用的汽车金属带式无级变速箱(简称“VDT-CVT”)。
钢带传动方式得以再显风光。
随着科技的突飞猛进的发展,克服CVT过去以往功率小、效率低、寿命短的缺点,而CVT变速箱在节能,降排放领域的理论上突出表现。
又重新成为各国汽车变速箱专家激烈的角逐的目标[1]。
1 国内车产搭载无级变速器市场目前市场上主要是摩擦传动CVT,摩擦传动原理很简单,实现无级变速也比较方便。
主要结构有:V型橡胶带式、金属带式、多盘式、钢球式等。
特征是靠摩擦力实现动力传递。
应用最广的是金属带式,在目前国内市场上,越来越多的国内自主品牌车厂已经搭载钢带CVT,目前国内车厂的CVT及相关价位见表(1)。
无级变速器在现代汽车上的应用现状分析毕业论文
摘要近年来,随着人们对汽车舒适度和环保节能要求的提高。
虽然无级变速器和自动变速器在操作模式上都可以叫做“自动档”,自动变速器也已经被广泛使用,但是自动变速器的成本昂贵、结构复杂等缺陷,在许多场合已经不能满足人们的需求,能够连续改变传动比,进而改善汽车经济性、排放指标和动力性的无级变速器成为汽车变速器的主要发展方向。
无极变速器是由变速传动机构、调速机构以及加压装置或输出机构三部分组成的一种传动装置,它可以显著提高汽车的经济性,改善汽车的动力性,使汽车发动机始终运行在最佳目标运行区,以满足机器或生产系统在运转过程中各种不同工况的要求,这样就既可减少汽车的换挡冲击,也可减轻驾驶员的劳动强度。
目前汽车无级变速器是汽车最理想的传动系统,具有很大发展空间,必将成为当前的研究热点。
关键词:无级变速器经济性结构组成原理AbstractIn recent years, as people for car comfort and environmental protection and energy saving requirements of the improved. Although step-less transmission and automatic transmission in the operation mode can be called "auto", automatic transmission has also been used extensively, but the cost of automatic transmission, complicated structure defects such as expensive, in many occasions already can't satisfy people's needs, for continuous change gear ratios, and improving auto economy, emissions and dynamics performance step-less transmission become auto transmission of the main development direction. Promise by shifting transmission mechanism is the transmission and speed regulation institutions and pressure device or export agencies three parts of a kind of transmission device, it can greatly improve the efficiency of the car, improve the dynamic performance of the car, the engine are always running in the best goal operation area, in order to meet the machine or production system in operation process all kinds of different operating conditions of the requirements so they can both reduce the impact of car shift, also can reduce the labor intensity of the driver. Now automotive step-less transmission is the most ideal car transmission system, has the very big development space, will become the research focus of .Keywords: step-less transmission economy structuree principle目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (5)1 汽车无结构特点级变速器 (6)1.1良好的行驶性能 (6)1.2 操纵简单 (6)1.3 高行车安全性 (6)1.4 降低废气排放 (7)1.5经济性 (7)1.6动力性 (7)1.7成本 (7)2 金属式无级变速器 (8)2.1 CVT技术的发展概况 (8)2.2 CVT工作原理介绍 (9)3 金属带式无级变速器发展和现状 (11)3.1 无级变速器的发展历史简述 (11)4 无级变速器的发展前景及未来发展趋势 (14)4.1 CVT部件 (14)4.2 CVT变速器 (15)4.3 发动机与CVT集成控制 (15)4.4 混合动力CVT传动系 (15)5 现代无级变速器汽车动力传动系的控制应用 (16)5.1 一体化控制思想 (16)5.2 一体化控制方式 (16)6 智能控制技术及其在动力传动系统中的应用 (18)6.1 智能控制技术 (18)6.2 智能控制技术在汽车动力传动系统中的应用 (18)7 无级变速器的应用 (20)致谢 (22)结束语 (23)参考文献 (24)前言目前在汽车上广泛使用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术,在主要汽车制造商生产的城市用车中的平均装车率已经达到70%。
金属带式无级变速器的效率计算
图 1 金属带运行位置示意图 F ig. 1 T he belt op era tion po sition
近似地, 我们可以认为, 在主动轮入口处, R = pi
R k
p p
;
在出口处, R
= p o
R
pkp,
同样地,
对于从动轮有: R
si
= R s ks。R so= k s·R s。其中 k p 和 R s 分别是主动轮和
(1) T he pow er L o ss w hen the belt w edges in to and ou t of the p rim a ry and seconda ry p u lleys (2) T he pow er lo ss due to the slip betw een the m eta l segm en t s and p u lley su rfaces, betw en the segm en t shou lders and the m oving band s and be2 tw een the ad jacen t hand s. T he first fract ion is m uch g rea ter than the o ther tw o and con t ribu tes to the m o st of the lo ss. (3) T he pow er requ ired to d rive the hyd rau lic p um p fo r p ressu re delivery to the p rim a ry and sec2 onda ry p u lley cylinders.
一 前言
金属带式无级变速器能使与之匹配的发动机 运行于最经济区域, 因此一直备受人们的关注。 但 是, 时至今日, 它并没有大规模地装备到各种类型 的汽车上去。 在已经装备的汽车上, 燃油经济性也 没有取得预期程度的改善。 究其原因, 主要是因为 金属带式无级变速器本身的效率不够高。 可以说, 效率的高低已经成为它能否大规模装备于汽车的 决定性因素。
汽车无级变速器技术和应用的简要分析
汽车无级变速器技术和应用的简要分析摘要:本文主要对汽车无级变速器的发展状况进行概述,以及研究概况。
此外,对金属带式无极变速器的基本结构进行介绍,将其与链条结构进行分析和比较。
笔者在对国内市场的主要无极变速器车型进行考察后,对汽车无级变速器技术和应用的进行简要的分析。
关键词:汽车无级变速器技术应用分析社会在不断的发展,但是一些问题也涌现了出来,比如:能源日益紧张,油价在不断的升高。
因此,对于汽车行业来说,要想获得长远的发展,就必须从节能减排上多下功夫。
传统的手动变速器也在面临着许多冲击,比如:各种各样的自动变速器出现,变速器行业的更新速度在不断的刷新。
CVT (continuously variable transmission),可以让无级变速实现,因此汽车也就具有了理想的性能。
2004年,中国汽车工业协会和中国齿轮协会就国内自动变速箱进行了研讨,并达成了共识:对于电控机械式自动变速器要优先发展,双离合器自动变速器要适时发展。
可见,CVT在中国市场上发挥的作用会越来越大,扮演更加重要的角色。
笔者从CVT的历史发展脉络出发,对前人的研究成果进行总结的分析。
首先从技术角度出发,接着对带式CVT和链式CVT进行对比。
对控制技术的发展历程进行简要回顾,以及对CVT的优势进行阐释。
1 无级变速器概述1.1 无级变速器发展概述无级变速器原型图在15世纪就出现了,该图是由达芬奇绘制的。
到了19世纪70年代,机械式无级变速器出现。
但是,机械式无级变速器并没有得到长远的发展,这和材质以及工艺方面的限制有很大的关系。
到了上个世纪70年代后,机械式无级变速器的发展比较快,产品的类型也比较丰富,比如:链式、带式、摩擦式以及脉动式。
在新的世纪里,其发展速度更加快。
1.2 国内外研究现状有关的研究很多,笔者在对这些研究进行分析后得出以下几点:在不同类型的CVT中,开发最早的是带式CVT,此外其的应用也很广泛。
(2)CVT的控制系统主要包括了以下几个方面:夹紧力控制、速比控制以及离合器控制。
金属带式无级变速器设计说明
毕业设计(论文)开题报告 学生郭蕾 系部 汽车与交通工程学院 专业、班级 车辆工程07-11班 指导教师安永东 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否外聘 □是■否 题目名称 金属带式汽车无级变速器传动设计一、课题研究现状,选题的目的、依据和意义1、研究现状近年来,随着车辆技术的进步和道路上车辆密度的加大,汽车已经成为现代文明社会重要的组成部分,人们对汽车的各项性能也提出了更高的要求,特别是经济性和动力性方面。
现在为了提高汽车的这些性能,人们尝试了多项努力。
本文就是在这背景下完成的。
坚持以原有的传动系统结构,采用新型的金属带式无级变速器(CVT)替代原有的有级变速装置。
金属带式无级变速器(CVT)作为汽车理想的变速传动装置,具有广阔的发展前景和市场空间,与目前应用较广的自动变速器(AT)相比,其性能优良、结构简单、可以实现汽车的无级变速。
无级变速传动系统匹配及控制是实现车辆性能的关键技术之一,通过合理地控制无级变速器,可以使汽车按驾驶员的意图在汽车的行驶阻力和发动机输出功率之间自动实现动态最佳匹配,保证发动机在理想的工况下运行, 以便把汽车的经济性、动力性发挥到极限状态。
金属带式无级变速器越来越受到人们的重视并且获得了较快的发展,世界上主要的汽车厂商也都在进行无级变速器的研发工作。
⑴ 国外无级变速器的研究动态金属带式CVT 的装车使用只有十几年的时间,但是CVT 技术的发展已有100多年的历史,1886年,Daimler Benz 在首辆采用汽油机的汽车上装上了橡胶带CVT 。
1906年,美国卡特车装用了简单的金属盘摩擦传动无级变速器。
1930年在Austin Sixteen 车上,装用了牵引式CVT 。
电子控制技术特别是计算机控制技术的发展,使得无级变速传动得到应用与发展。
20世纪60年代后期,荷兰工程师Van Doorne 研究出金属带CVT ,并装备于DAF 公司制造的小型轿车上。
但是由于橡胶带式CVT 存在一系列的缺陷,如传递功率需要全套设计qq1537693694有限、传递转矩低、传动带和夹紧的能量损失较大、以及使用寿命短等,因而没有被汽车行业普遍接受。
压力钢带式无级变速器技术降低油耗的潜能分析(一)
c n r l t t g r h i e t n o d c e s n r yl s . h e e r h r s l h w t a r su e se l b h C a o t r e y ae t e man s c i st e r a e e e g o s er s a c e u t s o h t e s r t e - e VT h s a osa o T s p
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综述 ・
压 力钢 带式 无级 变速 器技术 降低 油耗 的潜 能分析 ( ) 一
张 辉 ( 世 ( 国 ) 资有 限公 司 ) 博 中 投
【 要】 摘 为降 低 压 力 钢 带 式 无 级 变 速 (V ) 型 的燃 油 消 耗 , 研 究 重 点 放 在 对其 内部 不 同损 耗 源 的 分 析 上 , C T车 将 并
b g p t ni lfr rd cn u lc n u t n t r u h s me me s r s s c s si o t l mp o e n n h d a l e u i oe t o e u i g f e o s mp i h o g o a u e u h a l c n r , r v me to y r u i r t r a o p o i c n l e s p r t g cu c r s r tp c nr lec; xe d n ewo k n r a o VT si o t la d a p y n h sf n t n t i , aa i lt h o t t o o t t e t n i g t r ig a e fC l c nr n p l ig t i u ci o n e n a —s o h p o o t e p o u t n a et e man wo k i e f t r . h r d c i r h i r n t u u e o h
毕业设计(论文)-金属带式无级变速器设计
目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (4)1.1 立题的目的和意义 (4)1.2 机械无级变速传动概述 (4)1.2.1 无级变速简介 (4)1.2.2 各类无级变速器比较 (4)1.2.3 金属带式无级变速传动的优势 (5)1.3 国内外金属带式无级变速器的发展历史及应用现状 (5)1.3.1 发展历史 (5)1.3.2 应用现状 (6)1.4 相关软件简介........................................................... 错误!未定义书签。
1.5 小结 (7)第2章金属带式CVT的基本结构和工作原理 (8)2.1金属带式CVT的基本结构 (8)2.2金属带式CVT的工作原理 (8)2.3 小结 (9)第3章传动装置方案 (10)3.1 确定传动方案 (10)3.2 传递装置计算 (10)3.3 小结 (11)第4章行星齿轮机构部分 (12)4.1 传动路线设计 (12)4.1.1 空挡实现原理 (12)4.1.2 前进档的传动路线 (12)4.1.3 倒档的传动路线 (12)4.2 主要设计及计算校核 (12)4.2.1 太阳轮设计计算 (12)4.2.2 行星轮设计计算 (14)4.2.3 行星架计算设计 (15)4.2.4 行星架前半部分设计 (18)4.2.5 轴承选择及计算校核 (18)4.2.6 前进档离合器钢片和摩擦片的设计 (20)4.2.7 倒档制动器钢片和摩擦片 (20)4.2.8 齿圈设计计算 (21)4.3 行星系总体装配图 (22)4.4 小结 (22)第5章无级变速机构部分 (23)5.1 金属带设计选择 (23)5.1.1 金属块设计 (23)5.2 金属带主要计算 (24)5.2.1 主动带轮设计计算 (25)5.2.2 初算轴径 (25)5.2.3 可动锥盘设计计算 (25)5.2.4 定锥盘设计计算 (26)5.3 从动带轮设计计算 (29)5.4 无级减速部分总装图 (30)5.5 小结 (30)第6章减速器部分 (31)6.1 减速器齿轮的设计计算 (31)6.1.1 选择齿轮材料,热处理方法和精度等级 (31)6.1.2 圆柱斜齿轮设计及校核 (31)6.1.3 减速器从动轮设计 (32)6.2 减速器齿轮的设计 (33)6.2.1 减速器主动齿轮的设计 (33)6.2.2 减速器从动齿轮设计 (33)6.2.3 轴的计算 (33)6.3 小结 (33)第7章差速器的设计 (34)7.1 圆锥齿轮的设计计算 (34)7.1.1 选择齿轮材料,热处理方法和精度等级 (34)7.1.2 圆锥齿轮设计及校核 (34)7.2 行星机构的设计 (35)7.2.1 行星架下半部分 (35)7.2.2 行星架上半部分 (36)7.2.3 差速器行星轮的设计计算 (36)7.3 输出轴的设计 (37)7.3.1 左输出轴的设计 (37)7.3.2 右输出轴的设计 (38)7.4 轴承选择及计算校核 (38)7.5 差速器整体装配图 (39)7.6 小结 (39)第8章箱体设计 (40)8.1 下箱体结构设计 (40)8.2 上箱体结构设计 (40)8.3 箱体装配图 (41)8.4 CVT装配图 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录 (45)第1章绪论1.1立题的目的和意义采用无级变速器的汽车最大优势是能够实现发动机转速和扭矩沿着最经济油耗线变化,并且在变速过程中无冲击,不必产生动力中断,因而大幅度改善了汽车的动力性能及乘坐的舒适性。
无级变速器
无级变速器摘要汽车金属带式无级变速器简称CVT(Continuously Variable Transmission),CVT是当代最先进的汽车变速器之一。
由于它可以使发动机在能耗最低最节能的环境下工作,与自动变速器(AT)相比节能环保效果好得多,成为取代AT的非常理想的传动形式。
传动系是车辆中比较重要、复杂的系统之一。
以前,人们把发动机和变速器分开来研究,变速器是以适应发动机和整车参数要求来设计的。
CVT的出现使人们必须把发动机和CVT作为一个完整的动力总成来看待,用控制器把二者有机地联系起来(按发动机最佳的工作区域,调节CVT 的变速比,甚至可以进一步调节供油量),实现最优工作状态。
关键词无级变速器;金属带式无极变速器;无级变速器设计1无级变速器AbstractCar metal belt type stepless Transmission referred to as CVT (Continuously Variable Transmission), CVT is one of the most advanced auto Transmission today. Because it can make the engine work under minimum energy consumption of the energy conservation of environment, energy conservation and environmental protection compared with automatic transmission (AT) effect is much better, replace the AT the ideal form of transmission. Drive train is one of more important and complex system in vehicles. Ago, people separate the engine and transmission to study, the transmission is to adapt to the engine and vehicle parameters requirements to design. CVT appearance make people must take the engine and CVT to view, as a complete powertrain with controller to connect the two (according to engine optimal working area, adjust the speed ratio of CVT, and even can adjust the volume of oil supply further)Key words :CVT ;Metal Belt Continuously Variable Transmission;1无级变速器第1章绪论汽车装上无级变速器最大的好处就是能够实现发动机扭矩与转速沿着最经济油耗的曲线线变化,而且在在变速过程中和手动挡变速器相比没有冲击现象,变速过程中力矩传动具有连续性,从而改善了汽车的动力性能,汽车行驶过程中变速时车内人员不会感到有顿挫感,非常适合一些女性或者老人等一些不喜欢或不适应有顿挫感的人乘坐。
金属带式无级自动变速器A
02 无级变速器的基本原理
连续变速原理
金属带式无级自动变速器A
目录
• 引言 • 无级变速器的基本原理 • 金属带式无级自动变速器的关键技术 • 金属带式无级自动变速器的应用和发展趋
势 • 结论
01 引言
主题简介
金属带式无级自动变速器A是一种先进的变速器技术,它通过 连续改变传动带的传动比来实现无级变速。这种变速器具有 较高的传动效率和优秀的操控性能,广泛应用于汽车、摩托 车和其他需要连续变速的领域。
05 结论
研究成果总结
通过优化设计,金属带式无级自动变速器A的 传动效率得到了显著提高,同时降低了油耗和
排放。
金属带式无级自动变速器A的制造工艺得到了改进, 降低了生产成本,为大规模应用提供了可能。
金属带式无级自动变速器A在传动效率、燃油 经济性、动力性能等方面表现优异,具有广阔 的应用前景。
金属带式无级自动变速器A的控制系统实现了智 能化和自适应控制,提高了变速器的响应速度和 稳定性。
汽车工业中的应用
节能减排
金属带式无级自动变速器能够实现连续变速,提高发动机 的工作效率,降低油耗和排放,符合汽车工业的节能减排 趋势。
提高驾驶平顺性
金属带式无级自动变速器能够实现无级变速,使发动机始 终保持在最佳工作状态,提高驾驶平顺性和舒适性。
扩大发动机的适用范围
金属带式无级自动变速器可以扩大发动机的适用范围,使 发动机在更广泛的转速和转矩范围内工作,提高整车的动 力性和经济性。
金属带式无级变速器夹紧力的分析与研究
金属带式无级变速器夹紧力的分析与研究薛殿伦;杨凯;程金接;吴军【摘要】Based on the conventional clamping force control method for metal V-belt continuously variable transmission (CVT) , the critical clamping force is obtained through bench test, and a temperature correction coefficient is introduced for considering the effects of temperature on clamping force. Then fuzzy algorithm is used to select the safety factors in various working conditions, and hence to determine the target clamping force of metal V-belt. The results of real vehicle test show that with the above-mentioned method, the target clamping force can be effectively reduced and the transmission efficiency of metal V-belt CVT is improved without slippage in metal-V-belt.%在当前金属带式无级变速器常用的夹紧力控制方法基础上,通过台架试验标定出了临界夹紧力,并考虑温度对夹紧力的影响而引入温度修正系数;利用模糊算法选定各种不同工况下的安全系数,从而确定金属带的目标夹紧力.实车试验结果表明,应用上述方法确定的目标夹紧力,可在保证金属带不打滑的情况下,有效降低目标夹紧力,提高了金属带式无级变速器的传动效率.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2012(034)010【总页数】5页(P923-927)【关键词】金属带式无级变速器;目标夹紧力;模糊算法;修正系数【作者】薛殿伦;杨凯;程金接;吴军【作者单位】湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082;湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082;杭州前进齿轮箱集团股份有限公司技术中心工程研究所,杭州311203;湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082【正文语种】中文前言金属带式无级变速器(continuously variable transmission,CVT)可实现连续无级变速,能够使汽车的发动机功率和行驶阻力达到最佳的匹配,从而提高整车的经济性和动力性,并降低排放。
金属带式无级变速器Fuzzy-PI复合速比控制系统研究
金属带式无级变速器Fuzzy-PI复合速比控制系统研究栾文博;周云山【摘要】针对汽车金属带式无级变速器速比控制的非线性和时变性的特点,设计了Fuzzy-PI复合速比控制系统,兼备了模糊控制鲁棒性强,能适应被控对象非线性和时变性,以及PI控制能消除稳态误差,提高控制精度的优点,以适应CVT速比控制的要求.利用Matlab/Simulink建立了无级变速整车仿真平台,仿真结果表明,Fuzzy-PI 复合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.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2010(032)009【总页数】5页(P778-782)【关键词】金属带式无级变速器;Fuzzy-PI复合速比控制;仿真平台【作者】栾文博;周云山【作者单位】湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082;湖南大学,汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082【正文语种】中文【中图分类】U4前言金属带式无级变速器(metal V-belt continuously variable transmission,CVT)依靠金属带钢片推力传递转矩,不断改变主、从动带轮上金属带的工作半径,实现速比的连续变化,有效地控制发动机的工作点,实现变速器与发动机的最佳匹配,提高了整车的动力性与燃油经济性[1]。
经典 PID控制由于其结构简单,工程应用性好,在 CVT速比控制中得到广泛应用。
但是,汽车的行驶工况复杂多变,在某一条件下整定的 PID参数很难在所有工况下都实现较好的控制效果。
为此,本文中设计了 Fuzzy-PI复合控制器,既利用了模糊控制鲁棒性强,能适应被控对象非线性和时变性的优点,又利用了 PI控制消除稳态误差,提高控制精度,以适应 CVT速比控制的需要。
文中对无级变速器与发动机进行了匹配计算,利用相关参数建立了CVT的整车模型,并通过仿真手段验证了 Fuzzy-PI复合控制在 CVT速比控制中的可行性。
无级变速器的节能效果与环境影响评估
无级变速器的节能效果与环境影响评估随着汽车行业的快速发展,为提高驾驶的平稳性、燃油经济性和环保性能,无级变速器作为一种重要的技术创新被广泛应用。
无级变速器(CVT)是一种能够实现连续变速比的传动装置,其特点是能够使发动机保持在最佳转速范围内工作,从而在提高动力性的同时降低燃油消耗。
首先,无级变速器的节能效果值得关注。
相对于传统的机械变速器,无级变速器具有更高的传动效率和更宽的变速比范围。
无级变速器能够通过连续无级的变速比调整,确保发动机在最佳运行区间内工作。
传统变速器需要通过离合器和齿轮机构进行速比变换,而这一过程中会存在能量损耗,进而降低传动效率。
而无级变速器的轴系结构使它能够以连续的方式提供变速比,从而减少能量损失。
燃油经济性是评估节能效果的重要指标之一。
无级变速器能够让发动机在最佳转速范围内运行,提供合适的扭矩输出。
这意味着在城市道路的常规驾驶中,发动机的转速相对较低,从而减少了燃油的消耗。
研究表明,在某些情况下,与传统变速器相比,使用无级变速器的车辆可以降低燃油消耗10%左右。
由于节能效果显著,无级变速器已经成为许多大型汽车制造商的首选。
然而,无级变速器的应用也存在一定的环境影响。
首先,无级变速器的制造和使用过程中涉及大量的原材料和能源消耗。
例如,制造无级变速器需要使用许多稀有金属和合金,如锆和钍。
开采这些稀有金属可能导致环境破坏和资源耗尽。
此外,无级变速器的生产过程还涉及对环境的排放,如废水和废气的处理。
因此,无级变速器的环境影响需要综合考虑。
此外,无级变速器的维护和修理也需要一定的资源和能源。
无级变速器较传统变速器更为复杂,因此维修和更换部件的成本也较高。
这可能会增加废弃物的产生并对环境造成压力。
然而,随着技术的不断发展,无级变速器的耐用性和可靠性已经得到提高,其寿命也相应增长,降低了修理和更换的频率。
总的来说,无级变速器在节能方面表现出显著的效果,能够减少燃油消耗。
然而,在评估其节能效果时,也需要综合考虑其制造、维护和修理等方面对环境的影响。
基于无级变速器的燃料经济性能研究
基于无级变速器的燃料经济性能研究无级变速器(CVT)是一种先进的变速器技术,它能够提供连续无级变速比。
基于无级变速器的燃料经济性能研究旨在探讨这种技术对汽车燃油经济性能的影响。
本文将以无级变速器为基础,分析其对汽车燃油经济性能的影响,并探讨其优势和应用前景。
首先,基于无级变速器的燃料经济性能研究需要对CVT技术进行介绍。
CVT采用连续可变传动比的原理,通过无级变速器可以实现轿车发动机在不同工况下的最佳运行状态,从而提高燃油经济性能。
与传统手动或自动变速器相比,CVT具有更宽的变速比范围和更高的传动效率,可以更好地匹配发动机功率输出和行驶工况,进一步提高燃烧效率,从而降低燃油消耗。
此外,基于无级变速器的燃料经济性能研究还需深入探讨其对车辆行驶性能的影响。
无级变速器的优点之一是能够实现顺畅的加速和平稳的变速过程,从而提供更好的驾驶舒适性。
同时,CVT还具有良好的动力传递效率和响应速度,能够更快速地响应驾驶者的需求,为驾驶者提供更好的操控性和驾驶乐趣。
这些特点都有助于提高燃油经济性能,使车辆在不同行驶工况下都能够发挥最佳的燃烧效率。
此外,基于无级变速器的燃料经济性能研究还需要考虑CVT的可靠性和耐久性。
尽管CVT技术在提高燃油经济性能方面具有明显优势,但其可靠性和耐久性问题一直是研究者关注的焦点。
由于CVT采用了复杂的结构和控制系统,它的可靠性和耐久性受到了一些限制。
因此,未来的研究需要进一步完善CVT的设计和制造工艺,提高其可靠性和耐久性,以实现长期稳定的燃油经济性能。
基于无级变速器的燃料经济性能研究还需要考虑CVT的应用前景。
随着环保和能源效率引起的越来越多的关注,CVT技术被广泛认为是未来自动驾驶和电动化汽车的关键技术之一。
由于CVT具有高度可调性和灵活性的传动特性,它可以很好地适应未来驾驶模式和动力系统的需求。
因此,基于无级变速器的燃料经济性能研究对于推动汽车行业的可持续发展和智能化发展具有重要意义。
(市场分析)国内无级变速器油技术市场分析
(市场分析)国内无级变速器油技术市场分析文摘国内无级变速器油技术市场分析2007年我国汽车产销量达到850万辆,轿车产量超过440万辆,为全球第三汽车大国。
目前,汽车产销量仍于快速增长,于享受便捷舒适的同时,汽车也带来了巨大的能源消耗和空气污染等负面影响。
汽车的节能减排是我国面临的重大课题。
无级变速器(ContinuouslyVariableTransmission,简称CVT)是指于输入轴转速不变的情况下,其输出轴转速能够于壹定范围内连续变化的变速器。
汽车金属带式无级变速器是当代最先进的汽车变速器之壹,由于它能够让发动机于最佳状态下工作,依靠变速器无级调速来适应汽车的各种速度,因此能够使发动机燃烧最好,排气污染最小。
根据德国、日本汽车制造公司的统计数据,采用CVT的汽车比用自动变速器(AT)的汽车节油7%~15%,减少废气排放约10%,而且生产成本降低20%~30%。
采用CVT传动系的混合动力车的油耗有可能减少30%,排放有可能降低50%。
CVT具有低油耗、高动力、少排放,让人们鱼和熊掌兼得。
目前,自动变速器已经成为北美、日本新产轿车和轻型商务车的首选变速器。
据有关机构预测,到2010年全球自动变速器的市场份额将达到55%,占据主流地位。
2007年,我国CVT数量突破了25万台(全部进口),今后将以20%之上的速度发展。
保守估计,2010年CVT需求将突破80万台,2015年将突破1400万台,占自动变速器的30%之上。
由于CVT的技术先进性和经济性,日本丰田、日产等均计划其旗下的CVT车型达到年产100万辆。
世界最大的CVT制造企业JATCO年产150万台CVT,且于快速增长,已于广州科学城建厂且投产。
国内对CVT的科研开发和产业化十分重视,各大汽车公司(尤其是民族品牌的)、各汽车变速器厂均急于上CVT,国家发改委和各地方政府也给予政策扶植且对科研开发实施财政资助。
国内汽车公司和变速器生产厂正于加速科研开发、装车试验和产业化进程。
金属带式无级变速器燃油经济性及系统可靠性关键技术研究的开题报告
金属带式无级变速器燃油经济性及系统可靠性关键技术研究的开题报告1.研究背景和意义无级变速器作为汽车传动系统的核心部件,直接影响着汽车的燃油经济性和可靠性。
目前,大多数汽车采用的是基于摩擦转换的钢带无级变速器,这种变速器具有成熟的技术和稳定的性能,但存在传动效率低、噪音大、能耗多等问题。
为了改善汽车的燃油经济性和降低能耗,需要探索新型的无级变速器技术。
金属带式无级变速器是一种新型的变速器技术,具有传动效率高、噪音低、体积小、重量轻等优点。
本研究旨在探讨金属带式无级变速器的燃油经济性及系统可靠性关键技术,为汽车工业的发展提供技术支持和参考。
2.研究内容和方法本研究旨在通过实验研究和理论分析,深入探讨金属带式无级变速器的燃油经济性及系统可靠性关键技术,主要包括以下内容:①金属带式无级变速器传动效率的研究:利用试验台对金属带式无级变速器的传动效率进行测试,并与钢带无级变速器进行对比分析,探究金属带式无级变速器的传动效率优势及其改善空间。
②金属带式无级变速器噪声的研究:采用振动测试技术对金属带式无级变速器的噪声进行测试分析,探究不同结构参数及材料对变速器噪声的影响,并提出降低噪声的方案和建议。
③金属带式无级变速器耐久性的研究:通过试验对金属带式无级变速器的耐久性(包括疲劳强度、疲劳寿命等指标)进行测试,探讨金属带式无级变速器的耐久性表现及其优化措施。
④金属带式无级变速器可靠性的研究:结合故障诊断技术和可靠性工程方法,对金属带式无级变速器的关键部件和系统的可靠性进行分析和评价,提出可靠的设计建议和改进措施。
3.预期成果和应用价值本研究预计实现以下成果:①探索金属带式无级变速器的传动效率、噪声、耐久性和可靠性等关键技术特点;②提出优化金属带式无级变速器的方案和建议,为其应用推广提供技术支持和参考;③为汽车工业的发展提供技术进步的贡献,提高汽车的燃油经济性和可靠性。
4.研究进度安排本研究计划于2022年9月开始,共计18个月。
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压力钢带式无级变速器技术降低 油耗的潜能分析( 二)
Van der Sluis,Francis,Van Dongen,Tom,Van Spijk,Gert- Jan, Van der Velde,Arie,Van Heeswijk,Ad1 张 辉 2
( 1. 博世 VDT 公司 ; 2.博世 ( 中国 ) 投资有限公司 ) 中图分类号 : U463.212 文献标识码 : A 文章编号 : 1000- 3703 ( 2006 ) 11- 0001- 04
方面的努力所能带来的效果却是有限的。理论上 , 可以将钢带的内部损耗减小到零 , 但在实际测试循 环下 , 最多可将油耗降低 0.8 %~ 1 %。在采用新的控 制策略代替目前的控制策略时 , 这个数值将减小。
3.3 液压回路 3.3.1 智能型独立液压回路
如前所述 , 与非独立液压回路相比 , 独立液压回 路有一定的优点 , 其缺点是需对液压泵及变速机构 之间的压力进行补偿。 在最佳的设置情况下 , 当最大柱塞压力一般通 过管路的压力阀进行控制时 , 此 管 路 压 力 的 补 偿 可降低到零。 在过渡点, 管路压力阀对柱塞压力 的控制进行切换, 较低压力通过相应的活塞阀 进 行 控 制 。 图 9 ( 发 动 机 转 速 为 1 500 r / min , 扭 矩 为 40 N・m , 最 小 管 路 压 力 为 0.6 MPa ) 显 示 了这种改善的结果。 — 1 —
2006 年
第 11 期
— 3 —
0 0 综述 动控制的影响较小 !因为它主要解决的是液力变矩 器的损耗问题 " 最优化压力钢带内部的损耗这一措施在降低 油耗方面的潜力有限 !且不会影响其它系统部件 " 如在 !"# 外部采取起动 # 停止措施 ! 其能够提供的 降低油耗的潜在可能性为 $%& !’()%( ! " 结合使用滑移控制 $ 串接电动泵以及起动 % 停 止措施最终可以使燃油消耗降低 (&%* ! ! 这个数字 接近中等混合动力的燃油经济性水平 " 从图 (( 可以清楚地看到 ! 优化措施都是针对 特定的部件 " 电动泵系统仅对液压泵的损耗有影 响 & 静止分离离合器及起动 % 停止控制针对停车过 程中液力变矩器以及液压泵的损耗 & 滑动控制针对 除液力变矩器以外的所有损耗 ’ 显然 ! 结合采用这 些措施所带来的潜力最大 " 优化可以降低对发动机扭矩的要求 ! 这种要求 会导致发动机效率下降 " 在采用 !"+ 及发动机集成 控制时 ! 可以进一步降低油耗 " 这个课题将作进一 步研究 "
A M
B M
C
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M S S S M/S 0.0 0.0 0.0 n.a 2.1 n.a 5.2 5.0 5.5 0.8 1.0 0.8 0.8 0.8 0.8 2.6 2.4 2.6 2.8 1.6 1.6 S 12.1 5.9 3.7
S S
S
S
S
S
S S 8.4 7.0 7.5
S S 17.8 11.5 9.5
5.5 5.8 5.8
6.2 5.8 6.5
注 : %A 为参考车型 A190 ; B 表示 A+扭矩限制器 ; C 表示 A+滑动控制 ; D 表示 A+无内部钢带损耗 ; E 表示 A+液压泵工作能力降低 ; F 表示
A+串接电动油泵系统 ; G 表示 A+分离离合器静止 ; H 表示 A+扭矩限制器 ; I 表示 A+ 滑动控制 + 液压泵工作能力降低 ; J 表示 A+ 滑动控制 + 串接
处 , 并且已经在 CVT 车辆中得到应用。对于 10- 15 工况循环 , 试验车辆燃油经济性可以提高 12.1 %; 而 对于 NEDC 循环 , 可以提高 5.9 %。这些结果基于以 下假设 : 发动机起动时所消耗的燃油量等于怠速 10
s 的燃油消耗量。 3.3.4 分离离合器静止
在停车过程中 , 当手动变速器仍处于驱动挡位 时 , 驱动离合器仍将保持啮合状态 , 变速机构的压力 仍将保持高压状态以接受滑动液力变矩器的扭矩 , 发动机将多消耗一部分燃油以补偿液力变矩器和油 泵的损耗 ; 在停车过程中 , 当离合器处于分离状态 时 , 将减小液力变矩器的损耗 , 但还会使变速机构的 压力降低并导致相关泵的损耗。当分离离合器处于 静止状态 , 即处于空挡控制时 , 经过测量及计算 , 10-
表3
各种降低燃油消耗方法的测量、 模拟计算结果 单独使用 结合使用
特征 传统 / 参考 扭矩限制器 滑动控制 无内部钢带损耗 液压泵工作能力的降低 1.6 mL/r 串接电动油泵系统 分离离合器静止 起动—停止 ( 与发动机有关 ) 燃油消耗 的改善 /% 日本 10- 15 循环 欧洲 NEDC 循环 美国 FTP72 循环
NEDC 5.0 49 50 24
Phase 1 5.3 44 52 19
Phase 2 5.5 46 46 17
FTP72 5.5 45 48 18
50 km /h 5.7 69 100 0
100 km /h 6.7 57 100 0
新的控制策略可显著降低 5 %~ 5.5 %的油耗 , 测 得值与前述计算结果相吻合。对于排量较大的发动 机 , 其改善效果更加明显。当滑移控制被扩展到整 个循环时 , 油耗降低效果还将进一步提高。目前正 在进行多输入 - 多输出 ( MIMO) 控制策略的开发 , 该 控制策略考虑了比率及滑动之间的相互影响。 对于变速机构 , 开发工作包括对压力钢带的工 作区域进行更详细的研究; 对于液压回路, 必须采 取一定措施使其满足控制要求 , 例如增加夹紧力范 围及改善响应性。 结合使用这些措施 , 将创造一个更加坚固的控 制系统 , 并将其中的未知参数及扰动产生的影响降 到最低。同时 , 所有情况下的临界滑移量将可以获 知 , 并提高钢带变速机构及 CVT 的鲁棒性。
电动油泵系统 ; K 表示 A+滑动控制 +分离离合器静止 +串接电动油泵系统 ; L 表示 A+滑动控制 +串接电动油泵系统 + 起动—停止系统 ; M 表示测 量结果 ; S 表示模拟结果。
结果显示 , 在 CVT 内采用的各种措施中 , 滑移 控制对降低油耗的潜力最大 , 因为这种方法同时会 对变速机构损耗及驱动系统损耗产生影响。然而 , 如果降低变速机构的压力要求 , 则会减小液压系统 内部及变速机构本身采取各种措施的潜力 , 例如串 接电动油泵系统的潜力将从 2.6 %减小到 1 %。分离 离合器处于静止状态这一措施的潜在作用受到滑
15 循 环 及 NEDC 循 环 的 油 耗 分 别 降 低 2.8 %和 1.6 %。为此 , 一些 CVT 已经采用了静止分离离合器。
汽 车 技 术
・ 综述 ・
4
分析结果
对于所讨论的改善燃油经济性的观点 , 已经实
些模型进行了验证。 通过 CVT 模型可以计算发动机 扭矩 , 根据发动机的 MAP 图可以计算燃油消耗量并 可以将计算值与测得值进行对比。对于评价循环及 恒速运行 , 采用此新的评估模型 , 发现测量值与计算 值之间有很大的相似性。 通过改变 CVT 模型 , 对改进燃油经济性的影响 的观点可以得到评估 , 表 3 及图 11 显示了燃油消 耗评估结果。 图 11 显示的是主要部件的动力损耗计算结果 , 括号内的数字体现了表 3 的燃油消耗结果。
( a)
泵压力
电动油泵
辅助压力 / 泵压力 辅助压力
主动轮压力
E
从动轮压力
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
润滑压力
变速机构速比
( b)
4
气缸压力 /Mpa
3 2 1 0 0
psec, Sfabs=1.3 ppri, Sf abs=1.3 pline, Sf abs=1.3 psec, Sfrel=1.0 ppri, Sfrel=1.0 pline, Sf rel=1.0
( 1.Bosch VDT Ltd. ; 2.Bosch ( China ) Investment Co.,Ltd. )
参考 CVT 装在一辆奔驰 A190 车辆上 , 在 3 个 测试循环及两种恒速状态下 , 通过认可的方法对油
耗进行测量。 表 2 所示的是采用绝对安全系数 Sf.abs=
1.3 的目前策略与新的控制策略之间的减少量。
构输送 液 压 油 , 主 油 泵 的 压 力 为 辅 助 压 力 , 典 型 情 况下为变速机构压力的 1 /6。 在典型的循环过程或在恒速行驶过程中 , 由于变 速机构 液 压 油 的 流 量 受 到 限 制 , 因 此 , 对 电 动 油 泵 提供液压动力的需求较低。这种积极影响在某种程 度上被较低的电气 传 动 ( 电 机 、 发电机、 功率转换) 效率所抵消 , 从而增加了对电力的需求。 电力需求在降档过程中可以达到 2.5 kW, 目前
3.2
在变速机构内部进一步采取的措施 除降低安全系数以外 , 降低压力钢带内部的损
耗是针对变速机构采取的另一个措施。然而 , 在这
2006 年
第 11 期
・ 综述 ・
4
气缸压力 /MPa
3 2 1 0 0 0.5
psec, Sfabs=1.3 ppri, Sf abs=1.3 psec, Sfrel=1.0 ppri, Sf rel=1.0
( b) 图 10 智能型独立式液压回路 ( 左 ) 及带辅助电动油泵的液压回路
这些影响会引起驱动力的严重下降。计算结果 表明, 采用传统驱动策略时, 相关测试循环的燃油
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
消耗下降了 2.4 %~ 2.6 %; 如采用新的 滑 动 控 制 策 略 , 这种影响会下降到约为 1 %。电动油泵是一个辅 助装置 , 会增加系统成本 , 为了能够扩展其功能性 , 可将其纳入起动—停止特征中。