汽车无级变速传动系统综合控制的研究
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一、概述无级自动变速器(CVT)是一种能够连续、无级变换输出轴速比的传动装置。
CVT通过改变带轮直径或链轮螺距来实现无级变速。
相比传统的离合器式变速器,CVT具有更加平顺的变速特性,能够提高燃油经济性和驾驶舒适性。
CVT技术在汽车行业得到了广泛的应用。
二、CVT技术要求1. 动力传递效率高CVT在能够无级变速的还需保证较高的动力传递效率。
CVT变速器的主要部件包括轮系、变速机构、液压控制和电子控制系统等,其中轮系是CVT的核心部件。
轮系的设计需要考虑到转矩输出的稳定性和高传动效率。
2. 变速范围广CVT需要具有宽广的变速范围,能够满足不同工况下车辆的变速需求。
在起步、加速和高速巡航时,CVT都需要能够保持在合适的转速范围内进行变速。
3. 可靠性高CVT变速器需要具有较高的可靠性和耐久性,能够在长期使用中保持稳定可靠的工作状态。
这要求CVT的设计和制造需要考虑到各种工况下的使用寿命和可靠性。
4. 驾驶舒适性好CVT在变速过程中应该保持平顺的动力传递特性,避免因为变速时的颠簸或者顿挫给驾驶员带来不便。
这要求CVT在变速时能够平稳过渡,并且响应迅速。
5. 燃油经济性优异CVT的设计要求在变速过程中减少能量损失,提高燃油经济性。
CVT的变速特性要求能够在各种转速下都保持较高的传动效率,以确保车辆的燃油经济性。
三、CVT技术实验方法1. 性能测试对CVT进行性能测试是评价其设计和制造质量的重要手段之一。
性能测试可以包括传动效率测试、换挡响应时间测试、持续工作时间测试等内容。
性能测试可以通过实车测试或者台架测试来完成。
2. 耐久性测试CVT的耐久性测试是评价其可靠性和耐久性的关键手段。
耐久性测试可以包括持续高速运转测试、高温高压测试、冷热循环测试等内容。
通过耐久性测试,可以评估CVT在长期使用中的稳定性和可靠性。
3. 公路试验CVT的设计要求可以通过在实际道路环境中进行公路试验来验证。
公路试验可以包括加速性能测试、燃油经济性测试、怠速平顺性测试等内容。
汽车无级变速项目调研报告引言汽车无级变速技术作为现代汽车领域的重要技术之一,对汽车的性能和燃油经济性具有重要影响。
本文将对汽车无级变速项目进行调研,分析其发展现状、技术原理和市场前景等内容。
1. 背景介绍汽车无级变速技术是指不依赖离合器和固定的传动比例来改变发动机转速与车轮转速之间的关系的一种传动技术。
相比传统的手动变速器和自动变速器,无级变速器可以实现更加平稳的加速和降低燃油消耗,因此在汽车领域备受关注。
2. 技术原理汽车无级变速技术主要基于转子和变速器两个主要组成部分。
转子通过传动带和滑轮的变化来改变转速,从而实现不同车速的变换。
而变速器则是负责控制转子转速的机构,通过软件和电子控制单元来实现无级变速过程中的精确控制。
3. 发展现状目前,汽车无级变速技术在全球范围内得到了广泛应用。
主要的汽车制造商都在不断推出配备无级变速器的车型,如日本的丰田、本田,美国的福特、雪佛兰等。
同时,无级变速技术也在混合动力和电动汽车领域得到了广泛应用。
4. 技术优势无级变速技术相比传统的变速器具有以下优势: - 提高燃油经济性:无级变速器可以根据需要进行精细控制,使发动机工作在最佳工况下,降低燃油消耗。
- 提升驾乘舒适性:无级变速器换挡平稳,不会产生明显的震动和冲击感,提高了驾乘舒适性。
- 增加车辆动力输出:无级变速器可以调整转速和传动比例的关系,提高车辆的动力输出效率。
5. 市场前景随着汽车工业的不断发展和消费者对燃油经济性和驾乘舒适性的追求,汽车无级变速技术的市场需求也在不断增长。
预计在未来几年内,无级变速技术将会得到更广泛的应用,成为汽车行业的发展趋势。
6. 挑战与展望尽管无级变速技术在汽车领域具有巨大的潜力,但目前还面临一些挑战。
如技术成本高、可靠性和耐久性等方面的要求较高,以及对驾驶者的适应性等问题。
未来,随着技术的不断创新和市场的逐渐成熟,这些挑战有望得到解决。
结论汽车无级变速技术作为一项重要的汽车传动技术,在提高燃油经济性和驾乘舒适性方面具有巨大的潜力。
HONDA CVT 无级变速箱之研究前言:这里所介绍的CVT一款HONDA Multi-matic 无级式变速箱,然而目前在国内应该没有安装在任何车型上,但为什么要介绍这一型的CVT,因为个人觉得它集合了NCVT or ECVT 与一般有级变速箱的优点,后文有详述。
而且在国内甚少书籍有谈论这类的信息,就如同rhino-yang前辈所说:无级变速箱是未来之趋势,因此小弟就个人毛皮所学详细叙述其完整动作过程,较遗憾的一点就是没有相关图片,只能从国外的技术书剪辑上色来加以说明。
一、无级变速基本原理最早出现无级式自动变速箱,首推SUBARU的 ECVT ( Electronic Continuously Variable Transmission ) 搭载于Justy上,当时确实引起一波换档无震动的热潮,接着NISSAN的March也应用类似此种的无级式的变速箱 NCVT ( Nissan Continuously Variable Transmission ),其实早在1979年荷兰的VDT公司就已发表以钢带为驱动方式,使用于横置的变速箱即成为CVT。
CVT主要是利用一般小型摩托车的变速原理,即是使用可变宽度皮带盘来改变其传动之变速比,如图,当输入的皮带盘较窄,输出的皮带盘较宽,这时是属于低速传动状能;而当输入的皮带盘变宽,输出的皮带盘变窄,就成了高速传动,由于此种皮带盘间的变化属于无级性,因此可产生无阶级性的传动变化,也就是说并不会有一般的自动变速箱有级变速传动,所产生的引擎输出力间歇变化的震动感。
而皮带盘的宽度变化可利用侧边活塞进退来达成此一作用,如图,然而搭载于汽车上并不像摩托车的输出扭小,不可能使用皮带来带动,须使用钢带来驱动,这种钢带是由两组钢条其间套满小钢块所组成,如图,并利用活塞推动皮带盘来增加摩擦力,而推动的压力变化依车速而有所不同,如当起步起须要有较大的摩擦力来驱动整辆车子,当车速达到某一程度时,压力减少以增进油耗性。
可编辑修改MC68HC912DG128A单片机在汽车无级变速(CVT)控制系统中的应用摘要本文论述了基于MC68HC912DG128A单片机的汽车无级变速(CVT)控制系统系统的设计和研制。
1 引言车辆行驶性能的好坏,不仅取决于发动机,而且在很大程度上还依赖于变速器及变速器与发动机的匹配。
在汽车上使用的自动变速器大致有三类:液力自动变速器(Automatic Transmission,AT)、电子控制机械自动变速器(Automatic Mechanical Transmission,AMT)和金属带式无级变速器(Continuously Variable Transmission,CVT)。
前两种变速器都是有级或分段无级自动变速,无级变速器CVT避免了齿轮传动比不连续的缺点,具有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便、可使汽车行驶过程中经常处于良好的性能状态、可改善汽车排放和降低燃油消耗等特点,真正实现了无级变速。
我国的汽车工业与发达国家有较大的差距,通过研制无级变速(CVT)控制系统对缩小差距和世新纪发展我国民族汽车工业都具有十分重要的意义。
无级变速(CVT)控制系统是现代汽车的一项关键技术,它对整车的安全高效运行是非常重要的。
我们研制无级变速(CVT)控制系统由传感器、MC68HC912DG128A单片机系统、LCD显示屏、无线MODEM、CAN 模块和输出模块等装置组成。
该系统装备于东风汽车公司开发的轻型客车EQ6480,促进我国CVT的发展。
2 控制系统的硬件和软件设计成,其中一个锥盘是固定的,另一个锥盘通过单片机输出模块控制液压阀使其移动达到变速的目的。
2.1 CVT控制系统原理图CVT控制系统硬件框图如图2所示。
系统主要是由MC68HC912DG128A单片机系统、脉冲输入捕捉电路、模拟量输入电路、I/O量输入电路、PWM电磁阀驱动电路、LCD显示电路、CAN接口等电路组成,另外还有电源电路,通讯电路等。
轿车无级变速器综合模糊控制研究无级变速传动(CVT)技术在汽车变速器的发展史上具有变革意义。
近年来,越来越多的国家开始采用CVT作为汽车自动变速装置,CVT在未来变速器的发展中将会占据主导地位。
金属带式无级变速器与其他变速器相比技术优势明显,它可以实现发动机与外界负荷的最佳匹配,可显著地改善燃油经济性,提高车辆的动力性和驾驶平稳性,是汽车理想的传动方式。
但无级变速控制系统的控制策略仍然是其开发的一个难点,目前在理论和实践上还都不十分成熟。
本文在国家科技攻关项目(项目编号为2003BA435C)的资助下,对金属带式无级变速传动系统的传动机理、匹配及其控制等关键技术进行了深入的理论分析、仿真和实验研究。
本论文的研究具有重要的理论意义和较高的实用价值。
文中论述了国内外金属带式无级变速器的发展历史和当前的技术状况。
分析了金属带式无级变速器的结构及工作原理。
针对金属带的特殊结构,研究了金属带的受力情况及速比与带轮工作半径的关系,给出了带轮夹紧力计算公式,由此得到了带轮油缸的压力与传递转矩的关系,建立了在不同速比及载荷下主、从动带轮油缸压力平衡数学模型。
针对传动器的速比变化率在CVT控制中的重要性,讨论了速比变化率对汽车加速性能和加速时汽车平顺性的影响。
利用三次样条插值构造了发动机转矩模型。
确定了发动机的最佳经济工作线和最佳动力工作线。
在发动机燃油经济性模型的基础上确定了发动机的目标转速与车速的关系。
针对汽车行驶过程中所受到的各种阻力得出了汽车行驶方程式和汽车功率平衡方程式,由此可计算出汽车等速百公里燃油消耗量。
讨论了实现汽车最佳经济性和最佳动力性的发动机与CVT最佳匹配控制策略,得出了多种不同工况不同阶段的速比控制目标,它是进行速比控制的依据。
在分析离合器接合过程的主要影响因素及起步控制规律的基础上,给出了离合器起步品质评价指标和离合器接合过程的数学模型,提出了一种基于模糊控制技术多参数控制离合器接合压力的新方法。
汽车无级变速动力传动控制策略分析1无级变速动力传动控制策略就无级变速动力传动系结构来说,根据所采用的部件不同,结构有所差异。
图1为本文所研究的CVT动力传动系统尽管当前有大量的文章研究无级变速动力传动控制策略,但是它们都是根据自己研究CVT结构和条件来开发控制策略,下文将在详细地总结前人开发的控制策略基础上,提出发动机最大功率工作模式。
就当前已有的无级变速动力传动控制策略来说,大致上可以分为6类:目标发动机转速控制、最优燃油经济性控制、运动模式控制、等节气门控制、最大节气门控制和发动机最大功率控制模式。
下文将分别以发动机速度、力矩和节气门控制方式来分类阐述上述6种控制策略。
2 基于发动机转速的控制策略基于发动机转速的控制策略就是在控制无级变速动力传动系统时,通过控制CVT的速比,实现发动机的目标转速。
此方案也被Pfiffner称为速度跟踪控制策略,它的原理就是:在车辆行驶过程中,调节CVT速比,以在相同的节气门开度和车速情况下,尽可能的降低发动机转速,最终实现最优的发动机燃油消耗。
因此,这个目标发动机转速极大地影响着发动机的燃油经济性和车辆的操纵性。
如图2所示,细实线是发动机最优燃油经济性工作模式,粗实线是为了提高车辆操纵性的运动控制模式,细虚线是发动机处于制动反拖状态的燃油经济工作曲线,粗虚线是发动机处于制动反拖的运动工作曲线。
图2上面的点划线是当CVT 速比最大时,受车速限制的发动机最高转速;下面的双点划线是CVT速比最小时的发动机最小转速。
图 2 基于发动机转速控制模式图解图3给出了CVT传动系发动机目标转速控制策略结构,其中,目标发动机转速由发动机最优燃油经济工作曲线决定,而根据驾驶员不同的踏板输入,可以在该曲线上查得一个发动机最优工作转速,此转速就是当前车辆状态下的发动机目标转速。
将上面发动机目标转速除以在减速器大齿轮上测得的CVT从动带轮转速,就得到当前车辆状态下的CVT目标速比,如下式:其中:id 是CVT目标速比;imax,imin 分别是CVT的最大和最小速比;nd 是发动机目标转速; npN是CVT 从动带轮转速。
汽车无级变速传动系统建模、仿真及其匹配控制策略研究无级变速传动是汽车理想的传动方式,是各国研究者和汽车公司研究的重点。
开展汽车无级变速传动系统匹配及控制策略的研究,具有重要的理论和工程实用价值。
本文在国家自然科学基金重点项目(资助号:59835160)资助下,对金属带式无级变速传动系统的传动机理、匹配及控制策略等进行了系统深入的理论分析和实验研究,具体研究内容如下:1)系统地分析了金属带无级变速传动的基本运动规律,研究了在负载状态下,带轮油缸压力与速比和输入转矩的关系,提出了对金属带式无级变速传动系统进行优化设计的方法。
2)通过发动机台架试验,利用样条插值方法构造了发动机转矩和发动机油耗模型,确定了发动机最佳经济性与最佳动力性工作线。
研究了实现发动机按理想工况运行时金属带式无级变速传动的传动比控制规律。
对装有CVT和装有MT的羚羊轿车的经济性和动力性进行了计算和比较分析。
3)通过实验分析,研究了主、从动轮油缸压力、主动轮转速、输入转矩和带式无级变速传动速比与速比变化率的关系,建立了获取CVT速比变化率的模型,导出了符合实际规律的实用计算公式。
4)应用键合图理论,建立了金属带式无级变速汽车传动系的键合图模型,推导了系统的状态方程。
研究了隶属度函数及解模糊算法对模糊控制器性能的影响,设计了实用的自适应模糊控制器。
搭建了无级变速传动系统实验台,开发了无级变速传动自动控制软件,在实验台上实现了发动机节气门开度、无级变速器速比及载荷等数据的采集及计算机自动控制。
5)从综合模糊控制、专家控制和分级控制的观点,提出了无级自动变速汽车离合器起步控制策略,设计了离合器起步模糊控制器。
建立了液力变矩器数学模型,提出了液力变矩器与无级变速器联合工作时的控制策略。
通过研究无级变速传动速比变化时的惯性矩,提出了一种新的控制算法,采用传动系的惯性矩来补偿发动机的输出转矩,以获取目标驱动转矩。
本文从金属带式无级变速传动的传动机理入手,通过建立发动机和无级变速器的速比变化率模型,研究了发动机与无级变速器的匹配控制策略。
重庆大学硕士学位论文汽车无级变速传动系统的电子控制单元的研究姓名:查晓辉申请学位级别:硕士专业:电气工程指导教师:刘晓明20031209重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要汽车无级变速器CVT一直是人们追求的理想的汽车变速器。
采用无级自动变速传动系统,通过速比的连续调节,能够确保发动机沿最佳燃油经济线工作,提高燃油经济性,节省燃油,降低有害气体排放;同时,无级变速系统可使汽车变速更加平稳,提高了乘坐舒适性。
本文正是研究无级变速器系统电子控制单元ECU,它是CVT的核心组件。
本文结合国家自然科学基金重点项目(编号:59835160),国家教委重点项目(教技司(98)121号),重庆市科委攻关等项目的研究任务。
本文在全面考虑了CVT的基本原理和工作特性的基础上,提出了ECU和笔记本Pc结合逐步完成ECU各种控制的系统方案。
该方案中ECU仅做数据采集和控制量执行的工作,而CVT的复杂的控制规律由Pc机程序来实现,并且在Pc机程序直观的显示汽车的各种参数,如当前主动带轮转速、中间轴转速、从动带轮转速、水温、油压、档位信号等以及绘出一些重要参数的实时曲线。
这样能充分利用Pc机程序方便的调试环境,不断的修改、完善CVT的控制规律。
当整定出CVT的控制规律后,将Pc机程序控制部分转化为单片机汇编程序,集成到原来单片机程序中,使汽车脱离笔记本PC独立运行。
本文详细叙述了该系统的硬件设计和软件设计。
软件设计包括单片机汇编程序设计和PC机程序设计。
本文也较详细介绍了系统闭环控制策略,设计了模糊控制器和PID控制器,并比较了它们的优缺点,选择了模糊控制作为本系统的控制算法。
该项目以小羚羊轿车为装车对象,与机械传动国家重点实验室、青山公司合作成功的完成了CVT装车。
样车通过匹配台架实验和道路实验、专业驾驶员的评价,结果表明实验样机匹配正确、功能完善,换挡性能良好,结果表明,样车研制达到了预期目标。
本文所在的项目通过重庆市科学技术委员会的验收,专家给予了高度评价。
《科技论文写作与文献检索》综合大作业(参照稿件)课题名称:汽车无级自动变速器控制系统的现状研究专业:班级:学号:姓名:完成时间:年月日评分体系及项目得分评分项目及其要求项目得分1.课题剖析准确(05分)得分:2.选择和使用工具书(检索系统)的情况(45分):(1)选择检索工具、系统(数据库)的种类[至少5种,其中必有一种外文数据库] (5分)得分:(2)查的文献条目的数量(至少15条,至少包括2篇外文原文) (15分)得分:(3)外文文摘的翻译情况(至少翻译一篇)(05分)得分:(4)综合运用所选检索系统(数据库)的各种检索途径或制订检索策略的能力(05分)得分:(5)所查检索条目查准率情况(检索条目与选择课题的针对性评价,每查准一条1分)(15分)得分:3.文献综述的撰写(50分)(1)综述中引用文献的代表性、可靠性和科学性(5分)得分:(2)文献综述结构完整、内容全面,完成质量较高(30分)得分:(3)摘要翻译准确(10分)得分:(4)文献综述格式符合我院毕业设计(论文)阶段的格式规范要求(5分)得分:总得分:课题名称:汽车无级自动变速器控制系统的现状研究一、分析研究课题1.背景分析:金属带式无级自动变速器(Continuously VariableTransmission,简称为CVT)能根据车辆行驶条件自动连续变化速比,使发动机按最佳燃油经济性曲线或最佳动力性曲线工作。
无级变速传动是一种理想的传动方式,自汽车诞生以来一直是人们追求的目标。
它与常规变速传动相比可以显著提高汽车的燃油经济性,改善汽车的动力性和乘坐舒适性,降低发动机的排放污染等优点。
20年来,尤其是近年CVT作为传动技术正在以更快的速度在欧洲并向世界各国扩展,引起越来越多的汽车制造厂家的关注并已被投入批量生产,有着广阔的发展空间。
自动变速器主要有电液控制系统、机液控制系统等几种类型。
2.需要解决的问题:(1)汽车无级自动变速器控制系统概念、类型、功用等。
汽车无级变速传动系统控制研究
余秋兰
【期刊名称】《现代制造技术与装备》
【年(卷),期】2016(000)003
【摘要】无级变速传动系统提速过程平缓,没有齿轮换挡的顿挫感,已经成为汽车发展的主要趋势之一.虽然无级变速传动系统已在汽车领域得到广泛应用,但在实际应用中还存在较多缺陷.本文将深入分析金属带式无级变速传动系统控制策略,并根据实际工况进行建模,以构建汽车无级变速传动系统的控制模型.
【总页数】3页(P164-166)
【作者】余秋兰
【作者单位】武汉软件工程职业学院,武汉 430205
【正文语种】中文
【相关文献】
1.并联式混合动力汽车无级变速传动方案的研究 [J], 孙冬野;秦大同;胡建军
2.混合动力汽车用新型无级变速传动系统的研究 [J], 周云山;苏建业;刘金刚;邹乃威
3.汽车无级变速传动系统特性研究 [J], 张子珍
4.汽车金属带—行星齿轮无级变速传动系统同步点振动控制研究 [J], 孙冬野;秦大同;胡建军;杨亚联
5.基于无级变速传动的并联式混合动力汽车动力学仿真研究 [J], 孙冬野;秦大同因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。