无级变速器电液控制系统研究开发

作     者：黄琥 

作者单位：湖南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周云山

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：金属带式无级变速器 CVT 电液控制系统 数字比例控制 数字阀 

摘      要：自第一辆汽车问世以来,人们就致力于改善汽车变速器的性能。CVT变速器能够实现传动速比的自动连续变化,满足驾驶者的各种驾驶意图,有利于实现汽车传动系统与发动机的最佳匹配与控制,具有操纵简便、驾驶舒适、平顺、性能良好等特点,是理想的汽车变速装置。金属带式CVT具有较大的功率传递容量、较高的传动效率、较长的寿命等特点,是目前世界上应用最广泛的无级变速器。 早期的CVT均采用电液伺服控制系统,该系统结构复杂,对油质要求十分严格,控制损失较大,可移植性差,致使价格昂贵,限制了它的普及应用。随着计算机的发展,采用数字技术控制CVT是必然趋势。因此针对CVT电液控制系统研究和开发数字比例控制元件对于提高CVT控制性能和降低成本有很好的经济和社会效益。 本文正是从上述需求出发,针对金属带式无级变速器的电液控制系统,探讨了CVT的控制原理和数字比例控制技术在CVT上的应用。本文共分为五章,主要内容如下: (1)在参阅了国内外大量文献的基础上,系统地介绍了金属带式无级变速器的发展历史、当前的技术状况以及发展前景。 (2)分析了金属带式CVT的基本结构和变速原理,详细阐述了其关键零部件,并且对金属带式CVT的控制问题做了研究。 (3)针对日益广泛应用的比例控制技术提出了改进的电液控制系统,从而将数字比例控制技术应用到CVT中。并介绍了高速开关阀的结构和工作原理。 (4)自主研制了步进式数字调压阀,建立了数字调压阀的数学模型并进行了仿真分析,得到了各种参数对系统压力的影响规律。 (5)对数字调压阀进行了特性试验,并将数字调压阀应用到CVT电液控制系统中,在现有的试验条件下进行了台架试验,试验结果表明,该电液控制系统效果良好,具有一定的可行性,但由于试验条件的限制,未能进行实车试验。 本文的主要创新之处在于通过仿真分析和试验,设计开发了适用于CVT电液控制系统的数字调压阀,从而将数字比例控制技术应用于CVT电液控制系统中。试验表明,数字调压阀有较高的控制精度和可靠性,数字比例控制技术能降低CVT电液控制系统的成本,提高产品质量,从而提高CVT的竞争力,因而数字比例控制的发展前景十分广阔。