汽車無級變速器設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-30 05:43本頁面
【正文】 入微機(jī)ROM中的圖b及測得的a確定nd及id。若ne＞nd，i＞id，則發(fā)出并執(zhí)行減小傳動比的指令。反之則發(fā)出執(zhí)行增大傳動比的指令，直至ne=nd，i=id。這樣形成了一個閉環(huán)調(diào)控的基本邏輯。然而，上述調(diào)控理論或邏輯至少有如下不足之處：首先，它只指出了傳動比調(diào)節(jié)變化的方向，沒有指出變化的量或速率應(yīng)該遵循什么規(guī)律。其次，它只從系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)功率平衡來考慮問題，對于常處于過渡平衡狀態(tài)中的實(shí)際車輛，往往會引起某種“誤操作”，造成整車性能的惡化；此外，這種調(diào)控顯然屬于滯后被動跟隨式的，必須等到實(shí)際與理想工作參數(shù)有了偏差后（ne不等于nd，i不等于id）才進(jìn)行干預(yù)，難以實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)控。人們曾提出了一些半經(jīng)驗(yàn)的調(diào)控規(guī)律，試圖改善上述不足之處。例如有人用以下公式來確定傳動比調(diào)控的方向和調(diào)速率 （3） 式中 ——待定的非常系數(shù)顯然對不同的車輛和發(fā)動機(jī)，都要經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)才能將其確定，故此法至少實(shí)用性方面受到了較大的限制。有鑒于此，尋找一種更合理適用的CVT調(diào)控理論或邏輯就十分有必要了。 CVT最佳調(diào)控邏輯 過渡狀態(tài)可得根據(jù)【7】，對理想調(diào)速可得，式（2）微分 （4）這是一個重要的公式，其物理意義可以理解為：若在當(dāng)前過渡（瞬態(tài)）平衡狀態(tài)下正好有 ，則當(dāng)任一原因引起車速V,加速度及理想發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時（如加、減速過程，油門變化，路況及載荷變化等），CVT必須使發(fā)動機(jī)按上式確定的調(diào)速率調(diào)節(jié)傳動比，才能使發(fā)動機(jī)始終保持在最佳特性曲線E或D下工作，恒有獲得與整車特性的最佳匹配。式中第一項(xiàng)反應(yīng)油門開度變化對調(diào)速率的影響，若，則必然有可由兩次采樣所計(jì)算的之差與采樣時間間隔之比來確定；也可按來計(jì)算，其中存放在ROM中的圖2b曲線斜率，則可通過傳感器測得的微分獲得。式中第二項(xiàng)代表驅(qū)動功率與阻力功率不平衡程度的貢獻(xiàn)，若兩者平衡則加速度。分析該項(xiàng)（設(shè)）可知，在低速起步階段因車輛V較小而較大，可獲得較大的調(diào)速率，使V迅速上升；對于以高速行駛的車輛情況正好相反。這正是一種所期望的調(diào)速特性。式中的V和可用速度傳感器和微分電路測得，則可根據(jù)及V通過圖b確定。不過，式（4）還不能直接用來確定CVT的調(diào)速方向和調(diào)速率，因?yàn)樗鼰o法處理不等于不等于的情況，而任一不定因數(shù)的影響都可能導(dǎo)致這種情況的發(fā)生。 穩(wěn)態(tài)下有轉(zhuǎn)速偏差是的調(diào)速率設(shè)在某油門開度和傳動比下，驅(qū)動功率（其中是傳動系機(jī)械小效率，按常數(shù)處理）和阻力功率在某點(diǎn)e達(dá)到了穩(wěn)態(tài)平衡，車速V，如下圖所示：然而，平衡工作點(diǎn)e并為與理想的目標(biāo)工作點(diǎn)重合，即不等于，不等于。顯然此時需要增大傳動比使驅(qū)動功率曲線向左“平移”到曲線位置上（注：在對數(shù)坐標(biāo)中才真正意義上的平移，而在自然坐標(biāo)中，對應(yīng)不同傳動比的各曲線最大，最小值應(yīng)盡量一樣，但曲線斜率和覆蓋的速度域?qū)挾葏s有所不同，稱“平移”只是為了形象和方便），從而使，達(dá)到理想工作狀態(tài)。現(xiàn)在的問題是，如何確定這種調(diào)節(jié)過程中的適當(dāng)調(diào)速率？為此做如下合乎情理的假設(shè)：1）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速偏差的范圍不大；2）在此范圍內(nèi)可以認(rèn)為使和使完全等效。有上圖可知，要使，應(yīng)該增大傳動比來獲得一個附加的驅(qū)動功率增量。這相當(dāng)于在始終保持條件下，不斷減小傳動比，把以為工作點(diǎn)的曲線向右“平移”到與假象阻力功率在點(diǎn)平衡這一過程中的逆過程。這個向右“平移”過程的調(diào)速率，類似于式（4）的第二項(xiàng)，表為：式中是使調(diào)速過程中心保持不變所應(yīng)產(chǎn)生的加速度： ——轉(zhuǎn)動質(zhì)量轉(zhuǎn)換常數(shù) ——整車質(zhì)量，kg 于是其逆過程的調(diào)速率表為：顯然，隨著，及都將不斷減少，直到，三點(diǎn)重合，此時出于事實(shí)上在每個瞬時的曲線上都有，即，故可從上式中消去，得 式中 它可根據(jù)已存入微機(jī)ROM中類似于圖a的發(fā)動機(jī)速度特性曲線，按取樣及計(jì)算得到的ne，nd來確定。不過，該的定義只適用于曲線單調(diào)上升的那一段。對于工作實(shí)際轉(zhuǎn)速ne大于曲線上的最大功率點(diǎn)轉(zhuǎn)速的特殊情況，則應(yīng)先取強(qiáng)行減小傳動比；待工作點(diǎn)回到單調(diào)上升的主段后，再按前述定義的調(diào)控。4. 總 結(jié)總的來說，這次設(shè)計(jì)是成功的，可以代替原有的變速器，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。但由于經(jīng)驗(yàn)，時間等方面的原因，還存在著問題與不足。主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1） 金屬帶摩擦副的磨損問題在以前的試驗(yàn)中，得到鋼對鋼的摩擦副在工作中的耐磨損性能不好，雖然這次設(shè)計(jì)改選用陶瓷合金材料，理論上滿足了工作要求，但實(shí)際情況仍需檢驗(yàn)。同時由于對摩擦副工作情況的研究還不是很深入，關(guān)于摩擦，磨損的機(jī)理了解的不夠，也限制了金屬帶式CVT的設(shè)計(jì)。隨著我國材料工業(yè)的發(fā)展和對金屬摩擦副的深入研究，選用新型的耐摩擦材料副，設(shè)計(jì)更加合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)，這個問題是可以解決的。2） CVT零件結(jié)構(gòu)尺寸，材料的選擇由于參考資料的缺陷，我們只能采用機(jī)械設(shè)計(jì)的參考標(biāo)準(zhǔn)（參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》）來確定CVT各零件的結(jié)構(gòu)和尺寸。但汽車設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與一般機(jī)械設(shè)計(jì)存在著一定的差別，使得我們在這次設(shè)計(jì)中，選用安全標(biāo)準(zhǔn)偏高，材料不夠優(yōu)良，直接導(dǎo)致CVT結(jié)構(gòu)尺寸偏大，質(zhì)量增重。可以相信，采用汽車設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，可以使這種CVT結(jié)構(gòu)更加的短小緊湊，從而在整車設(shè)計(jì)，拆卸安裝時，給設(shè)計(jì)者，修理使用者更大的方便。本篇論文是在我的導(dǎo)師程文泉老師悉心指導(dǎo)下完成的，他對這篇論文的寫作提出了許多寶貴的意見，并在研究方法上給予了許多指導(dǎo)。程老師研究問題的方法、廣闊的學(xué)術(shù)、視野和對研究工作的執(zhí)著態(tài)度讓我在學(xué)習(xí)和做人方面受益匪淺。因此我要首先感謝我的導(dǎo)師程文泉老師。同時感謝在本論文寫作過程中本文其他不少的老師和同學(xué)的關(guān)心及幫助，在這幾年的學(xué)習(xí)和生活中，班上的同學(xué)、授課老師及輔導(dǎo)員老師給了我許多生活和學(xué)習(xí)上的幫助，并一同度過了許多美好的時光，真心感謝他們！[1] 阮忠唐 ：化學(xué)工業(yè)出版社，1999，~197[2] 李 偉 圖解汽車自動變速器、：機(jī)械工業(yè)出版社，2011，~168[3] 王吉會 ：天津大學(xué)出版社，2006，~130[4] 張建中 周家澤 ：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，2007，~360[5] 于慧力 潘承怡 向敬忠 馮新敏編著 :機(jī)械工業(yè)出版社，2006,~14
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