汽車(chē)無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-30 05:43本頁(yè)面
【正文】 入微機(jī)ROM中的圖b及測(cè)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(dòng)比的指令。反之則發(fā)出執(zhí)行增大傳動(dòng)比的指令，直至ne=nd，i=id。這樣形成了一個(gè)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(dòng)比調(diào)節(jié)變化的方向，沒(méi)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(lái)考慮問(wèn)題，對(duì)于常處于過(guò)渡平衡狀態(tài)中的實(shí)際車(chē)輛，往往會(huì)引起某種“誤操作”，造成整車(chē)性能的惡化；此外，這種調(diào)控顯然屬于滯后被動(dòng)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?cè)岢隽艘恍┌虢?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(lái)確定傳動(dòng)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(duì)不同的車(chē)輛和發(fā)動(dòng)機(jī)，都要經(jīng)過(guò)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(guò)渡狀態(tài)可得根據(jù)【7】，對(duì)理想調(diào)速可得，式（2）微分 （4）這是一個(gè)重要的公式，其物理意義可以理解為：若在當(dāng)前過(guò)渡（瞬態(tài)）平衡狀態(tài)下正好有 ，則當(dāng)任一原因引起車(chē)速V,加速度及理想發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)（如加、減速過(guò)程，油門(mén)變化，路況及載荷變化等），CVT必須使發(fā)動(dòng)機(jī)按上式確定的調(diào)速率調(diào)節(jié)傳動(dòng)比，才能使發(fā)動(dòng)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(chē)特性的最佳匹配。式中第一項(xiàng)反應(yīng)油門(mén)開(kāi)度變化對(duì)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(shí)間間隔之比來(lái)確定；也可按來(lái)計(jì)算，其中存放在ROM中的圖2b曲線斜率，則可通過(guò)傳感器測(cè)得的微分獲得。式中第二項(xiàng)代表驅(qū)動(dòng)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(chē)輛V較小而較大，可獲得較大的調(diào)速率，使V迅速上升；對(duì)于以高速行駛的車(chē)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(cè)得，則可根據(jù)及V通過(guò)圖b確定。不過(guò)，式（4）還不能直接用來(lái)確定CVT的調(diào)速方向和調(diào)速率，因?yàn)樗鼰o(wú)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(mén)開(kāi)度和傳動(dòng)比下，驅(qū)動(dòng)功率（其中是傳動(dòng)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(chē)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(shí)需要增大傳動(dòng)比使驅(qū)動(dòng)功率曲線向左“平移”到曲線位置上（注：在對(duì)數(shù)坐標(biāo)中才真正意義上的平移，而在自然坐標(biāo)中，對(duì)應(yīng)不同傳動(dòng)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(chēng)“平移”只是為了形象和方便），從而使，達(dá)到理想工作狀態(tài)?，F(xiàn)在的問(wèn)題是，如何確定這種調(diào)節(jié)過(guò)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(dòng)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(dòng)比來(lái)獲得一個(gè)附加的驅(qū)動(dòng)功率增量。這相當(dāng)于在始終保持條件下，不斷減小傳動(dòng)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(guò)程中的逆過(guò)程。這個(gè)向右“平移”過(guò)程的調(diào)速率，類(lèi)似于式（4）的第二項(xiàng)，表為：式中是使調(diào)速過(guò)程中心保持不變所應(yīng)產(chǎn)生的加速度： ——轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量轉(zhuǎn)換常數(shù) ——整車(chē)質(zhì)量，kg 于是其逆過(guò)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(shí)出于事實(shí)上在每個(gè)瞬時(shí)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(lèi)似于圖a的發(fā)動(dòng)機(jī)速度特性曲線，按取樣及計(jì)算得到的ne，nd來(lái)確定。不過(guò)，該的定義只適用于曲線單調(diào)上升的那一段。對(duì)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(dòng)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(lái)說(shuō)，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(shí)間等方面的原因，還存在著問(wèn)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(wèn)題在以前的試驗(yàn)中，得到鋼對(duì)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(mǎn)足了工作要求，但實(shí)際情況仍需檢驗(yàn)。同時(shí)由于對(duì)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(guó)材料工業(yè)的發(fā)展和對(duì)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(gè)問(wèn)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(lái)確定CVT各零件的結(jié)構(gòu)和尺寸。但汽車(chē)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?cè)谶@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?？梢韵嘈?，采用汽車(chē)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(chē)設(shè)計(jì)，拆卸安裝時(shí)，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(duì)這篇論文的寫(xiě)作提出了許多寶貴的意見(jiàn)，并在研究方法上給予了許多指導(dǎo)。程老師研究問(wèn)題的方法、廣闊的學(xué)術(shù)、視野和對(duì)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(shí)感謝在本論文寫(xiě)作過(guò)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(guò)了許多美好的時(shí)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(chē)自動(dòng)變速器、：機(jī)械工業(yè)出版社，2011，~168[3] 王吉會(huì) ：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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