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汽车CVT无级变速传动系统建模及控制策略简述(图文)

时间:2011-04-23  作者:秩名
通常用液力变矩器的无因次特性来表征液力变矩器的特性。液力变矩器的性能是由泵轮和涡轮之间的转速和转矩的关系来确定,反映液力变矩器各种性能参数的变化。无因次特性一般用容量系数、变矩系数、转速比等参数来表达。无因次特性由变矩器的台架实验测得。

1.4.1 液力变矩器转速比

转速比为涡轮转速与泵轮转速之比,用来表示液力变矩器的工况,其计算公式为:

(3)

式中:液力变矩器转速比;-泵轮转速();涡轮转速()。

1.4.2 液力变矩器容量系数

液力变矩器的容量系数主要是表征液力变矩器传递转矩能力的一个系数,它与工作液的密度,变矩器的有效工作直径、泵轮转矩系数等因素有关[2]。

容量系数定义为:

(4)

它是一个随着速比逐渐增大的系数。由实验得出容量系数与速比的关系曲线:

(5)

式中:容量系数;容量系数函数。

由泵轮转矩公式:

(6)

可以推得泵轮转矩与容量系数的关系为:

(7)

式中:泵轮转矩();泵轮转矩系数();工作液重度();变矩器有效直径()。

1.4.3液力变矩器变矩系数

变矩系数为涡轮力矩与泵轮力矩之比。它表示液力元件改变泵轮力矩的能力。其计算公式为:

(8)

由于涡轮转矩与泵轮转矩方向相反,故在上式加负号,以使为正。同样由实验得出变矩系数与速比的关系曲线:

。 (9)

式中:变矩系数;变矩系数函数。论文参考网。

1.5 CVT模型

1.5.1 CVT速比模型

无级变速传动速比由主、被动轮的节圆半径确定:

(10)

式中: CVT传动比;主动轮节圆半径;被动轮节圆半径。

当被动轮为最小节圆半径,主动轮为最大节圆半径,CVT速比最小;反之CVT速比最大。目前金属带无级变速传动装置的速比变化范围通常为2.5~0.5。

上式是定义式,用来确定CVT最大速比和最小速比。在仿真过程中,CVT速比模型包括实际速比模型以及目标速比模型。根据发动机转速与车速的关系

(11)

式中:车速;发动机转速(;液力变矩器传动比;车轮半径;CVT实际传动比;主减速器传动比。

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