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基于数字技术的无级变速器电液控制系统研究

作　者: 王西永
导　师: 郑联珠
学　校: 吉林大学
专　业: 车辆工程
关键词: 金属带式无级变速器 CVT 电液控制系统 数字比例控制 步进式数字阀
分类号: U463.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 239次
引　用: 4次
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内容摘要


车辆作为一种重要的交通工具已与人们的工作与生活密切相关。由于高速活塞式内燃机具有功率大、工作可靠、尺寸小、成本低等优点而在各类汽车上广泛应用作动力装置。但是,高速内燃机转速高、扭矩小且扭矩适应范围窄,这些与车辆复杂的行驶条件存在矛盾,致使在发动机和驱动轮之间不能采用简单的传动轴联接,而必须设置变速器。无级变速器(Continuously Variable Transmission, CVT)因为其能与发动机有最佳的匹配,可以显著地提高整车动力性和燃油经济性,所以有广阔的市场空间。金属带式CVT 传递容量大、效率高、结构紧凑、使用寿命长、可靠性高,因而在汽车上将有越来越多的应用。CVT 的控制装置现在均采用电液控制,电液控制系统就成为CVT 的核心部件,对无级变速传动的实现和发动机与整车性能的发挥起关键作用。我国正在积极进行这方面的研究,攻克这一难关,对提高我国轿车的自主研发能力、缩短同发达国家的差距有重要意义。电液数字控制技术填补了传统开关式液压控制和伺服控制之间的空白,已成为流体传动与控制技术中最有生命力的一个分支。它结合了液压能传递较大功率的优越性与计算机控制的灵活性,有控制精度高、成本低的优点,因此获得了迅速的发展。本文将数字比例控制技术应用到CVT 电液控制系统中,讨论了改进的电液数字控制系统在CVT 上的结构设计和控制策略,自行设计了数字调压阀并将其应用到CVT 电液控制系统中。数字调压阀是步进式数字阀,能与计算机直接接口用数字信号驱动。通过理论仿真分析和试验验证,自主研制的数字调压阀控制精度和可靠性高,成本低,能满足CVT 电液控制的使用要求。

全文目录


第一章 绪论  7-16
  1.1 汽车工业面临的问题和解决措施  7-9
  1.2 CVT 的发展与应用  9-12
  1.3 CVT 的研究现状  12-14
  1.4 本文的研究内容和意义  14-16
    1.4.1 本文主要研究内容  14
    1.4.2 课题来源及研究意义  14-16
第二章 CVT 的结构和工作原理  16-27
  2.1 CVT 的结构和传动原理  16-20
    2.1.1 CVT 的结构组成  16-18
    2.1.2 CVT 的传动原理  18-20
  2.2 CVT 的控制目标  20-26
    2.2.1 目标速比的确定  20-24
    2.2.2 目标夹紧力的确定  24-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章 CVT 电液控制系统  27-41
  3.1 CVT 电液控制系统  28-31
    3.1.1 CVT 液压控制回路  28-30
    3.1.2 CVT 电控系统  30-31
  3.2 CVT 变速控制策略  31-34
    3.2.1 速比控制策略  31-32
    3.2.2 夹紧力控制策略  32-33
    3.2.3 起步离合器、液力变矩器的控制  33-34
  3.3 数字比例控制技术  34-39
    3.3.1 数字比例技术的发展  35-36
    3.3.2 采用步进电机的优势  36-37
    3.3.3 数字阀的分类  37-39
  3.4 高速开关阀的工作原理  39-40
  3.5 本章小结  40-41
第四章 数字调压阀的设计和仿真  41-63
  4.1 数字调压阀的结构和工作原理  41-44
  4.2 数字调压阀的结构设计  44-50
    4.2.1 几何尺寸的确定  45-47
    4.2.2 静态特性计算  47-50
    4.2.3 主要设计参数  50
  4.3 数字调压阀驱动器设计  50-53
    4.3.1 步进式数字阀的驱动控制电路  51-52
    4.3.2 步进电机驱动功率放大电路  52-53
  4.4 数字调压阀的建模与仿真分析  53-62
    4.4.1 数字调压阀的数学模型  54-55
    4.4.2 数字调压阀的仿真模型  55-56
    4.4.3 数字调压阀动态特性仿真分析  56-62
  4.5 本章小结  62-63
第五章 数字调压阀及电液控制系统试验  63-76
  5.1 数字调压阀试验优化设计  63-65
  5.2 数字调压阀的试验系统设计  65-67
    5.2.1 数字调压阀试验系统  65-66
    5.2.2 滤波技术  66-67
  5.3 数字调压阀的特性与数据分析  67-73
    5.3.1 数字调压阀的试验优化  67-70
    5.3.2 稳态特性试验  70-71
    5.3.3 动态特性试验  71-73
  5.4 数字调压阀在CVT 电液控制系统上的应用试验  73-75
    5.4.1 CVT 试验台  73-74
    5.4.2 试验结果处理  74-75
  5.5 本章小结  75-76
第六章 结论  76-78
参考文献  78-81
摘要  81-83
ABSTRACT  83-86
致谢  86

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车结构部件 > 传动系统
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