金屬帶式無級(jí)變速器速比變化機(jī)理

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1、萬方數(shù)據(jù)第37卷第10期2009年lO月同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)似瓜NAI．oF刪研IUNⅣERSI訂(NATl限ALSc㈣Vd．37N0．10Oct．2009文章編號(hào)：0253．374X(2009)10—1383．05DOI：10．3969／j．i鵑n．0253-374x．2009．10．021金屬帶式無級(jí)變速器速比變化機(jī)理賀林1，吳光強(qiáng)1，孟憲皆h2，孫賢安1(1．同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院，上海201804；2．山東理工大學(xué)交通與車輛工程學(xué)院，山東淄博255049)摘要：在金屬帶式無級(jí)變速器的動(dòng)態(tài)分析模型基礎(chǔ)上，綜合分析與速比變化相關(guān)的量，提出一種速變器處于蠕動(dòng)滑移狀態(tài)時(shí)的速比變化機(jī)

2、理模型．采用MAT“蠕Sirllulink軟件．以無級(jí)變速器實(shí)車測(cè)試工況作為仿真模型的輸入，得到的仿真結(jié)果與實(shí)車實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致性高．新模型克服了以往模型在速比變化過程中．速比變化率響應(yīng)范圍過大、速比變化率振蕩的不足．關(guān)鍵詞：元級(jí)變速器；速比變化機(jī)理；速變器中圉分類號(hào)：U461．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AMetaIv-bdtCbntinu伽slyvariabIe’酗n鋤issi伽螄mngPrinciple舾冼1，聊G2嘲1，施懈‰啦!”，蜊砌’肌1(1．schooiof翹虹mtiveEllgin∞r(nóng)ing，1缸lgiiUniversi夠·ShangIlai201804，Chim；2．Shoolo

3、fTrafficalldVehicIeErIgine盯ing，SIlandoIlgUnive惜ityofTechnolOgy，Zibo255049，C

4、Ii∞)Abstr們t：Based0nanamIysisoftherelativeq∞ntiti∞ofcontinuously、，ariabletransmis∞n(CVT)shifting，aI陀wshiftingmodelisde僧lopedon吐lebasisoftIlecVTdyIlaIIlicmodel．Witllmem∞s刪∞nditionastheinputin山eMATI。ABS．蚰uIink，s岫ulationre

5、suItsa即eeweII謝t}ltIlemeasureddata．TIIenew、，a嘲torshiftingmodelanavoidlargeShiftingrange徹dshiftingmteoscillation．Keywo兀Is：continuouslyvariable的n鯽吐sson；shift啦principle；variator受石油價(jià)格不斷提高以及環(huán)保法規(guī)越來越嚴(yán)格的制約，高效率低排放的傳動(dòng)系將成為汽車動(dòng)力系統(tǒng)的最優(yōu)選擇．無級(jí)變速器(continuouslyvariabletransmisSion，cvl’)在一定的速比范圍內(nèi)具有連續(xù)的傳動(dòng)比，能夠使傳統(tǒng)內(nèi)燃式發(fā)動(dòng)

6、機(jī)工作在最理想的油耗工況，有助于降低排放，是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展及應(yīng)用的一個(gè)重要方向[1]．近年來，無級(jí)變速器的研究以提高其自身效率的滑移控制為重點(diǎn)，其中速比變化機(jī)理是滑移控制研究方面最為重要的一環(huán)．目前，關(guān)于金屬帶式無級(jí)變速器的速比變化模型主要有4個(gè)，它們都是在摩擦行為特征的原理基礎(chǔ)上分析得出：GuebeIi假設(shè)速比變化是基于帶輪以及鋼帶表面的油膜的粘性剪切力，分析得出速比變化與帶輪包角、主動(dòng)帶輪推力差和從動(dòng)帶輪節(jié)徑等成比例【21；Ide將速變器速比變化模式分成2種，蠕動(dòng)模式和滑動(dòng)模式，并且提出速比變化率與輸入轉(zhuǎn)速和主動(dòng)帶輪上的推力差成比例關(guān)系[33；Shafai研究表明當(dāng)實(shí)際推力比

7、不等于穩(wěn)態(tài)推力比時(shí)，主動(dòng)帶輪在軸向方向的加速度是可能的，得到一個(gè)二階運(yùn)動(dòng)方程，包含一個(gè)帶輪的質(zhì)量和一個(gè)象征意義的摩擦或者阻尼系數(shù)[43；Carbone提出了由鋼帶的瞬態(tài)行為特征決定的推力帶理論模型，簡稱Carbone模型【51，這個(gè)模型能夠描述在蠕動(dòng)和滑動(dòng)2個(gè)模式下的動(dòng)力學(xué)特征，2個(gè)模式的臨界點(diǎn)也能被評(píng)估，根據(jù)這個(gè)模型，在蠕動(dòng)模式下，得到了一個(gè)簡單的速比變化速度和換檔力之間的關(guān)系式．本文將在已有金屬帶式無級(jí)變速器的動(dòng)態(tài)分析模型基礎(chǔ)上，分析速比變化相關(guān)量，提出一種速變器處于蠕動(dòng)滑移狀態(tài)下的速比變化機(jī)理模型，再結(jié)合實(shí)際車載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)速比變化機(jī)理模型擬合系數(shù)項(xiàng)進(jìn)行修正，得到新速比變化機(jī)理

8、數(shù)學(xué)模型．然后在Simulink建立無級(jí)變速器仿真模型，使用無級(jí)變速器實(shí)車實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為仿真模型的輸人，對(duì)比和分析新模型與Carbone的仿真結(jié)果模型，得到在速比變化率計(jì)算方面，新模型的仿真結(jié)果與速變器速比變化實(shí)際情況一致性更高．收稿日期：2008—06—22作者簡介：賀林(1977一)，男．博士生。主要研究方向?yàn)檐囕v傳動(dòng)及其控制技術(shù)．Bmail：helioIl20@msn．com吳光強(qiáng)(1965一)，男，教授，博士生導(dǎo)師，工學(xué)博士。主要研究方向?yàn)槠囅冗M(jìn)設(shè)計(jì)與仿真、汽