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《天津职业技术师范大学》 2017年
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基于HIL的CVT功耗特性和节能潜力研究

张鹏飞  
【摘要】:环境污染和能源问题日益受到人们的关注,促使人们不断的将新技术应用到汽车中,以降低排放,节约能约,无级变速器作为一种理想的传动装置,能够有效的提高汽车的传动效率,越来越受到研究者们的青睐。论文开篇详细介绍了金属带式无级变速器的结构和工作原理,尤其是无级变速的实现原理。其次对硬件在环仿真技术进行了论述,详细介绍了硬件在环仿真技术的实现平台、仿真原理及目前主要的应用方向。论文的重点工作是对传统的无级变速器硬件在环仿真试验台进行改进,将小功率电机代替传统试验台中的发动机或大功率电机,构成小功率电封闭试验台,达到节约试验成本的目的,并重点分析了小功率电封闭试验台在分析无级变速器功耗特性和传动效率方面的可行性,并对试验台部分主要元件进行了建模。随后在搭建的小功率电封闭试验台的基础上,首先进行了功耗特性试验,试验的结果显示无级变速器系统的功率损失主要与系统的速比和系统油压有关,与转速几乎无关,可忽略转速影响因素;而在效率试验中则发现,无级变速器的传动效率主要与系统的速比和主动轮的转矩相关,同样转速对于无级变速器系统的传动效率影响不大,也可以忽略,规律可总结为当无级变速器处于超速档工作时(传动比小于1),无级变速器的转矩损失明显较大,传动效率下降也比较明显,而当无级变速器的传动比大于1时,转矩损失和系统的传动效率基本不受这些因素的影响,保持稳定。最后论文分析了无级变速器的节能潜力,根据基本功耗试验的结果,主要从速比、系统压力和油泵转速三个方面进行论述,并且提出了采用整体效率最优控制策略优化速比,采用加紧力滑移率控制来降低系统压力,采用电动泵代替直驱泵降低油泵转速的三种方法来达到无级变速器节能的效果,对三种节能方法的仿真结果显示,三种节能方法对无级变速器的传动效率提高量分别为3.2%、5.8%和2.4%,同时简单论述了综合节能方法,如果同时利用两种或三种节能方法,其节能效果并不是单个节能方法效率提高量的简单乘积,仿真结果显示如果同时使用滑移率控制和电动油泵两种节能方法,传动效率的提高量为7.2%,如果同时采用这三种节能方法,节能的潜力可达到9.8%。本文只分析了在传动机理和液压驱动方式不变的情况下的功耗特性和节能潜力,如果要进一步提高无级变速器的经济性则需要对其本身的结构设计进行优化。
【学位授予单位】:天津职业技术师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U463.2

【参考文献】
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