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液压机械无级变速平稳换段及控制策略研究

张新生  
【摘要】:工程车辆的工作环境极其恶劣且工况复杂多变,因此利用液压机械无级变速器来实现工程车辆等重型车辆上的无级自动变速变得越来越重要。实现变速器的无级变速不仅对提高生产率,减少油耗等有着重要的作用,还可以大大的减轻驾驶员的劳动强度,提高乘坐的舒适性。目前,对液压机械无级变速器的研究很多,但尚未有一套完善的换段控制策略理论。因此,深入开展对液压机械无级变速器平稳换段的研究具有重要的理论与现实意义。 本文以提高液压机械无级变速器的换段品质为主要目的,重点对液压机械无级变速的平稳换段规律和控制策略进行研究,并对建立的液压机械无级变速系统进行仿真研究。以下为本文的研究工作。 本文详细的介绍了双流传动原理,选定了分矩汇速类型的液压机械无级变速器,并对其转速、转矩、功率、效率和液压功率分流比等进行了详细的分析。提出换段品质的评价指标及影响因素。建立液压机械无级变速器的动力特性方程。并分别应用MATLAB/SIMULINK、STATEFLOW平台和ADAMS虚拟样机,建立了HMCVT的换段仿真模型。详细分析了其输出转速、转矩和离合器滑摩功的变化。并对离合器的接合压力、接合时间、阻力矩等变化对换段品质的影响进行仿真分析,提出了离合器的综合控制策略。对该策略用两种建模仿真方法进行仿真试验以此来验证该策略的正确性及可行性。并对虚拟样机建模仿真结果与SIMULINK建模仿真结果进行比对,发现虚拟样机仿真结果更接近实际,但其仿真速度较慢,仿真结果与SIMULINK仿真结果相差不大。两种仿真结果显示本文提出的离合器换段控制油压策略可以有效的减小换段冲击,提高换段品质。 本文的研究成果对提高液压机械无级变速器的换段平稳性具有一定的理论与现实意义。


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