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新型车用功率分流式自动变速器的研究

魏英俊  
【摘要】:本文以一种新型车用功率分流式自动变速器为研究对象,应用理论分析、仿真计算、样机研制及试验等手段对其进行了较系统、深入地研究。 提出了一种微型客车功率分流式自动变速器的技术方案,变速器由V带式无级变速单元与二自由度行星齿轮机构的组合以及磁粉离合器、电控单元等构成。 运用计算机辅助设计技术对功率分流式自动变速器进行设计,建立了功率分流式自动变速器的三维计算机模型,通过运动学、功率流以及传递效率等方面的分析,导出了系统主要设计参数与速比、功率分配比及传递效率等之间的关系式。 对功率分流式自动变速器的核心部件无级变速单元提出了机械调节式和电机控制式两种无级变速单元方案。通过力学建模与仿真计算,确定了设计参数与变速器性能之间的定量关系。对电机控制式无级变速单元完成了基于角位移变结构控制的速比控制方式来实现变速器速比精确控制的研究。 开展了磁粉离合器的应用研究(包括动态性能试验研究与控制研究),通过试验研究,探索了离合器动态性能的规律以及获取了控制所需的一些参数。在控制研究中,应用模糊控制技术,详细分析了它的控制策略和控制量的确定。 描述了功率分流式自动变速器换挡规律的确定,运用神经网络技术对车辆的智能换挡进行了研究。为确定最优的换挡控制算法,建立了发动机、磁粉离合器与变速器集成的动力学模型,进行了升挡与降挡过程的仿真计算和深入分析。 对功率分流式自动变速器装车后的整车性能,进行了建模与仿真。 研制了首台车用功率分流式自动变速器样机,并对变速器样机进行了有关的性能试验。样机试制与性能试验验证了设计、计算等研究工作的正确性,取得了令人满意的结果。


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