金属带式无级变速器速比变化机理

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1、万方数据第37卷第10期2009年lO月同济大学学报(自然科学版)似瓜NAI．oF删研IUNⅣERSI订(NATl限ALSc㈣Vd．37N0．10Oct．2009文章编号：0253．374X(2009)10—1383．05DOI：10．3969／j．i鹃n．0253-374x．2009．10．021金属带式无级变速器速比变化机理贺林1，吴光强1，孟宪皆h2，孙贤安1(1．同济大学汽车学院，上海201804；2．山东理工大学交通与车辆工程学院，山东淄博255049)摘要：在金属带式无级变速器的动态分析模型基础上，综合分析与速比变化相关的量，提出一种速变器处于蠕动滑移状态时的速比变化机

2、理模型．采用MAT“蠕Sirllulink软件．以无级变速器实车测试工况作为仿真模型的输入，得到的仿真结果与实车实验数据一致性高．新模型克服了以往模型在速比变化过程中．速比变化率响应范围过大、速比变化率振荡的不足．关键词：元级变速器；速比变化机理；速变器中圉分类号：U461．4文献标识码：AMetaIv-bdtCbntinu伽slyvariabIe’酗n锄issi伽蛳mngPrinciple舾冼1，聊G2嘲1，施懈‰啦!”，蜊砌’肌1(1．schooiof翘虹mtiveEllgin∞ring，1缸lgiiUniversi够·ShangIlai201804，Chim；2．Shoolo

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

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

5、suItsa即eeweII谢t}ltIlemeasureddata．TIIenew、，a嘲torshiftingmodelanavoidlargeShiftingrange彻dshiftingmteoscillation．Keywo兀Is：continuouslyvariable的n鲫吐sson；shift啦principle；variator受石油价格不断提高以及环保法规越来越严格的制约，高效率低排放的传动系将成为汽车动力系统的最优选择．无级变速器(continuouslyvariabletransmisSion，cvl’)在一定的速比范围内具有连续的传动比，能够使传统内燃式发动

6、机工作在最理想的油耗工况，有助于降低排放，是汽车传动系统发展及应用的一个重要方向[1]．近年来，无级变速器的研究以提高其自身效率的滑移控制为重点，其中速比变化机理是滑移控制研究方面最为重要的一环．目前，关于金属带式无级变速器的速比变化模型主要有4个，它们都是在摩擦行为特征的原理基础上分析得出：GuebeIi假设速比变化是基于带轮以及钢带表面的油膜的粘性剪切力，分析得出速比变化与带轮包角、主动带轮推力差和从动带轮节径等成比例【21；Ide将速变器速比变化模式分成2种，蠕动模式和滑动模式，并且提出速比变化率与输入转速和主动带轮上的推力差成比例关系[33；Shafai研究表明当实际推力比

7、不等于稳态推力比时，主动带轮在轴向方向的加速度是可能的，得到一个二阶运动方程，包含一个带轮的质量和一个象征意义的摩擦或者阻尼系数[43；Carbone提出了由钢带的瞬态行为特征决定的推力带理论模型，简称Carbone模型【51，这个模型能够描述在蠕动和滑动2个模式下的动力学特征，2个模式的临界点也能被评估，根据这个模型，在蠕动模式下，得到了一个简单的速比变化速度和换档力之间的关系式．本文将在已有金属带式无级变速器的动态分析模型基础上，分析速比变化相关量，提出一种速变器处于蠕动滑移状态下的速比变化机理模型，再结合实际车载实验数据对速比变化机理模型拟合系数项进行修正，得到新速比变化机理

8、数学模型．然后在Simulink建立无级变速器仿真模型，使用无级变速器实车实验数据作为仿真模型的输人，对比和分析新模型与Carbone的仿真结果模型，得到在速比变化率计算方面，新模型的仿真结果与速变器速比变化实际情况一致性更高．收稿日期：2008—06—22作者简介：贺林(1977一)，男．博士生。主要研究方向为车辆传动及其控制技术．Bmail：helioIl20@msn．com吴光强(1965一)，男，教授，博士生导师，工学博士。主要研究方向为汽车先进设计与仿真、汽