无级变速器
独立半径控制的推带式无级变速器
- 库:
动力总成组/传动/传动系统
描述
的<年代p一个ncl一个年代年代="block">无级变速器块实现了具有独立半径控制的推带式无级变速器。使用块控制系统设计,动力总成匹配,和燃油经济性研究。您可以配置块内部或外部控制:
内部-输入方向和滑轮比要求
外部输入方向和滑轮位移要求
该表总结了滑轮的运动学,减速,和动力学计算所作的<年代p一个ncl一个年代年代="block">无级变速器块。
计算
滑轮运动学
反向和最终减速
动力学
最终角速比
✓
✓
✓
皮带扭矩应用于二次和主皮带轮
✓
施加在次要和主要滑轮上的扭矩
✓
副轮和主轮的角速度
✓
✓
✓
带轮几何
✓
皮带线速度
✓
在第二和第一滑轮上绕角
✓
主要和次要滑轮半径
✓
图中显示了两种配置的无级变速器。在第一种配置中,说明了速度降低,变换器被设置为减少主滑轮半径和增加次级滑轮半径。在第二种配置中,说明了超速驱动,变换器被设置为增加主滑轮半径和减少次级滑轮半径。
![](//www.ru-cchi.com/help/autoblks/ref/block_cvt_pulleys.png)
滑轮运动学
利用系统的物理尺寸,块计算出满足滑轮比要求的主要和次要变分器位置。
图和方程总结了几何依赖关系。
![](//www.ru-cchi.com/help/autoblks/ref/block_cvt_kinematics.png)
这些方程使用了这些变量。
比<年代ub>请求
滑轮齿轮传动比要求
比<年代ub>命令
滑轮齿轮传动比命令,基于要求和物理限制
r<年代ub>差距
变速器滑轮之间的间隙距离
C<年代ub>经销
变速器滑轮中心之间的距离
rp<年代ub>马克斯
最大变换器主滑轮半径
rs<年代ub>马克斯
最大变换器次级滑轮半径
rp<年代ub>最小值
最小变量主滑轮半径
rs<年代ub>最小值
最小变量副滑轮半径
r<年代ub>o
初始滑轮半径与齿轮传动比为1
l<年代ub>o
初始皮带长度,由变分器规格决定
x<年代ub>革命制度党
变速器主滑轮位移,由控制器要求引起
x<年代ub>证券交易委员会
变速器副滑轮位移,由控制器要求引起
r<年代ub>革命制度党
变速器主滑轮半径,由控制器要求决定
r<年代ub>证券交易委员会
变速器副滑轮半径,由控制器要求引起
Θ<年代ub>楔
变分器楔角
Φ
皮带与皮带轮接触点的角度
l
皮带长度,由变分器位置决定
反向和最终减速
CVT输入轴连接到一个行星齿轮组,驱动主滑轮。换挡方向决定了输入齿轮的惯性、效率和传动比。shift方向为过滤后的命令方向:
向前运动时(<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
):
对于反向运动(<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
):
传动比和效率决定输入传动轴的速度和扭矩应用于主皮带轮:
该块降低二次滑轮速度和应用扭矩使用固定的齿轮比。
最终的齿轮传动比,无滑移,由:
这些方程使用了这些变量。
N<年代ub>我
输入行星齿轮传动比
Dir
CVT方向命令
Dir<年代ub>转变
用于确定行星惯性、效率和比率的方向
τ<年代ub>年代
方向位移时间常数
η<年代ub>前轮驱动 ,η<年代ub>牧师
前进和倒车齿轮效率分别
J<年代ub>前轮驱动 ,J<年代ub>牧师
前进和后退齿轮惯性分别
N<年代ub>牧师
倒转齿轮比
T<年代ub>一个pp_pr我 ,T<年代ub>一个pp_年代ec
分别施加在主滑轮和次滑轮上的扭矩
T<年代ub>我
输入传动轴扭矩
ω<年代ub>我 ,ω<年代ub>o
传动轴分别输入和输出转速
ω<年代ub>革命制度党 ,ω<年代ub>证券交易委员会
主、副滑轮转速分别为
N<年代ub>最后
总防滑齿轮比
动力学
CVT能传递的最大扭矩取决于皮带轮和皮带之间的摩擦。根据金属v带摩擦传动极限的预测,转矩摩擦力定义为:
在没有宏观滑移的情况下,假定皮带轮的切向加速度等于皮带加速度。一旦力矩达到静摩擦极限,皮带开始打滑,皮带轮和皮带加速度相互独立。在滑动过程中,皮带传递的扭矩是动摩擦系数的函数。在从滑移到无滑移的过渡过程中,皮带和切向皮带轮的速度相等。
该块在四种不同的滑移条件下实现了这些方程。
条件
方程
带卡在次要和主要滑轮上
皮带只在主滑轮上打滑
皮带只在第二皮带轮上滑动
皮带不打滑
滑动方向
这些方程使用了这些变量。
T<年代ub>BoP_pr我 ,T<年代ub>BoP_年代ec
皮带扭矩分别作用于主滑轮和次滑轮上
T<年代ub>一个pp_pr我 ,T<年代ub>一个pp_年代ec
分别施加在主滑轮和次滑轮上的扭矩
J<年代ub>革命制度党 ,J<年代ub>证券交易委员会
主轮和副轮转动惯量分别为
b<年代ub>革命制度党 ,b<年代ub>证券交易委员会
主轮和副轮分别转动粘性阻尼
F<年代ub>斧头
滑轮夹紧力
μ
摩擦系数
μ<年代ub>亲属 ,μ<年代ub>静态
动、静摩擦系数
v<年代ub>b ,а<年代ub>b
分别为皮带的线速度和加速度
米<年代ub>b
皮带总质量
r<年代ub>革命制度党 ,r<年代ub>证券交易委员会
主滑轮和次滑轮的半径分别
Φ<年代ub>包装
皮带与皮带轮接触点的缠绕角
Φ<年代ub>wr一个p_pr我 ,Φ<年代ub>wr一个p_年代ec
主、副滑轮分别缠绕角度
权力的会计
对于功率核算,块实现了这些方程。
总线信号
描述
变量
方程
PwrInfo
PwrTrnsfrd—块间功率传输
正信号表示流入阻塞
负信号表示流出阻塞
PwrEng
发动机功率
P<年代ub>英格
PwrDiffrntl
微分功率
P<年代ub>d我ff
PwrNotTrnsfrd-越过区域边界,但未转移
正信号表示输入
负信号表示损失
PwrBltLoss
带滑功率损失
P<年代ub>bltlo年代年代
PwrGearInLoss
输入行星齿轮机械功率损失
P<年代ub>gr我nlo年代年代
PwrGearOutLoss
输出齿轮减速器机械功率损失
P<年代ub>groutlo年代年代
PwrDampLoss
机械阻尼损失
P<年代ub>d一个米plo年代年代
PwrStored-储存能量变化率
积极信号表明增长
负信号表示减少
PwrStoredTrans
旋转动能的变化率
P<年代ub>年代tr
这些方程使用了这些变量。
T<年代ub>一个pp_pr我 ,T<年代ub>一个pp_年代ec
分别施加在主滑轮和次滑轮上的扭矩
T<年代ub>我 ,T<年代ub>o
输入和输出传动轴扭矩分别为
J<年代ub>革命制度党 ,J<年代ub>证券交易委员会
主轮和副轮转动惯量分别为
b<年代ub>革命制度党 ,b<年代ub>证券交易委员会
主轮和副轮分别转动粘性阻尼
ω<年代ub>革命制度党 ,ω<年代ub>证券交易委员会
主、副滑轮转速分别为
ω<年代ub>我 ,ω<年代ub>o
传动轴分别输入和输出转速
v<年代ub>b ,а<年代ub>b
分别为皮带的线速度和加速度
r<年代ub>革命制度党 ,r<年代ub>证券交易委员会
主滑轮和次滑轮的半径分别
的<年代p一个ncl一个年代年代="block">无级变速器 内部-输入方向和滑轮比要求 外部输入方向和滑轮位移要求 该表总结了滑轮的运动学,减速,和动力学计算所作的<年代p一个ncl一个年代年代="block">无级变速器 图中显示了两种配置的无级变速器。在第一种配置中,说明了速度降低,变换器被设置为减少主滑轮半径和增加次级滑轮半径。在第二种配置中,说明了超速驱动,变换器被设置为增加主滑轮半径和减少次级滑轮半径。 利用系统的物理尺寸,块计算出满足滑轮比要求的主要和次要变分器位置。 图和方程总结了几何依赖关系。
这些方程使用了这些变量。 滑轮齿轮传动比要求 滑轮齿轮传动比命令,基于要求和物理限制 变速器滑轮之间的间隙距离 变速器滑轮中心之间的距离 最大变换器主滑轮半径 最大变换器次级滑轮半径 最小变量主滑轮半径 最小变量副滑轮半径 初始滑轮半径与齿轮传动比为 初始皮带长度,由变分器规格决定 变速器主滑轮位移,由控制器要求引起 变速器副滑轮位移,由控制器要求引起 变速器主滑轮半径,由控制器要求决定 变速器副滑轮半径,由控制器要求引起 变分器楔角 皮带与皮带轮接触点的角度 皮带长度,由变分器位置决定 CVT输入轴连接到一个行星齿轮组,驱动主滑轮。换挡方向决定了输入齿轮的惯性、效率和传动比。shift方向为过滤后的命令方向:
向前运动时(<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
):
对于反向运动(<年代p一个ncl一个年代年代="inlineequation">
):
传动比和效率决定输入传动轴的速度和扭矩应用于主皮带轮:
该块降低二次滑轮速度和应用扭矩使用固定的齿轮比。
最终的齿轮传动比,无滑移,由:
这些方程使用了这些变量。 输入行星齿轮传动比 CVT方向命令 用于确定行星惯性、效率和比率的方向 方向位移时间常数 前进和倒车齿轮效率分别 前进和后退齿轮惯性分别 倒转齿轮比 分别施加在主滑轮和次滑轮上的扭矩 输入传动轴扭矩 传动轴分别输入和输出转速 主、副滑轮转速分别为 总防滑齿轮比 CVT能传递的最大扭矩取决于皮带轮和皮带之间的摩擦。根据
在没有宏观滑移的情况下,假定皮带轮的切向加速度等于皮带加速度。一旦力矩达到静摩擦极限,皮带开始打滑,皮带轮和皮带加速度相互独立。在滑动过程中,皮带传递的扭矩是动摩擦系数的函数。在从滑移到无滑移的过渡过程中,皮带和切向皮带轮的速度相等。 该块在四种不同的滑移条件下实现了这些方程。 带卡在次要和主要滑轮上
皮带只在主滑轮上打滑
皮带只在第二皮带轮上滑动
皮带不打滑
滑动方向
这些方程使用了这些变量。 皮带扭矩分别作用于主滑轮和次滑轮上 分别施加在主滑轮和次滑轮上的扭矩 主轮和副轮转动惯量分别为 主轮和副轮分别转动粘性阻尼 滑轮夹紧力 摩擦系数 动、静摩擦系数 分别为皮带的线速度和加速度 皮带总质量 主滑轮和次滑轮的半径分别 皮带与皮带轮接触点的缠绕角 主、副滑轮分别缠绕角度 对于功率核算,块实现了这些方程。 正信号表示流入阻塞 负信号表示流出阻塞 发动机功率 P<年代ub>英格 微分功率 P<年代ub>d我ff 正信号表示输入 负信号表示损失 带滑功率损失 P<年代ub>bltlo年代年代 输入行星齿轮机械功率损失 P<年代ub>gr我nlo年代年代 输出齿轮减速器机械功率损失 P<年代ub>groutlo年代年代
机械阻尼损失 P<年代ub>d一个米plo年代年代
积极信号表明增长 负信号表示减少 旋转动能的变化率 P<年代ub>年代tr
这些方程使用了这些变量。 分别施加在主滑轮和次滑轮上的扭矩 输入和输出传动轴扭矩分别为 主轮和副轮转动惯量分别为 主轮和副轮分别转动粘性阻尼 主、副滑轮转速分别为 传动轴分别输入和输出转速 分别为皮带的线速度和加速度 主滑轮和次滑轮的半径分别
计算 滑轮运动学 反向和最终减速 动力学
最终角速比 ✓ ✓ ✓
皮带扭矩应用于二次和主皮带轮
✓
施加在次要和主要滑轮上的扭矩
✓
副轮和主轮的角速度 ✓ ✓ ✓
带轮几何 ✓
皮带线速度
✓
在第二和第一滑轮上绕角 ✓
主要和次要滑轮半径 ✓
滑轮运动学
比<年代ub>请求
比<年代ub>命令
r<年代ub>差距
C<年代ub>经销
rp<年代ub>马克斯
rs<年代ub>马克斯
rp<年代ub>最小值
rs<年代ub>最小值
r<年代ub>o
l<年代ub>o
x<年代ub>革命制度党
x<年代ub>证券交易委员会
r<年代ub>革命制度党
r<年代ub>证券交易委员会
Θ<年代ub>楔
Φ
l
反向和最终减速
N<年代ub>我
Dir
Dir<年代ub>转变
τ<年代ub>年代
η<年代ub>前轮驱动
J<年代ub>前轮驱动
N<年代ub>牧师
T<年代ub>一个pp_pr我
T<年代ub>我
ω<年代ub>我
ω<年代ub>革命制度党
N<年代ub>最后
动力学
条件 方程
T<年代ub>BoP_pr我
T<年代ub>一个pp_pr我
J<年代ub>革命制度党
b<年代ub>革命制度党
F<年代ub>斧头
μ
μ<年代ub>亲属
v<年代ub>b
米<年代ub>b
r<年代ub>革命制度党
Φ<年代ub>包装
Φ<年代ub>wr一个p_pr我
权力的会计
总线信号 描述 变量 方程
PwrInfo
PwrTrnsfrd
PwrEng
PwrDiffrntl
PwrNotTrnsfrd
PwrBltLoss
PwrGearInLoss
PwrGearOutLoss
PwrDampLoss
PwrStored
PwrStoredTrans
T<年代ub>一个pp_pr我
T<年代ub>我
J<年代ub>革命制度党
b<年代ub>革命制度党
ω<年代ub>革命制度党
ω<年代ub>我
v<年代ub>b
r<年代ub>革命制度党
港口
输入
输出
参数
模型的例子
参考文献
[1] Ambekar, Ashok G。机理与机械理论.新德里:Prentice-Hall of India, 2007。
[2]邦生,B。用变差器控制推带式无级变速器的效率优化.博士论文。埃因霍温理工大学,2006年。
[3]CVT如何工作.CVT新西兰2010有限公司,2011年2月10日。2016年4月25日。
[4]克拉森,t.w.g.l。emact CVT:机电驱动CVT的动力学与控制.博士论文。埃因霍温理工大学,2007年。
[5]坂神K。金属v带摩擦传动极限的预测.Warrendale, PA: SAE国际发动机杂志8(3):1408-1416,2015。
[1] Ambekar, Ashok G。
[2]邦生,B。
[3]
[4]克拉森,t.w.g.l。
[5]坂神K。
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