金属带式无级变速器的发展历史、研究现状与展望

金属带式无级变速器的发展历史、研究现状与展望

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金属带式无级变速器的发展历史$研究现状与展望

王幼民?!唐铃凤?!唐凌霄!

"安徽工程科技学院机械工程系!安徽芜湖!!安徽飞彩车辆股份有限公司!安徽宣城!!#?<E?""$!<E!"""

摘要!金属带式无级变速传动是汽车理想的传动方式!是各国研究者和汽车公司研究的重点!回顾了金属带式

无级变速器的发展历史!论述了其研究的重要意义!评述了金属带式无级变速器的国内外研究现状!展望了金

属带式无级变速器电液控制系统控制策略研究的发展趋势<

关!键!词!金属带式$无级变速器$研究现状$发展趋势

中图分类号!6K?F@<?!!!!文献标识码!-

?!轿车金属带式无级变速器研究的重要意义

目前轿车大量使用的变速箱!无论是手动还是自动!其传动比是有级的<在其工作的过程中!经常需要进行档与档之间的变换!当传动比发生变化时!发动机需要加速或减速!工作处于不稳定的状态!带来动力传动系统的冲击!使发动机的排放增加<而无级变速系统能够使发动机工作在高效益区!达到最高的燃油经济性能!因而无级变速系统的传动效率远高于有级变速系统!且变速的过程中动力不中断!因而提高了汽车的动力性能<金属带式无级变速器"的控制技术是轿车的核心技术之一!其技M&)4/)’&’3+*(/*X+26(*)3H/33/&)#5;

术含量较高!该项技术已被日本&荷兰&德国&美国等汽车制造商采用!该产品融合了液压技术&现代控制技术&计算器控制技术&接口技术&机械制造技术等!其与轿车动力系统的关系见图?!金属带式无级变速器"电液控制系统由液压泵供油&系统的压力由压力控制阀"比例溢流阀#调节!它直接作用在从动轮液压M;6#

缸内!变速器的速比由速比控制阀"位置伺服阀#

调节!调节主动轮液压缸内的压力<在控制系统

中!主&从动轮液压缸内的压力由压力传感器测

量!测量信号经过-’单片a转换输入给单片机!

机输出的控制信号经a’驱动放大去控制比例-&

溢流阀!从而控制主&从动轮液压缸内的压力变

化!该控制系统的输入信号为发动机节气门开度&

发动机转速!输出信号为两个液压缸的位移!控制

规律由单片机产生!液压控制系统的比例溢流阀&

减压阀&位置伺服阀&液压缸&安全阀等液压元件

全部集成在阀体上!输入信号经过信号处理&模数

转换&传至单片机!单片机产生控制规律控制主&

从动轮液压执行缸的位移!以便改变带轮的传动

比<位移及压力传感器将信号反馈到输入端与输

入信号进行比较形成负反馈控制!该控制系统为

多输入多输出控制系统<其结构见图!<

收稿日期!!""E>??>"F!

基金项目!安徽省自然科学重点计划项目"$安徽省教育厅科研基金资助项目"#"#"!?"![#!""#A"!$!!""EA"#"BB

作者简介!王幼民"!男!湖北孝感人!硕士!副教授<?C$E%#图!;6结构框图!M

金属带式无级变速器的发展历史、研究现状与展望

第!期王幼民"等%金属带式无级变速器的发展历史!研究现状与展望*@#*"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""

目前我国合资轿车厂如上海大众!一汽大众及国产轿车厂如奇瑞!华晨等"其自动挡轿车的金属带式无级变速器#全部由国外汽车公司进口"或由外商独资的汽车零部件公司提供"目前国内轿车厂的M;6$

金属带式无级变速器#全部依赖进口"其进口价格高得惊人<以奇瑞-其进口价格约为M;6$??M;6为例"

而奇瑞-据奇瑞公司-国产化项G"""元"??发动机的成本也为G"""元<??金属带式无级变速器#M;6$

如果-则每台无级调速液压目课题组推算"-??M;6的制造成本为!G""元"??M;6国产化项目能成功"

变速器可节约#奇瑞公司-每年仅此一项可多赢利?<!""元"??自动挡轿车年产量为!万台"E亿元<!!轿车金属带式无级变速器的发展历史

金属带式M但是M;6的装车使用只有十几年的时间";6技术的发展已有?""多年的历史"?GG$年"

美国卡特车装用了简单的金属盘a*/H+2([2)D在首辆采用汽油机的汽车上装上了橡胶带M;6<?C"$年"

摩擦传动无级变速器<装用了牵引式M电子控制技术特别是计算机控?CF"年在-’34/):/Y422)车上";6<

制技术的发展"使得无级变速传动得到应用与发展<荷兰工程师;!"世纪$"年代后期"*)a&&()2研究出金属带M这是M;6";6技术具有划时代意义的事件<?C@!年"K<;*)a&&()2成立了独立公司<?C@G年"意大利W美国W/*4公司的汽车开始装用;*)a&&()2M;6<?CG@年"&(4汽车公司的汽车装有这种M;6<目前"市场上的M采用电磁离合器作为起动装置"机&液或电&液控制系统"以;6有三种产品%JG!?型"

外齿轮泵作为液压源"实用于发动机排量在?<实用于发动机排量在?<F以下的小型轿车’JG??型"G以下

采用新型金属传动带"将液力变矩器与M全电子控制系统"实用于发动机的中型轿车’JGEE型";6综合"

排量在F<日本在研制M即将电子控制技术与M成功地开发F以下的豪华轿车<;6的初期";6技术结合"

出电子控制技术的M即N陆续装在f;6"M;6"2Y":*HX*(和%’34?CC"年美国生产出计算机控制的5上<

无级调速液压自动变速器#"此后日本!美国!德国等轿车生产商大多采用此项技术<M;6$

F!轿车金属带式无级变速器研究现状

F<?!金属带式无级变速器国内外的研究领域

金属带式无级变速器的结构!力学分析!传动效率等"在国外已研究成熟"国外的研究热点主要集中在

如M鲁棒控制!模糊控制!神经网M;6电液控制系统的控制策略上";6电液控制系统的智能J‘a控制!

金属带式无级变速器的结构!力学分析!传动效率等研究在国内已取得很大的进展"但M络控制等<;6电

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