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      克維斯傳動:虛擬樣機加速摹擬剖析
      作者:無錫市克維斯傳動機械有限公司    發布于:2013-04-09 08:27:00    文字:【】【】【
      摘要:克維斯傳動:虛擬樣機加速摹擬剖析

        1液壓機械無級變速器組成及協同仿真模型建立本文介紹的液壓機械無級變速器的結構簡圖。主要由兩個部分組成:機械流傳動機構和液壓流傳動機構。行星排K1,K2和K3,固定軸齒輪對i1和i2,制動器Z1和Z2,離合器L0,L1和L2共同組成了機械流傳動機構,其中i1為分流機構,K1和K2為匯流機構,K3為一個高低檔位切換裝置。液壓流傳遞機構由一個雙向變量泵和一個雙向變量馬達組成的液壓容積調速回路。該液壓機械無級傳動系統具有純液壓段,液壓機械低檔段和液壓機械高檔段組成。

        首先使用Pro/E建立各個傳動軸,齒輪以及軸上其它零件的三維實體模型,求得各零件的轉動慣量,質量等物理參數。利用Pro/E與ADAMS的專業接口Mechanical/Pro,將模型送入ADAMS,經過對系統各運動部件的連接,組成可以進行仿真分析的機械系統虛擬樣機模型。利用EASY5軟件建立液壓機械無級傳動系統液壓子系統,控制子系統以及發動機,車輛和負載等動力學模型。然后采用ADAMS軟件提供的ADAMS/Controls模塊,將機械系統仿真分析工具同控制系統設計仿真軟件EASY5有機地連接起來,建立整個液壓機械無級傳動系統的協同仿真虛擬樣機仿真模型,設置仿真參數,包括仿真的起止時間,積分步長以及允許誤差等。選擇合適的仿真方法,包括常用的BCSGear以及StiffGear等仿真方法,然后在EASY5環境中對機液一體化系統進行協同仿真分析。

        2液壓機械段低檔加速性協同仿真分析。

        本文對液壓機械段低檔車輛的加速性進行協同仿真分析,研究液壓機械段低檔液壓元件變化速率對車輛加速性的影響,尋找液壓元件最佳的變化速率,為控制策略的制定提供參考依據。

        仿真過程中,發動機油門全開,最大功率點對應轉速為2200r/min,扭矩為1500Nm.道路阻力系數=006.馬達排量保持-94mL/r不變,開始時泵排量為180mL/r,改變泵排量由180mL/r變為-180mL/r所用時間(如圖3(a)所示),對系統進行3次仿真分析。

        將三種仿真結果總結如下,在該路面條件下。

       ?。?)在用相同時間完成液壓機械段低檔的情況下,前后半段泵排量的變化速率不同,會影響車輛的加速性。前半段泵排量變化用時比后半段用時少的情況下,車輛的加速性更好些。

       ?。?)前半段泵排量變化用時2s,泵馬達已經發出了最大扭矩,受馬達的限制,系統不能再提供更大的扭矩用于車輛加速。建議液壓機械段低檔前半段,泵排量變化時間控制在2s左右。

       ?。?)在用相同時間完成液壓機械段低檔的情況下,液壓機械段低檔前后半段泵排量變化速率相差較大時,馬達的壓力和扭矩以及發動機的扭矩在前后半段銜接時有很大的波動,對系統的沖擊很大。前后半段泵排量的變化速率相差1倍,與泵排量勻速變化相比,發動機扭矩波動幅值之比為27左右。建議前后半段泵排量的變化速率應盡量接近,防止對系統造成較大的沖擊。

       ?。?)液壓機械段低檔后半段時,當泵排量變化時間為21s時,發動機為系統的加速提供了最大的扭矩,繼續提高泵排量的變化時間,發動機不再提供更大的扭矩用于系統加速,即液壓機械段低檔后半段時泵排量變化時間適宜控制在21s左右。

        3結論。

        綜上所述可知,液壓元件排量變化速率控制方式影響車輛的加速性,應根據外界條件的不同制定相應的控制策略。目前,該變速器已經完成了結構設計,進入了樣機加工和試驗階段,本文的研究結論為其控制策略的制定和工程應用提供了重要的理論依據。

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