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金属带式无级变速器滑移率测试台

阅读:997发布:2020-05-11

专利汇可以提供金属带式无级变速器滑移率测试台专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种金属带式无级 变速器 滑移率 测试台,包括机械传动部分、液压部分和测控部分。本发明的有益效果是:在CVT主动轮油缸固定的情况下,可以精确地完成CVT滑移率的测试。并对夹紧 力 进行控制,在不同夹紧力的情况下进行滑移率的测试,得出与CVT的最高传动效率所对应的最佳滑移率。本发明对实现CVT最佳滑移率控制研究有重要意义。,下面是金属带式无级变速器滑移率测试台专利的具体信息内容。

1.一种金属带式无级变速器滑移率测试台,包括机械传动部分、液压部分和测控部分,其特征在于:所述机械传动部分包括台架(15),在台架(15)上装有驱动电机(1),加载电机(14),在驱动电机(1)的输出轴上装有输入端转矩转速传感器(2),输入端转矩转速传感器(2)的输出轴通过CVT输入轴联轴器(3)与CVT(5)的输入轴(4)联接;在加载电机(14)的输出轴上装有输出端转矩转速传感器(13),输出端转矩转速传感器(13)的输出轴通过CVT输出端联轴器(12)与CVT(5)的输出轴(11)联接;所述的液压部分包括液压驱动电机(16),在液压泵驱动电机(16)上联接有液压泵(17),液压泵(17)的出油口分别接电磁比例溢流(18)的P口、从动轮油缸(10)和进油球阀(19);进油球阀(19)另一端接主动轮油缸(7),在进油球阀(19)与主动轮油缸(7)之间的管路上接有回油球阀(20);所述的测控部分包括测控台和传感系统,所述的测控台包括有测试部分和控制部分,测试部分包括数据采集卡,通讯串口,显示器;所述的控制部分包括控制按钮,控制按钮接逻辑输入接口,逻辑输入接口接控制逻辑电路和电磁比例溢流阀(18),控制逻辑电路分别接驱动电机变频器、加载电机变频器,驱动电机变频器接驱动电机(1),加载电机变频器接加载电机(14);所述的传感系统与数据采集卡连接,包括有输入轴转矩转速传感器(2),主动轮激光测距仪(9),从动轮激光测距仪(8),主动轮油缸传感器(21),从动轮油缸压力传感器(22),输出轴转矩转速传感器(13);主动轮激光测距仪(9)装在主动轮油缸(7)旁,从动轮激光测距仪(8)装在从动轮油缸(10)旁,主动轮油缸压力传感器(21)装在进油球阀(19)与主动轮油缸(7)之间接的管路上,从动轮油缸压力传感器(22)装在电磁比例溢流阀(18)的P口与从动轮油缸(10)之间的管路上;
手动打开进油球阀(19),关闭回油球阀(20),此时油液经进油球阀(19)流入主动轮油缸(7),改变CVT(5)的传动比,当传动比达到目标值,所述目标值通过主动轮激光测距仪(9)和从动轮激光测距仪(8)测量得到,关闭进油球阀(19);由于进油球阀(19)是手动控制,可能会出现油液进入主动轮油缸(7)过多的情况,此时可以打开回油球阀(20),油液从主动轮油缸(7)经回油球阀(20)流入油箱T,当传动比接近目标值,关闭回油球阀(20);
保持CVT(5)的传动比,转矩,转速不变,通过电磁比例溢流阀(18)依次降低油压,直至CVT(5)效率出现明显降低,然后升高油压至安全油压。

说明书全文

金属带式无级变速器滑移率测试台

技术领域

[0001] 本发明涉及一种汽车金属带式无极变速器(CVT)滑移率测试的测试台,主要应用于汽车CVT滑移率的测试,为滑移最优控制策略的发展及工程化提供理论基础

背景技术

[0002] CVT传动效率偏低的一个重要原因是金属带夹紧过大,以保证金属带在任何工况下不打滑,而过大的夹紧力不仅使CVT传动效率降低,而且增加了液压控制系统的能耗。有研究表明,减小金属带夹紧力,使金属带与带轮产生一定的滑移,可以提高CVT传动效率。
但是,过大的滑移不仅会引起传动效率的迅速下降,而且会严重影响CVT的寿命。因此,CVT在运行过程中必定存在一个最佳滑移率,使CVT的传动效率达到最大。最佳滑移率的测试对于金属带式CVT的传动效率、寿命都有很重要的意义。
[0003] 滑移率ε=ig/is,是由CVT的速比is和传动比ig共同决定的。而传动比受到从动油缸压力和主动油缸压力的共同影响,当主从动轮油缸压力任何一个发生变化的时候,必定会引起另外一个的变化,从而导致传动比的变化。最佳滑移率的定义:当CVT运行在某一传动比,在该状态下CVT的最高传动效率所对应的滑移率,即为该传动比下的最佳滑移率。国内车辆无极变速器测试台对滑移率的测试方法中,没有一种可以在传动比一定的情况下对金属带式CVT滑移率进行测试的测试台。要得到在传动比一定情况下的最佳滑移率,就要着力解决CVT运行过程中,传动比受到从动油缸压力和主动油缸压力的共同影响的这种关系。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种对CVT的滑移率进行精确测试的测试台,能够解决CVT滑移率测试试验中,传动比受到主动轮油缸与从动轮油缸共同影响这一问题,为滑移最优控制提供技术基础。
[0005] 本发明的技术方案是,一种金属带式无级变速器滑移率测试台,包括机械传动部分、液压部分和测控部分,所述机械传动部分包括台架,在台架上装有驱动电机,加载电机,在驱动电机输出轴上装有输入端转矩转速传感器,在输入端转矩转速传感器的输出轴的轴端联接有CVT输入轴联轴器;在加载电机的输出轴上装有输出端转矩转速传感器,在输出端转矩转速传感器的输出轴的轴端联接有CVT输出端联轴器;所述的液压部分包括液压驱动电机,在液压泵驱动电机上联接有液压泵,液压泵的出油口分别接电磁比例溢流的P口、从动轮油缸和进油球阀;进油球阀另一端接主动轮油缸,在进油球阀与主动轮油缸之间的管路上接有回油球阀;所述的测控部分包括测控台和传感系统,所述的测控台包括有测试部分和控制部分,测试部分包括数据采集卡,通讯串口,显示器;所述的控制部分包括控制按钮,控制按钮接逻辑输入接口,逻辑输入接口接控制逻辑电路和电磁比例溢流阀,控制逻辑电路分别接驱动电机变频器、加载电机变频器,驱动电机变频器接驱动电机,加载电机变频器接加载电机;所述的传感系统与数据采集卡连接,包括有输入轴转矩转速传感器,主动轮激光测距仪,从动轮激光测距仪,主动轮油缸压力传感器,从动轮油缸压力传感器,输出轴转矩转速传感器;主动轮激光测距仪装在主动轮油缸旁,从动轮激光测距仪装在从动轮油缸旁,主动轮油缸压力传感器装在进油球阀与主动轮油缸之间接的管路上,从动轮油缸压力传感器装在电磁比例溢流阀的P口与从动轮油缸之间的管路上。
[0006] 本发明的有益效果是:在CVT主动轮油缸固定的情况下,可以精确地完成CVT滑移率的测试。并对CVT的夹紧力进行控制,在不同夹紧力的情况下进行滑移率的测试,得出与CVT的最高传动效率所对应的滑移率。本发明对实现CVT最佳滑移率控制研究有重要意义。附图说明
[0007] 图1是本发明机械传动部分结构图;
[0008] 图2是本发明液压部分液压原理图;
[0009] 图3是本发明测控部分方框图

具体实施方式

[0010] 如图1、图2、图3所示,一种金属带式无级变速器滑移率测试台,包括机械传动部分、液压部分和测控部分,其特征在于:所述机械传动部分包括台架15,在台架15上装有驱动电机1,加载电机14,在驱动电机1的输出轴上装有输入端转矩转速传感器2,输入端转矩转速传感器2的输出轴通过CVT输入轴联轴器3与CVT5的输入轴4联接;在加载电机14的输出轴上装有输出端转矩转速传感器13,输出端转矩转速传感器13的输出轴通过CVT输出端联轴器12与CVT5的输入轴11联接;所述的液压部分包括液压泵驱动电机16,在液压泵驱动电机16联接有液压泵17,液压泵17的出油口分别接电磁比例溢流阀18的P口、从动轮油缸10、进油球阀19;进油球阀19另一端接主动轮油缸7,在进油球阀19与主动轮油缸7之间的管路上接有回油球阀20;所述的测控部分包括测控台和传感系统,所述的测控台包括有测试部分和控制部分,测试部分包括数据采集卡,通讯串口,显示器;所述的控制部分包括控制按钮,控制按钮接逻辑输入接口,逻辑输入接口接控制逻辑电路和电磁比例溢流阀18,控制逻辑电路分别接驱动电机变频器、加载电机变频器,驱动电机变频器接驱动电机1,加载电机变频器接加载电机14;所述的传感系统与数据采集卡连接,包括有输入轴转矩转速传感器2,主动轮激光测距仪9,从动轮激光测距仪8,主动轮油缸压力传感器21,从动轮油缸压力传感器22,输出轴转矩转速传感器13;主动轮激光测距仪9装在主动轮油缸7旁,从动轮激光测距仪8装在从动轮油缸10旁,主动轮油缸压力传感器21装在进油球阀19与主动轮油缸7之间接的管路上,从动轮油缸压力传感器22装在电磁比例溢流阀18的P口与从动轮油缸10之间的管路上。
[0011] 测试的具体步骤如下。
[0012] 测试台在全速比情况下空载跑合后:
[0013] 1.通过液压泵驱动电机16控制液压泵17输出流量25L/min。
[0014] 2.手动打开进油球阀19,关闭回油球阀20,此时油液经进油球阀19流入主动轮油缸7,改变CVT5的传动比,当传动比达到目标值1.2,该目标值通过主动轮激光测距仪9和从动轮激光测距仪8测量得到,关闭进油球阀19。由于进油球阀19是手动控制,可能会出现油液进入主动轮油缸7过多的情况,此时可以打开回油球阀20,油液从主动轮油缸7经回油球阀20流入油箱T,当传动比接近目标值,关闭回油球阀20。最终调节得到的传动比为1.18。
[0015] 3.通过控制台控制电磁比例溢流阀18,调节从动轮油缸油压至安全油压1.5Mpa。
[0016] 4.变频器对驱动电机1进行转速控制,使驱动电机1的转速稳定在1000r/min。
[0017] 5.变频器对加载电机14进行转矩控制,使加载电机14的转矩稳定在40N/min。
[0018] 6.调节好之后,通过电磁比例溢流阀18调节油压至最大油压2Mpa,开始通过测控台进行数据记录,得出CVT5此时的滑移率和效率。
[0019] 7.保持CVT5的传动比,转矩,转速不变,通过电磁比例溢流阀18依次降低油压,即降低CVT的夹紧力,从2Mpa到1.9,1.8,…,直至CVT5效率出现明显降低。然后升高油压至安全油压。
[0020] 8.在测得的多组CVT5的滑移率与效率的数据中,找出效率最高的一组为91.2%,此时CVT5从动轮10的油压为0.5Mpa,与之对应的滑移率1.2%即为这一工况下的最佳滑移率。
[0021] 9.调节传动比,转矩,转速,进行下一组实验。
[0022] 经多组实验,可得出CVT5在不同工况下的最佳滑移率。
[0023] CVT5的滑移率ε=ig/iS,是由CVT5的速比和传动比所决定。速比is=ωp/ωs=Np/ns,可通过输入端转矩转速传感器测量得到的输入转速Np和输出端转矩转速传感器测量得到的输出转速ns得出。传动比ig=Rs/Rp,可通过激光测距仪测量与主从动轮回转半径相对应的轴向位移得出,从而得到CVT5的滑移率。
[0024] CVT的效率η定义为:η=(加载电机转矩×加载电机转速)/(驱动电机转矩×驱动电机转速)。
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