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液压机械无级变速器台架试验手动控制

发布日期:2017-06-30 来源: 本网 查看次数: 1418 

核心提示:  0刖言HMCVI是一种液压功率流与机械功率流并联的新型传动装置,利用机械传动实现传动高效率,而液压传动与机械传动相结合实现无级变速。自20世纪70年代以来该类型的传动研究取得了较大的进展,并开始在

  0刖言HMCVI是一种液压功率流与机械功率流并联的新型传动装置,利用机械传动实现传动高效率,而液压传动与机械传动相结合实现无级变速。自20世纪70年代以来该类型的传动研究取得了较大的进展,并开始在军用车辆和重型汽车上应用"1.为了提高传动效率和扩展变速范围,实用的HMCVT通常采用多段传动形式,兼具无级变速和有级换挡的双重特征。HMCVT的控制系统既要控制其无级变速,又要控制其同步换段51.台架试验是传动系综合性能测试及产品研发的重要手段。针对河南科技大学研制的新型HMCVT为了在试验台架上测试HMCVI的无级调速特性,本文对手动控制系统软、硬件研究,通过对变量泵排量比以及换挡离合器进行控制,来实现输出转速的连续无级调节。

  HMCVT空制要求本文研究的HMCVT由闭式变量泵一定量马达系统(PV-MF)、普通行星排、液压湿式摩擦离合器和电控系统构成,具体结构组成详见。在台架。其中1为行星排特性参数;b为变速器传动比,定义为输出轴转速与输入轴转速之比;i ~i表示对应齿轮副的传动比。传动比特性反映了HMCVT各段传动比和变量泵排量比的关系,在进行段内无级变速基金项目:河南省高校杰出科研人才创新工程项目(2002KYCXH0)控制时即可通过对变量泵排量比的控制来实现对变速器传动比的连续无级改变。

  对于多段HMCVT为了实现连续无级变速,相邻两段切换时必须满足同步换段的条件,保证变速器输出转速不变。同步换段的条件是:在换段点的前后两段有相等的传动比;在换段点的前后两段有相同的变量泵排量比。根据同步换段的条件,结合表1可以得到同步换段条件如表2所示。

  表2液压机械无级变速器各段同步换段条件12且切换段同步换段条件切换段同步换段HMCVT台架试验计算机控制系统硬件及软件设计31控制系统硬件组成HMCVT台架试验计算机控制系统主要由PC计算机、数据采集控制卡以及执行电路组成,控制系统的硬件组成如所示。

  为转速信号和开关量信号。转速信号主要包括变速器输入和输出轴转速以及行星排三构件转速。

  转速传感器输出的转速信号经过信号调理电路转换成为与转速成正比的脉冲频率信号后输入计算控制系统的硬件组成机;开关量信号主要包括变速器的8个离合器结合状态信号,经过光电隔离以及电平转换后输入计算机。输出信号包括控制变量泵斜盘倾角的模拟信号和控制离合器结合状态的开关量信号。模拟量信号经过功率放大电路后驱动电液比例阀;开关量信号则先通过光电隔离后再经过功率放大电路来驱动电磁换向阀。

  数据采集控制卡的选择要根据实际需要以及考虑性能价格因素来选择。根据输入输出信号量的数量和特点,以及需要预留的信号端口,本文选择了PCI―TMC2A数据采集控制卡和PCI-1202高速多功能数据采集控制卡。

  变速器台架试验的操作通过计算机上进行,在计算机上设计的手动操作面板包括:前进、停车和倒车组合操作按钮,加速和减速按钮,启动和停止开关,各种转速的实际显示,离合器的指令状态和实际状态显示,以及变量泵排量比和传动比的曲线方式显示等。

  32控制系统软件构成HMCVT是复杂的多任务控制系统,对实时性要求比较高,在软件设计方面采用中断处理机制来满足系统需要。为变速器手动控制系统的主要程序流程图。程序采用主从式软件结构,主程序完成硬件初始化,启动定时器定时中断,然后循环进行各种数据和状态显示处理。定时器中断服务程序完成符合操作要求的各种操作功能。

  在HMCVT工作过程中,计算机根据变速器输入轴和输出轴转速信号得到传动比。当按下控制按键,计算机每隔时间(定时中断时间输出控制信号来改变变量泵排量比,从而得到新传动比。与各换段点所对应的传动比相比较来确定是否应当换入下一个调速工作段。如果己经超出各换段点所对应的传动比,则计算机产生对应离合器控制油压信号完成换段;如果未超出,控制信号继续调节变量泵排量比来实现段内无级调速。传动比的改变量可以用函数来表示,是比例系数,可以根据操作者意图以及路况条件来取不同的值。

  4试验结果与分析弹起-按下时间/s(a)升速,降速按键状态随时间变化情况进行台架试验的时候,驱动装置为交流调速电动机,输人转速稳定为2300r/min,在多段HMCVT的输出端为空载的情况下,利用控制按键手动控制变速器从F1段升速到F4段,再从F4段减速到F1段,控制无级变速和换段过程,得出HMCVT主要旋转部件的转速响应特性。为控制按键状态改变情况以及变速器输出轴转速和定量马达转速变化曲线。

  (b)变速器输出轴转速变化曲线(C)马达转速变化曲线变速器台架试验曲线s升速按键按下,变速器输出轴转速能够连续无级变化,定量马达转速在一3650 r/mir之间连续改变;20到25,8升速和降速按键均为弹起状态,此时变速器输出轴转速和定量马达转速保持不变;25哇45 S降速按键按下,变速器输出轴转速连续下降,而定量马达转速改变情况与升速时正好相反。试验结果表明,变速器输出轴转速在手动控制下能够按操作者意图实现连续改变,但是在换段点存在速度波动。

  5结论本文通过分析HMCT的无级调速特性,对HMCT手动控制系统进行研究,设计了硬件电路和控制界面并且编写了HMCT手动控制程序。通过试验证明该控制系统能较好地实现变速器的手动无级变速和正确换段。但换段品是高还需要进一步研究。(下转第41页)较小,通过仿真实验可知误差率为0016~Q 023之间。

  4结论通过对仿真结果进行分析,得出如下结论:(1)由于在经典Sbe算法的基础上,增加了6个方向模板,因此改进算法可检测多方向的边缘;(2谏用L范数的各同性扩散去噪模型能有效去除汽车轮廓噪声;(3)改进后的Sbe边缘检测算法,抗噪能力强,定位比较准确,可适用于噪声较严重、种类比较多的汽车边缘检测,更好的提取车体轮廓;(4)准确而快速提取汽车的轮廓可以有效的提高汽车流量检测率,甚至对更高效的使用交通设施,发挥智能交通的优势,改善环境功能有很大的帮助与促进作用。

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