无级变速器液压系统最佳流量分配关系分析及控制

无级变速器液压系统溢流和节流损失是动力传递过程能量损失的重要组成部分，根据不同工况完成各分支回路的最佳流量控制，是实现其节能减排的有效途径。但受理论分析模型精度欠佳、ECU监测参数有限等因素制约，无法实现各回路的直接控制，针对上述问题，开展无级变速器设计的共性基础技术研究。主要包括（1）基于计算流体力学和摩擦润滑理论，结合车辆动力学模型，研究主被动油缸、离合器油缸、金属带、轴承、液力变矩器等工作机构的工作和冷却流量需求；（2）基于模型反求技术，结合实验数据，完成理论模型的修正；（3）基于进化计算和计算流体力学，完成液压系统相关结构参数的优化，实现各回路最佳流量分配；（4）考虑ECU信号采集局限性，基于数值拟合技术建立车辆工况与总流量需求之间的关系，采用变量泵控制技术，实现总流量主动控制。所发展的共性基础技术可以推广到其他自动变速器液压系统设计及控制，对我国汽车自动变速器的发展具有重要意义。

无级变速器液压系统溢流和节流损失是动力传递过程能量损失的重要组成部分，根据不同工况完成各分支回路的最佳流量控制，是实现其节能减排的有效途径。.本项目研究了无级变速器各能耗元件润滑冷却流量的需求关系，提出了液压系统最佳流量分配及控制技术，通过数值模拟、理论分析和计算以及台架试验等手段开展了全面细致研究。主要包括：（1）开展了各元件功率损失的研究，为确定不同工况下各元件分支回路最佳流量提供了依据；（2）基于泵源变量控制技术，以减少液压系统溢流损失和流量主动调节为目标，提出了CVT双泵流量主动控制系统，并对该流量控制系统进行了系统设计和研究；（3）改造试验样机，开发软硬件系统，以试验台架模拟汽车行驶工况，完成了所提出的双泵流量控制技术台架试验。.首先，采用啮合功率法推导了无级变速器换向行星轮系的传动效率公式；建立了金属带及带轮的摩擦传动力学模型，建立了CVT金属带功率损失模型，研究了其摩擦损失；通过对液力变矩器内流场的数值计算，分析了液力变矩器工作效率的影响因素，计算了不同工况下液力变矩器的产热量。通过以上研究为确定各元件不同工作状态下所需最佳流量提供依据。其次，在完成各元件液压流量需求的基础上，通过设置润滑阀块的各阻尼孔大小，实现润滑冷却流量的自适应分配；基于泵源变量控制技术，设计了CVT流量主动控制系统，并对系统进行了仿真分析。针对上述研究成果，制作了一套试验用主动流量控制系统，并在改造的试验台架和样车上进行了实验研究。.2013年，本项目的研究成果作为“RDC15控制与匹配关键技术及产业化”的重要组成部分获得湖南省科技进步二等奖。项目实施期间多次与其他学者进行学术交流，本项目的创新性观点为他们的研究提供了一些新思路。本项目发展的设计和控制技术，成果可推广到其他自动变速器液压系统，具有一定的理论价值和工程应用意义。