金屬帶式無級變速器滑移率測試臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬帶式無級變速器滑移率測試臺(tái)，包括機(jī)械傳動(dòng)部分、液壓部分和測控部分。本發(fā)明的有益效果是：在CVT主動(dòng)輪油缸固定的情況下，可以精確地完成CVT滑移率的測試。并對夾緊力進(jìn)行控制，在不同夾緊力的情況下進(jìn)行滑移率的測試，得出與CVT的最高傳動(dòng)效率所對應(yīng)的最佳滑移率。本發(fā)明對實(shí)現(xiàn)CVT最佳滑移率控制研究有重要意義。
【專利說明】金屬帶式無級變速器滑移率測試臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車金屬帶式無極變速器(CVT)滑移率測試的測試臺(tái)，主要應(yīng)用于汽車CVT滑移率的測試，為滑移最優(yōu)控制策略的發(fā)展及工程化提供理論基礎(chǔ)。
【背景技術(shù)】
[0002]CVT傳動(dòng)效率偏低的一個(gè)重要原因是金屬帶夾緊力過大，以保證金屬帶在任何工況下不打滑，而過大的夾緊力不僅使CVT傳動(dòng)效率降低，而且增加了液壓控制系統(tǒng)的能耗。有研究表明，減小金屬帶夾緊力，使金屬帶與帶輪產(chǎn)生一定的滑移，可以提高CVT傳動(dòng)效率。但是，過大的滑移不僅會(huì)引起傳動(dòng)效率的迅速下降，而且會(huì)嚴(yán)重影響CVT的壽命。因此，CVT在運(yùn)行過程中必定存在一個(gè)最佳滑移率，使CVT的傳動(dòng)效率達(dá)到最大。最佳滑移率的測試對于金屬帶式CVT的傳動(dòng)效率、壽命都有很重要的意義。
[0003]滑移率ε = ig / is，是由CVT的速比is和傳動(dòng)比ig共同決定的。而傳動(dòng)比受到從動(dòng)油缸壓力和主動(dòng)油缸壓力的共同影響，當(dāng)主從動(dòng)輪油缸壓力任何一個(gè)發(fā)生變化的時(shí)候，必定會(huì)引起另外一個(gè)的變化，從而導(dǎo)致傳動(dòng)比的變化。最佳滑移率的定義:當(dāng)CVT運(yùn)行在某一傳動(dòng)比，在該狀態(tài)下CVT的最高傳動(dòng)效率所對應(yīng)的滑移率，即為該傳動(dòng)比下的最佳滑移率。國內(nèi)車輛無極變速器測試臺(tái)對滑移率的測試方法中，沒有一種可以在傳動(dòng)比一定的情況下對金屬帶式CVT滑移率進(jìn)行測試的測試臺(tái)。要得到在傳動(dòng)比一定情況下的最佳滑移率，就要著力解決CVT運(yùn)行過程中，傳動(dòng)比受到從動(dòng)油缸壓力和主動(dòng)油缸壓力的共同影響的這種關(guān)系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種對CVT的滑移率進(jìn)行精確測試的測試臺(tái)，能夠解決CVT滑移率測試試驗(yàn)中，傳動(dòng)比受到主動(dòng)輪油缸與從動(dòng)輪油缸共同影響這一問題，為滑移最優(yōu)控制提供技術(shù)基礎(chǔ)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種金屬帶式無級變速器滑移率測試臺(tái)，包括機(jī)械傳動(dòng)部分、液壓部分和測控部分，所述機(jī)械傳動(dòng)部分包括臺(tái)架，在臺(tái)架上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，加載電機(jī)，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上裝有輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，在輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的輸出軸的軸端聯(lián)接有CVT輸入軸聯(lián)軸器；在加載電機(jī)的輸出軸上裝有輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，在輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的輸出軸的軸端聯(lián)接有CVT輸出端聯(lián)軸器；所述的液壓部分包括液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)上聯(lián)接有液壓泵，液壓泵的出油口分別接電磁比例溢流閥的P 口、從動(dòng)輪油缸和進(jìn)油球閥；進(jìn)油球閥另一端接主動(dòng)輪油缸，在進(jìn)油球閥與主動(dòng)輪油缸之間的管路上接有回油球閥；所述的測控部分包括測控臺(tái)和傳感系統(tǒng)，所述的測控臺(tái)包括有測試部分和控制部分，測試部分包括數(shù)據(jù)采集卡，通訊串口，顯示器；所述的控制部分包括控制按鈕，控制按鈕接邏輯輸入接口，邏輯輸入接口接控制邏輯電路和電磁比例溢流閥，控制邏輯電路分別接驅(qū)動(dòng)電機(jī)變頻器、加載電機(jī)變頻器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)變頻器接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，加載電機(jī)變頻器接加載電機(jī)；所述的傳感系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集卡連接，包括有輸入軸轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，主動(dòng)輪激光測距儀，從動(dòng)輪激光測距儀，主動(dòng)輪油缸壓力傳感器，從動(dòng)輪油缸壓力傳感器，輸出軸轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；主動(dòng)輪激光測距儀裝在主動(dòng)輪油缸旁，從動(dòng)輪激光測距儀裝在從動(dòng)輪油缸旁，主動(dòng)輪油缸壓力傳感器裝在進(jìn)油球閥與主動(dòng)輪油缸之間接的管路上，從動(dòng)輪油缸壓力傳感器裝在電磁比例溢流閥的P 口與從動(dòng)輪油缸之間的管路上。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:在CVT主動(dòng)輪油缸固定的情況下，可以精確地完成CVT滑移率的測試。并對CVT的夾緊力進(jìn)行控制，在不同夾緊力的情況下進(jìn)行滑移率的測試，得出與CVT的最高傳動(dòng)效率所對應(yīng)的滑移率。本發(fā)明對實(shí)現(xiàn)CVT最佳滑移率控制研究有重要意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明機(jī)械傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)圖；
[0008]圖2是本發(fā)明液壓部分液壓原理圖；
[0009]圖3是本發(fā)明測控部分方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1、圖2、圖3所示，一種金屬帶式無級變速器滑移率測試臺(tái)，包括機(jī)械傳動(dòng)部分、液壓部分和測控部分，其特征在于:所述機(jī)械傳動(dòng)部分包括臺(tái)架15，在臺(tái)架15上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)I，加載電機(jī)14,在驅(qū)動(dòng)電機(jī)I的輸出軸上裝有輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器2,輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器2的輸出軸通過CVT輸入軸聯(lián)軸器3與CVT5的輸入軸4聯(lián)接；在加載電機(jī)14的輸出軸上裝有輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器13，輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器13的輸出軸通過CVT輸出端聯(lián)軸器12與CVT5的輸入軸11聯(lián)接；所述的液壓部分包括液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)16，在液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)16聯(lián)接有液壓泵17，液壓泵17的出油口分別接電磁比例溢流閥18的P 口、從動(dòng)輪油缸10、進(jìn)油球閥19 ;進(jìn)油球閥19另一端接主動(dòng)輪油缸7，在進(jìn)油球閥19與主動(dòng)輪油缸7之間的管路上接有回油球閥20 ;所述的測控部分包括測控臺(tái)和傳感系統(tǒng)，所述的測控臺(tái)包括有測試部分和控制部分，測試部分包括數(shù)據(jù)采集卡，通訊串口，顯示器；所述的控制部分包括控制按鈕，控制按鈕接邏輯輸入接口，邏輯輸入接口接控制邏輯電路和電磁比例溢流閥18，控制邏輯電路分別接驅(qū)動(dòng)電機(jī)變頻器、加載電機(jī)變頻器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)變頻器接驅(qū)動(dòng)電機(jī)1，加載電機(jī)變頻器接加載電機(jī)14 ;所述的傳感系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集卡連接，包括有輸入軸轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器2，主動(dòng)輪激光測距儀9，從動(dòng)輪激光測距儀8，主動(dòng)輪油缸壓力傳感器21，從動(dòng)輪油缸壓力傳感器22，輸出軸轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器13 ;主動(dòng)輪激光測距儀9裝在主動(dòng)輪油缸7旁，從動(dòng)輪激光測距儀8裝在從動(dòng)輪油缸10旁，主動(dòng)輪油缸壓力傳感器21裝在進(jìn)油球閥19與主動(dòng)輪油缸7之間接的管路上，從動(dòng)輪油缸壓力傳感器22裝在電磁比例溢流閥18的P 口與從動(dòng)輪油缸10之間的管路上。
[0011]測試的具體步驟如下。
[0012]測試臺(tái)在全速比情況下空載跑合后:
[0013]1.通過液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)16控制液壓泵17輸出流量25L / min。
[0014]2.手動(dòng)打開進(jìn)油球閥19，關(guān)閉回油球閥20，此時(shí)油液經(jīng)進(jìn)油球閥19流入主動(dòng)輪油缸7，改變CVT5的傳動(dòng)比，當(dāng)傳動(dòng)比達(dá)到目標(biāo)值1.2，該目標(biāo)值通過主動(dòng)輪激光測距儀9和從動(dòng)輪激光測距儀8測量得到，關(guān)閉進(jìn)油球閥19。由于進(jìn)油球閥19是手動(dòng)控制，可能會(huì)出現(xiàn)油液進(jìn)入主動(dòng)輪油缸7過多的情況，此時(shí)可以打開回油球閥20，油液從主動(dòng)輪油缸7經(jīng)回油球閥20流入油箱T，當(dāng)傳動(dòng)比接近目標(biāo)值，關(guān)閉回油球閥20。最終調(diào)節(jié)得到的傳動(dòng)比為1.18。
[0015]3.通過控制臺(tái)控制電磁比例溢流閥18，調(diào)節(jié)從動(dòng)輪油缸油壓至安全油壓1.5Mpa。
[0016]4.變頻器對驅(qū)動(dòng)電機(jī)I進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)I的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1000r / min。
[0017]5.變頻器對加載電機(jī)14進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制，使加載電機(jī)14的轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定在40N / min。
[0018]6.調(diào)節(jié)好之后，通過電磁比例溢流閥18調(diào)節(jié)油壓至最大油壓2Mpa，開始通過測控臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，得出CVT5此時(shí)的滑移率和效率。
[0019]7.保持CVT5的傳動(dòng)比，轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速不變，通過電磁比例溢流閥18依次降低油壓，即降低CVT的夾緊力，從2Mpa到1.9，1.8，…，直至CVT5效率出現(xiàn)明顯降低。然后升高油壓
至安全油壓。
[0020]8.在測得的多組CVT5的滑移率與效率的數(shù)據(jù)中，找出效率最高的一組為91.2%，此時(shí)CVT5從動(dòng)輪10的油壓為0.5Mpa，與之對應(yīng)的滑移率1.2%即為這一工況下的最佳滑移率。
[0021]9.調(diào)節(jié)傳動(dòng)比，轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速，進(jìn)行下一組實(shí)驗(yàn)。
[0022]經(jīng)多組實(shí)驗(yàn)，可得出CVT5在不同工況下的最佳滑移率。
[0023]CVT5的滑移率e=ig / iS，是由CVT5的速比和傳動(dòng)比所決定。速比is=op /ω3=Νρ / ns，可通過輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測量得到的輸入轉(zhuǎn)速Np和輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測量得到的輸出轉(zhuǎn)速ns得出。傳動(dòng)比ig=Rs / Rp，可通過激光測距儀測量與主從動(dòng)輪回轉(zhuǎn)半徑相對應(yīng)的軸向位移得出，從而得到CVT5的滑移率。
[0024]CVT的效率η定義為:η =(加載電機(jī)轉(zhuǎn)矩X加載電機(jī)轉(zhuǎn)速)/ (驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩X驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速)。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬帶式無級變速器滑移率測試臺(tái)，包括機(jī)械傳動(dòng)部分、液壓部分和測控部分，其特征在于:所述機(jī)械傳動(dòng)部分包括臺(tái)架(15)，在臺(tái)架(15)上裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)，加載電機(jī)(14),在驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)的輸出軸上裝有輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(2),輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)的輸出軸通過CVT輸入軸聯(lián)軸器(3)與CVT (5)的輸入軸(4)聯(lián)接；在加載電機(jī)(14)的輸出軸上裝有輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(13)，輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(13)的輸出軸通過CVT輸出端聯(lián)軸器(12)與CVT(5)的輸出軸(11)聯(lián)接；所述的液壓部分包括液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16)，在液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)(16)上聯(lián)接有液壓泵(17)，液壓泵(17)的出油口分別接電磁比例溢流閥(18)的P 口、從動(dòng)輪油缸(10)和進(jìn)油球閥(19);進(jìn)油球閥(19)另一端接主動(dòng)輪油缸(7)，在進(jìn)油球閥(19)與主動(dòng)輪油缸(7)之間的管路上接有回油球閥(20);所述的測控部分包括測控臺(tái)和傳感系統(tǒng)，所述的測控臺(tái)包括有測試部分和控制部分，測試部分包括數(shù)據(jù)采集卡，通訊串口，顯示器；所述的控制部分包括控制按鈕，控制按鈕接邏輯輸入接口，邏輯輸入接口接控制邏輯電路和電磁比例溢流閥(18)，控制邏輯電路分別接驅(qū)動(dòng)電機(jī)變頻器、加載電機(jī)變頻器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)變頻器接驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)，加載電機(jī)變頻器接加載電機(jī)(14)；所述的傳感系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集卡連接，包括有輸入軸轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(2)，主動(dòng)輪激光測距儀(9)，從動(dòng)輪激光測距儀(8)，主動(dòng)輪油缸壓力傳感器(21)，從動(dòng)輪油缸壓力傳感器(22)，輸出軸轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器(13);主動(dòng)輪激光測距儀(9)裝在主動(dòng)輪油缸(7)旁，從動(dòng)輪激光測距儀(8)裝在從動(dòng)輪油缸(10)旁，主動(dòng)輪油缸壓力傳感器(21)裝在進(jìn)油球閥(19)與主動(dòng)輪油缸(7)之間接的管路上，從動(dòng)輪油缸壓力傳感器(22)裝在電磁比例溢流閥(18)的P口與從動(dòng)輪油缸(10)之間的管路上。
【文檔編號(hào)】G01M17/007GK103776630SQ201410053227
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】譚援強(qiáng), 成毅, 姜?jiǎng)購?qiáng), 龍海卿, 劉金剛 申請人:湘潭大學(xué)