液壓機械無級變速器(Hydro-mechanical Continuously Variable Transmission,簡稱HMCVT),具有可控無級變速、傳動功率大、傳動效率高、行駛平穩(wěn)、操控簡單的特點,可顯著提高重型載重汽車的動力性能、燃油經(jīng)濟性和駕駛舒適性。在國家新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的推動下,我國城鎮(zhèn)化建設取得歷史性突破,因此載重汽車所面臨的城市工況日益增多。在城市工況下,車輛的頻繁啟停,降低了車輛的燃油經(jīng)濟性,因此需要對HMCVT進行效率特性分析,找出HMCVT的高傳遞效率車速區(qū)間,為合理的駕駛操作提供理論支撐;為了將車輛制動時的動能回收,用于車輛的啟動,提高能量的利用率,達到降低油耗的目的,在原有五段式液壓機械無級變速器的基礎(chǔ)上,設計制動能量回收單元,實現(xiàn)制動能量的回收與利用。本文以某型號300馬力重型載重汽車為適用對象,對五征集團設計的五段式液壓機械無級變速器的效率特性進行了分析研究;在HMCVT中的液壓傳動基礎(chǔ)上,設計了制動能量回收單元。利用AMESim仿真軟件建立傳統(tǒng)重型載重汽車整車仿真模型和含有制動能量回收系統(tǒng)的整車仿真模型,分別對HMCVT的效率特性和制動能量回收系統(tǒng)的特性進行仿真與分析;通過搭建制動能量回收單元模擬實驗臺架,對仿真結(jié)果進行實驗驗證。主要研究內(nèi)容如下:(1)根據(jù)某300馬力重型載重汽車的技術(shù)參數(shù)及傳動系統(tǒng)速度分布,對五征集團現(xiàn)有的五段式輸出型無級傳動方案進行分析,研究了功率流與效率特性的分析計算方法,并對系統(tǒng)產(chǎn)生功率循環(huán)的條件、影響功率循環(huán)的參數(shù)進行分析,總結(jié)了功率循環(huán)對系統(tǒng)效率的影響規(guī)律,得出HMCVT具備較高傳遞效率的速度區(qū)間為40~50km/h。(2)基于HMCVT傳動中的液壓傳動,設計液壓制動能量回收單元,并針對現(xiàn)有機構(gòu)無法保證變量泵/馬達在任意車速制動時工作在額定轉(zhuǎn)速區(qū)間的問題,設計調(diào)速機構(gòu),提出了利用離合器,將行星輪系中行太陽輪與行星架鎖止,實現(xiàn)對變量泵/馬達轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)的設計方案;根據(jù)蓄能器的連接方式,通過對比單蓄能器與雙蓄能器對制動能量回收率的影響,確定采用雙蓄能作為蓄能裝置的制動能量能量回收系統(tǒng)設計方案。(3)對制動能量回收單元的能量管理及控制策略進行論述,根據(jù)車輛的運行工況,以及理想制動轉(zhuǎn)矩分配原則,制定基于理想分配轉(zhuǎn)矩分配曲線的制動轉(zhuǎn)矩分配規(guī)則,在保證車輛行駛安全的前提下,最大限度的回收制動能量;在此基礎(chǔ)上,建立液壓制動控制策略與蓄能器供能起步控制策略。(4)基于仿真軟件AMESim,建立制動能量回收系統(tǒng)的整車仿真模型,分別在不同制動強度、制動初始速度、載重以及蓄能器初始壓力影響因素下進行仿真,分析上述因素對制動能量回收單元性能與效率的影響規(guī)律,提出了可以提高制動能量回收率的駕駛操作建議。(5)搭建制動能量回收單元模擬實驗臺架,對雙蓄能器制動能量回收單元的設計方案與單蓄能器制動能量回收單元設計方案進行對比實驗,驗證了雙蓄能器制動能量回收單元設計方案比單蓄能器制動能量回收單元設計方案回收的制動能量回收率高;對雙蓄能器制動能量回收單元受載重、制動強度的影響規(guī)律進行驗證。
【學位單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U463.221
【部分圖文】：

圖 1.1 液壓機械無級變速器構(gòu)成原理VT 在重型載重汽車上應用具有以下優(yōu)點[12~14]：無極調(diào)速，使車輛可以依據(jù)發(fā)動機工作狀態(tài)和路面情況，實現(xiàn)的變化；機構(gòu)

制動能量再生技術(shù)原理圖

(a) DMT-25 變速器結(jié)構(gòu)圖 (b) DMT-25 變速器傳動原理圖圖 1.3 文獻[20]所述變速器如圖 1.3 為 DMT-25 型 HMCVT 的結(jié)構(gòu)及傳動原理簡圖。DMT-25 型 HMCVT 由美國 Sundstrand 公司所研發(fā)并將其應用于重型載重汽車[20]。該傳動系統(tǒng)采用單行星架作為匯流機構(gòu)，通過控制行星架離合器和齒圈離合器實現(xiàn)無極調(diào)速。泵馬達系統(tǒng)
【參考文獻】

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本文編號：2876787