[发明专利]车辆无级变速器变速性能试验台及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及变速器试验装置，具体涉及一种车辆无级变速器变速性能试验台，同时还涉及利用该试验台进行一系列变速性能试验的方法。

背景技术

目前车辆CVT的变速机构采用液压驱动方式，因此，液压系统及控制方法是车辆无级变速器的关键技术之一。目前由于国产CVT技术尚不成熟，针对CVT的研究仍主要以国外CVT为对象。

CVT液压系统试验包括部件试验和总装试验。部件试验主要对阀体进行测试，需要建立专门的液压系统试验台。

总装试验主要是对控制方法的研究，通常建立能够模仿车辆实际行驶工况的CVT试验台。试验台由发动机、变速器、飞轮、加载设备等组成，其中发动机可由功率相当的电机代替，飞轮和加载设备可由满足要求的电机代替，这种试验台结构复杂，成本高，运行过程中能耗较大。

由于无级变速器的变速机构自身具有的受力平衡关系，液压系统的运行状况几乎不受变速器负载的影响，在空载或轻载工况也能够进行正常的速比控制和夹紧力控制，这一原理为研究空载运行的车辆无级变速器变速性能试验台提供了思路。但是基于种种原因，目前还没有空载运行的车辆无级变速器变速性能试验台及试验方法公开。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种车辆无级变速器变速性能试验台，利用无级变速器中变速机构自身具有的受力平衡关系，在进行控制系统和液压系统性能研究时，只需要采用小功率的驱动电机，让变速器处于空载运行，从而可以进行一系列的变速器性能研究工作，并且最大限度地降低了功率损耗，大大降低了试验成本；同时充分结合了MATLAB软件的xPC target功能设计，提高了平台的智能化；本发明的目的之二是提供一种车辆无级变速器变速性能试验方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

该车辆无级变速器变速性能试验台，包括宿主机、目标机、数据采集单元和硬件单元；

所述硬件单元包括依次连接的变频器、驱动电机和无级变速器，所述宿主机内建立simulink车辆传动模型，所述车辆传动模型的仿真参数通过宿主机进行输入，运行时，利用RTW编译模型下载至目标机；

所述目标机的控制包括运动控制、速比控制和夹紧力控制，分别通过运动控制模块、速比控制模块和夹紧力控制模块完成，其中，车辆传动模型的仿真参数的设置包括目标主、从动轮转速的设置、目标速比的设置以及目标压力的设置，所述运动控制模块根据设定的目标主、从动轮转速控制变频器的输出，所述变频器控制驱动电机的运转，从而驱动无级变速器，所述无级变速器的主、从动轮的实时转速经传感器采集后，反馈至运动控制模块和速比控制模块；

所述速比控制模块根据设定的目标速比，通过数据采集单元输出控制信号至无级变速器的速比阀，调节主动轮的油缸压力，转速传感器采集无级变速器的主、从动轮转速并反馈给速比控制模块；所述夹紧力控制模块根据设定的目标压力，通过数据采集单元输出控制信号至无级变速器的夹紧力阀，调节从动轮的加紧力，所述无级变速器的系统压力经传感器采集后，反馈至夹紧力控制模块。

进一步，所述数据采集单元包括采集卡与CVT接口板，所述CVT接口板与无级变速器上的传感器输出端相连接，并将采集的运行数据通过采集卡输出至目标机的各控制模块。

本发明的目的之二是通过以下技术方案实现的：

该车辆无级变速器变速性能试验方法，包括以下步骤：

1）将变频器、驱动电机、无级变速器依次联接，组成硬件单元；

2）在宿主机内建立simulink车辆传动模型，并输入车辆传动模型的仿真参数，利用RTW编译模型下载至目标机；

3）运行目标机程序，硬件单元开始运转，目标机程序和试验台硬件联合模拟车辆行驶工况，将CVT置于模拟回路中，根据需要选择进行以下子项目中的一项或多项：

31）速比控制算法试验：目标机程序模拟发动机和行驶阻力，计算发动机转速和车速，通过变频器控制电机转速，使电机转速接近所计算的发动机转速，由CVT上的转速传感器采集主、从动轮转速信号并计算实际速比，通过速比控制模块实现实际速比跟踪目标速比；

32） 夹紧力控制算法试验：使目标系统压力产生突变，观察实际系统压力的响应，从而验证夹紧力控制算法效果；

33）速比变化率研究试验：包括

331）维持主动轮转速和夹紧力不变，突然改变速比控制量，观察速比变化率。