基于燃油经济性的无级变速器调速特性设计

首先要将发动机在不同转速下的负荷特性绘制在图1上，图中的$n_1$n1​…$n_6$n6​是不同转速下的负荷特性曲线，转速不变时，横坐标是功率或是转矩其实表示的都是负荷特性。这些曲线的包络线是发动机提供一定功率时的最低燃油消耗曲线。

利用图1可以找出发动机提供一定功率时的最经济工况（转速和负荷<此时可以看出包络线与负荷特性交点处，交点处功率未达到当前转速下最大功率，负荷率都未达到100%>）。
把最经济工况下的转速-功率对应关系表明在外特性曲线上，可以得到图2的最小燃油消耗特性，即$A_1A_2A_3$A1​A2​A3​曲线。从图2依然可以看出负荷率没有拉满（在最大功率处负荷率似乎几乎拉满），这和万有特性也是一致的。

当汽车在某道路阻力系数$\Psi$Ψ的道路上以速度$u^{'}_{a}$ua′​行驶，根据车辆功率平衡计算出需要发动机提供功率$P_{e}^{'}$Pe′​，发动机可以在$n_0,n_{e}^{'},n_1,n_2...$n0​,ne′​,n1​,n2​...多种转速及相应的多种负荷率工作，但只有在$P_{e}^{'}$Pe′​水平线与$A_2A_3$A2​A3​的交点处工作，即转速为$n_{e}^{'}$ne′​和大致为90%的负荷率工作时，燃油消耗率$b$b最小。
有了发动机的最小燃油消耗特性，可进一步确定无级变速器的调节特性。无级变速器的传动比$i^{'}$i′与发动机转速$n$n及汽车行驶速度之间有如下关系：$i^{'} = 0.377\frac{nr}{i_0u_a}=A\frac{n}{u_a}$i′=0.377i0​ua​nr​=Aua​n​
式中，$A$A对某一汽车而言为常数，$A = 0.377\frac{r}{i_0}$A=0.377i0​r​。
如上所述，当汽车以速度$u_{a}^{'}$ua′​在一定道路上行驶时，根据应提供的功率$P_{e}^{'}=\frac{P_{\Psi}+P_w}{\eta_T}$Pe′​=ηT​PΨ​+Pw​​，由最小燃油消耗特性曲线可以求出发动机经济的工作转速为$n_{e}^{'}$ne′​（当然，节气门也要做相应的控制，才能在$n_{e}^{'}$ne′​时发出功率$P_{e}^{'}$Pe′​，毕竟最经济曲线是个部分负荷的曲线）。根据$u_{a}^{'}$ua′​与$n_{e}^{'}$ne′​可以得到无级变速器应有的传动比$i^{'}$i′。
将在同一$\Psi$Ψ值的道路上，不同车速时无级变速器应有的$i^{'}$i′连成曲线便得到无级变速器的调速特性，如图3所示。

AB对应变速器最大传动比，ED对应最小传动比，BC表示发动机转速为最大功率转速时（车速逐渐升高，需求功率达到了发动机可提供的最大功率），$i^{'}$i′与车速的关系曲线。AE表示发动机最低转速时，$i^{'}$i′与车速的关系曲线。AED与BC曲线间所包含的曲线，表示在不同道路阻力下无级变速器的调速特性。