卡车起步工况对离合器结合过程的影响分析

公路卡车起步阶段不同的起步工况对离合器结合过程影响较大,从而对换挡品质产生重要影响。以公路卡车起步阶段离合器结合过程为研究对象,在分析离合器结合过程和换挡品质影响因素的基础上,选定冲击度和摩擦功作为起步工况对离合器结合过程影响的评价指标。分析离合器结合过程的力学模型,采用Simulink建模,研究起步工况不同因素对离合器滑摩功和冲击度的影响,可知随着油门开度、坡度、载重的增加,冲击度最大值有所增大,但都小于国际标准;滑摩功最大值会增大,且趋于平稳所需时间也更长。结果表明所采用研究方法及所得结论可以作为研究换挡品质及其他相关性能研究的参考方法。     

AMT离合器起步过程的模糊控制方法

机械式自动离合器(Automated Mechanical Transmission,AMT)的起步控制一直是机械式自动变速器发展过程中的一大难题。通过分析离合器的起步过程,以车辆起步时的冲击度和滑摩功为主要评价性能指标,根据油门和发动机转速,利用模糊控制技术对车辆起步时离合器接合量与接合速度进行控制,通过车辆上路试验进行了实测,效果比较满意。     

湿式DCT双离合器联合起步控制建模与仿真

应用平均雷诺方程和粗糙表面弹性接触模型,建立了湿式离合器接合过程动态传递转矩模型。在湿式离合器接合过程动态传递转矩模型的基础上,建立了车辆起步过程中湿式双离合器联合起步动力学模型,并利用Matlab/Simulink仿真平台对模型进行了仿真验证。以20%油门开度起步为例,分别对引入动态传递转矩模型和经典静态转矩模型的湿式双离合器联合起步过程进行了仿真分析,结果表明,引入湿式离合器动态传递转矩模型能够更加真实地表征湿式DCT起步过程中转速、冲击度及滑摩功变化规律。     

DCT车辆起步及换挡过程双离合器H∞鲁棒控制

根据自主研发的双离合器自动变速器（DCT）结构和工作原理,建立了DCT车辆起步及换挡过程动力学模型。考虑起步及换挡过程中发动机扭矩波动及油门踏板抖动等不确定性因素,基于Riccati不等式和线性矩阵不等式设计了H∞鲁棒控制器,分析了冲击度和滑摩功两项离合器接合性能指标,探讨了离合器最优传递扭矩的求解问题,并与线性二次型最优控制策略进行了仿真对比分析,结果表明：H∞鲁棒控制可以较好地解决DCT车辆起步与换挡过程离合器压力控制问题,并能显著地改善离合器控制的鲁棒性能。     

深孔钻机离合器接合过程动力学特性分析

以深孔立轴岩心钻机深孔钻进启动时离合器为研究对象,建立离合器接合过程动力学模型,利用MATLAB编程求解微分方程数值解,研究了离合器操纵、启动挡位和钻孔深度等因素对接合时间、滑摩功率、滑摩功等接合过程参数的影响。研究发现:随着钻孔深度的增大离合器接合时间延长,滑摩功线性增大。挡位传动比对离合器从动部分的等效转动惯量、等效阻力矩影响大,对于特定钻机可以在500米以浅采用二挡直接启动。     

不同车辆载荷的AMT车辆起步过程离合器控制

分别对离合器接合的动力学模型和换挡品质进行理论分析,针对车辆起步过程中,由于离合器接合而引起的冲击或滑磨功增加的问题,提出三参数的模糊控制方法。在Matlab/Simulink环境下对车辆起步过程进行仿真试验,将标识车辆起步外部路况的油门开度、油门开度变化率和车辆的载质量3个参数作为模糊控制器的输入量,以控制离合器的接合速度。仿真结果表明,增加车辆的载质量作为控制器的输入量,能有效改善车辆起步过程中离合器的接合质量,提高离合器的接合性能。     

离合器摩擦片动静摩擦系数对大马力推土机换挡性能的影响

针对大马力推土机在换挡过程中出现的冲击度过大的问题,提出评价换挡性能的两个指标：冲击度、滑摩功;建立大马力推土机传动系统AMESim和MATLAB联合仿真模型;进而研究变速箱离合器摩擦片动、静摩擦系数对换挡冲击度、滑摩功的影响。结果表明：在一挡起步和二挡降一挡时的换挡冲击最大,在二挡降一挡过程中,随着动摩擦系数的增大,换挡结合时间减小,冲击度、滑摩功也随之增大,当换挡完成时,冲击度幅值减小,滑摩功不随动摩擦系数变化而变化;随着静摩擦系数的增大,换挡冲击度、滑摩功变化不明显。     

基于模型预测控制的无级变速起步优化控制策略

为提高车辆的起步性能,新一代大功率无级变速器(CVT)采用离合器与变矩器作为起步装置,由于离合器接合过程的多目标特性,会引起车辆起步冲击等问题。为此,以DNR离合器接合过程为研究对象进行离合器接合过程优化控制的研究。首先,设计离合器压力控制系统,使系统有进一步优化空间;其次,分析离合器接合过程,确定起步评价指标;第三,就接合过程中存在问题,提出以实现离合器接合一致性为目标的模型预测控制策略;最后,利用联合仿真建立CVT动力总成仿真模型,通过国产力帆520车型对系统有效性与合理性进行验证。结果表明：离合器接合过程在所提出的优化控制策略的作用下,能够在目标时刻完成充油过程,降低起步冲击度,有效改善整车起步品质。     

车用磁粉离合器的起步模糊控制策略研究

离合器在起步接合过程中,通过油门开度及其变化率来推理驾驶员的操作意图。以驾驶员意图和离合器主、从动件速度差为控制参数,运用模糊控制理论,设计了车辆起步时磁粉离合器的模糊控制器,实现了起步接合过程中对磁粉离合器励磁电流的合理控制,使整车冲击度都满足相应指标,并使磁粉离合器的滑磨功较小。通过在MATLAB/Simulink中磁粉离合器的动力学建模,以整车模型为平台对起步控制策略进行了仿真试验验证,取得了较满意的效果。     

高转速差航空摩擦离合器的接合特性与控制策略研究

摩擦离合器是航空飞行器动力系统的关键部件，其接合过程中的动力学特性直接影响航空飞行器的灵活性、平稳性和安全性。在高转速差接合情况下，摩擦离合器接合过程转速变化大、接合冲击大、非线性因素复杂，如何实现摩擦离合器在高转速差接合状态下的平稳和快速接合一直是航空飞行器所需突破的难题。以某短距起落航空飞行器中传动系统中的干式摩擦离合器为研究对象，考虑摩擦系数的非线性特性、飞行器传动系统负载的非线性变化因素，根据动力学原理建立干式摩擦离合器的动力学模型，分析离合器接合过程中的主/从动盘转速、摩擦扭矩和冲击度。引入摩擦离合器的接合时间和冲击度作为接合特性的评价指标，提出分段式接合压力加载控制策略，对比分析线性接合压力控制策略，所提出的控制策略具有接合时间短、冲击小的特点。研究工作可为某短距起落航空飞行器的干式摩擦离合器接合控制提供参考，提高我国航空飞行器的机动性和可靠性。     

基于动摩擦系数的微型车离合器起步接合过程动力学仿真

针对常用机械式自动变速器(automated mechanical transmission,AMT)起步控制策略由于将离合器动摩擦系数视为常量,而忽略其变化所导致的车辆起步冲击度大的问题,对某款微型车AMT的起步过程进行了研究,提出了基于动摩擦系数的微型车离合器起步接合过程的动力学研究方法,根据摩擦学原理及其试验,讨论了离合器动摩擦系数随转速变化的关系,建立了离合器三维实体模型,并利用ADAMS软件对离合器起步接合过程进行了动力学仿真,分析了干式膜片弹簧摩擦离合器的动摩擦系数与其摩擦力矩和冲击度的关系。研究结果表明,与动摩擦系数为常量的离合器相比,动摩擦系数为变量的离合器半接合点和同步点的冲击度更大。其中,半接合点的冲击度增加率为110%,验证了动摩擦系数变化对车辆起步冲击度作用的重要性。     

DCT起步过程离合器滑摩功仿真分析

对滑摩功计算方法进行了分析,确定了以系统建模为基础的分析计算方法。对双离合器自动变速器起步过程进行了分析,根据不同的离合器的工作状态确定了双离合器自动变速器的工作模式,建立了双离合器自动变速传动系统动力学模型。最后根据双离合器自动变速器起步工作策略及传动系统动力学模型,依据某原型车性能参数,利用MAllLAB／SIMuuNK软件建立了起步工况仿真模型,得到了不同起步工况下的离合器滑摩功曲线,为进行双离合器瞬态温度场分析及温升控制奠定基础。     

基于模糊技术的自动离合器起步控制研究

针对自动离合器起步控制进行研究,建立了离合器的接合动力学模型和离合器动态摩擦力矩模型,分析了离合器的接合过程。应用模糊控制技术对自动离合器在车辆起步时的接合过程进行控制,并通过建立SIMULINK模型对控制系统进行仿真。结果表明,该控制系统避免了起步冲击和不能很好适应驾驶员起步意图的问题。     

基于DMC-PID串级算法的起步离合器MAP图控制

分析了机械式自动变速器(AMT)车辆起步时离合器的接合过程。以降低起步冲击度和减小离合器滑摩功为目标,由油门开度、发动机转速、怠速目标转速以及一轴转速等参数提出了起步离合器MAP图控制策略。采用DMC-PID串级预测控制算法对离合器位置进行了动态跟踪,充分发挥了DMC算法的超前预测性、强鲁棒性以及PID控制算法的抗干扰能力。在上海华普AMT样车上进行了起步离合器道路试验,所提出的起步离合器MAP图控制策略得到了成功应用。     

FEEDBACK LINEARIZATION CONTROL FOR ELECTRONICALLY CONTROLLABLE CLUTCH OF VEHICLE

０　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ（ＡＴ）,ａｕｔｏｍａｔｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ（ＡＭＴ）ｎｏｔｏｎｌｙｃａｎｓｈｉｆｔａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ,ｂｕｔｈａｖｅｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ（ＭＴ）,ｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ,ｌｏｗｃｏｓｔａｎｄｅａｓｙｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ［１,２］．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐ…     

汽车离合器接合过程中的稳定性分析研究

建立了AMT离合器接合过程的五自由度动力学模型,建立了离合器状态转化逻辑真值表,对离合器的接合过程进行了稳定性分析,并在MATLAB/SIMULINK中进行了仿真。稳态分析和动态仿真结果说明,在离合器接合过程中,当离合器摩擦系数变化率趋于负值时,系统接合过程不稳定,出现自激振动,同时离合器接合压力的波动也会增加自激振动的可能性,最后为离合器的优化和控制提出了合理建议。     

考虑行走弹性影响下的车辆换挡过程分析

为研究行走弹性对工程车辆行走换挡过程的影响,建立了考虑驱动轮轮胎变形引起的车辆行走弹性影响的整车行走动力学模型,该模型适用于换挡过程分析。计算与分析了典型装载机动力换挡过程,将考虑或不考虑行走弹性时计算得到的整车加速度和瞬时冲击度的变化过程分别进行了对比,利用实车试验对单一换挡过程进行了验证;并将考虑行走弹性时升挡过程中变速箱输入输出转速变化过程、离合器滑摩功率特性的计算结果与不考虑行走弹性时换挡过程的计算结果进行了对比。研究结果表明：与不考虑行走弹性的情况相比,行走弹性变形使得换挡过程中整车加速度的变化更加平缓;换入挡离合器有两次滑摩过程,冲击度更小,换挡时间更长;离合器接合时的冲击度与其接入时间有关;滑摩功更小。     

车辆综合传动换档离合器结合过程动态特性研究

针对某综合传动装置,建立了换档离合器在结合过程中的动态模型,采用ＭＡＴＬＡＢ中ＳＩＭＵＬＩＮＫ进行动态特性仿真,通过试验,验证了所建立的数学模型和仿真计算方法的正确性和有效性,研究结果可以用于履带车辆综合传动换档离合器与液压系统的性能匹配和性能预测。     

润滑油温度对铜基湿式离合器摩擦转矩的影响

润滑油的温度变化会改变自身黏度,从而影响摩擦元件的润滑和接触状态,对离合器的动力响应产生显著影响,因此需要研究润滑油温度对湿式离合器摩擦转矩特性的影响。考虑离合器的流体润滑、粗糙接触、动力响应和热量传导,建立一个多物理场耦合的热力学模型;根据润滑油与离合器之间的换热特性,采用集总参数法得到离合器的平均温升。离合器台架试验验证所建立数值模型的准确性。结果表明在离合器的接合过程中,摩擦转矩的变化可分为三个阶段,即接合准备阶段A、缓慢变化阶段B和指数增长阶段C。润滑油温度主要影响阶段B的摩擦转矩。在阶段B早期,润滑油温度越高,黏性转矩越小,接触转矩越大。随后,润滑油温度的升高减缓黏性转矩的下降趋势,促进接触转矩的增加,从而促进摩擦转矩增长率的增加。为了保证离合器在阶段B的摩擦稳定性,最佳的润滑油温度范围为80~100℃。