汽车动力系离合器接合抖振和粘一滑的分析和仿真

研究分析了离合器接合的抖振和粘一滑以及用数字来检验这些现象的影响系数。为具有汽车变速箱装置的动力系带打滑离合的4自由度（4DOF）的扭振系统开发了一个模型。进行稳态分析表明该离合器的抖振与摩擦系数和斜率有关,并用数字仿真加以证实。开发了模拟粘一滑的一种算法,并用于数字仿真,它表明了由于离合器压力波动,离开接合的抖振和外栽荷变动将增加了粘一滑的可能性。由2档换到3档的数字仿真证明,根据离合器接合时作用压力波动,离开接合抖振和外裁荷波动发生粘一滑可能增大,而随作用压力倾斜到啮合点发生粘一滑可能性明显减少。     

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。     

摩擦离合器的动态模糊响应

基于摩擦系数的动态模糊性质,应用动态模糊响应分析的基本理论,可获得摩擦离合器接合过程扭振响应的最简模糊样本函数。依据这些样本函数,分析了摩擦离合器发生自激振动的机理和其可能性测度、合理地选择与匹配摩擦离合器结构特性参数和接合时间,可减少摩擦离合器发生自激振动的可能性。     

某型船用大功率液控离合器传动系统联合仿真研究

进行了有关船用大功率液压驱动齿式离合器运动学及接触动力学的Adams和AMESim联合仿真流程研究,并进行了联合仿真交互操作界面开发,在给定参数下,能够输出可视化的计算结果。仿真分析结果表明,齿式离合器轴向接合过程的动态特性与冲击载荷受到主动端扭转刚度与轮齿端面结构的影响;减压阀最大开口压力为2.5 MPa,该压力下的最大推力为1.884×105 N;在内外圈发生碰撞时,油压会急速上升,如果减压阀的流量不足,则进油油路会泄漏。经过多次联合仿真发现,进口压力在0.008～0.01 MPa就能实现在4 s左右完成离合器的接合脱开过程。     

多片式湿式离合器接合过程湿振稳定性分析

针对多片式湿式离合器接合过程中系统稳定性问题,根据多片式湿式离合器工作原理和接合特性,建立湿式离合器系统结合过程湿振数学模型,基于复特征值及湿模态理论,采用数值分析和有限元方法研究多片式湿式离合器接合过程的稳定性,并对多片式湿式离合器关键参数对系统稳定性的影响规律进行研究。研究结果表明,通过引入雅克比矩阵可以计算出系统的稳定性特征,为后续湿式离合器可靠性优化提供依据;随着对偶钢盘刚度增加系统不稳定模态的阶数个数也增加,系统的稳定性将下降;随着作用压力逐渐增大,各阶模态对应的实部值也逐渐增大,系统的稳定性呈现下降趋势。     

离合器波形弹簧载荷-变形特性仿真分析

波形弹簧作为干式离合器摩擦片中具有轴向弹性的部件,其轴向载荷-变形特性直接影响到离合器接合过程中传递转矩变化规律,掌握其载荷-形变特性对于精确制定AMT离合器控制策略,进而减小起步、换挡过程中的接合冲击意义重大。以波形弹簧片结构参数为研究对象,运用有限元软件ANSYS-workbench建立了波形弹簧接触动力学仿真模型,分析了波形弹簧片结构尺寸参数对其载荷-变形特性的影响。分析结果表明波形弹簧展角越大,压缩前期压力上升越快而最终压力并无太大变化;波形弹簧厚度越大,压力上升越快且最终压力越大。     

高速超越斜撑离合器差速接合冲击载荷估算

对高速超越斜撑离合器差速接合情况下,离合器接合时间及瞬态冲击载荷进行了估算,以评估该类型离合器在差速接合条件下的承载能力,可为同类型离合器差速接合条件下的冲击载荷佑算提供参考.     

气动式装载机离合器接合过程仿真与实验研究

对气动式装载机离合器的接合过程,进行了动力学和接合过程参数的计算,利用仿真软件MATLAB,建立了仿真的模型.进行了仿真分析以及气动式装载机离合器的静态实验.通过仿真结果与实验结果的比较分析,得到了新型装载机离合器开发研究的气动控制方法.     

摩擦离合器黏滑振动特性的显式动力学分析

针对摩擦离合器在接合过程中出现的黏滑振动问题,建立了某车型离合器三维有限元模型,通过采用有限元软件ABAQUS内嵌的显式动力学分析算法,对离合器系统在接合过程中产生的黏滑振动特性进行研究,通过改变法向载荷和摩擦片厚度,探讨了两者对离合器系统黏滑振动行为的影响.研究结果表明,利用ABAQUS显式动力学分析能有效地模拟出离合器接合过程中产生的黏滑振动现象.黏滑振动发生过程中,系统位移信号呈现出明显的锯齿状波动,飞轮盘和摩擦片会在一定时刻形成相互咬合的状态.离合器黏滑振动的频率和系统的自然频率非常接近,受到系统结构的影响.当法向载荷从1.0 MPa增大到1.5 MPa时,系统振动位移信号的波动幅值增大,黏滑振动周期减小,系统颤振现象更加明显.但当法向载荷进一步增大到3.0 MPa时,黏滑振动逐渐演变为持续的摩擦自激振动现象.通过合理地调控离合器接合的法向载荷,有利于改善黏滑振动现象.摩擦片厚度对系统黏滑振动特性的影响显著,当摩擦片厚度从2 mm逐渐增加为4 mm时,系统的结构频率发生变化,从而使得系统黏滑振动的频率发生变化.此外,增大摩擦片厚度能够改善系统黏滑振动行为,降低系统黏滑振动强度,因此适当地增大摩擦片厚度,是改善黏滑振动强度的有效手段.     

摩擦离合器黏滑振动特性的显式动力学分析

针对摩擦离合器在接合过程中出现的黏滑振动问题,建立了某车型离合器三维有限元模型,通过采用有限元软件ABAQUS内嵌的显式动力学分析算法,对离合器系统在接合过程中产生的黏滑振动特性进行研究,通过改变法向载荷和摩擦片厚度,探讨了两者对离合器系统黏滑振动行为的影响.研究结果表明,利用ABAQUS显式动力学分析能有效地模拟出离合器接合过程中产生的黏滑振动现象.黏滑振动发生过程中,系统位移信号呈现出明显的锯齿状波动,飞轮盘和摩擦片会在一定时刻形成相互咬合的状态.离合器黏滑振动的频率和系统的自然频率非常接近,受到系统结构的影响.当法向载荷从1.0 MPa增大到1.5 MPa时,系统振动位移信号的波动幅值增大,黏滑振动周期减小,系统颤振现象更加明显.但当法向载荷进一步增大到3.0 MPa时,黏滑振动逐渐演变为持续的摩擦自激振动现象.通过合理地调控离合器接合的法向载荷,有利于改善黏滑振动现象.摩擦片厚度对系统黏滑振动特性的影响显著,当摩擦片厚度从2 mm逐渐增加为4 mm时,系统的结构频率发生变化,从而使得系统黏滑振动的频率发生变化.此外,增大摩擦片厚度能够改善系统黏滑振动行为,降低系统黏滑振动强度,因此适当地增大摩擦片厚度,是改善黏滑振动强度的有效手段.     

FEEDBACK LINEARIZATION CONTROL FOR ELECTRONICALLY CONTROLLABLE CLUTCH OF VEHICLE

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

Control of gear shifts in dual clutch transmission powertrains

To achieve the best possible responses during shifting in dual clutch transmissions it is commonplace to integrate clutch and engine control, while the clutch is used to match speeds between the engine and wheels via reduction gears, poor engine control can lead to extended engagement times and rough/harsh shift transients. This paper proposes a method for combined speed and torque control of vehicle powertrains with dual clutch transmissions for both the engine and clutches. The vehicle powertrain is modelled as a simple four degree of freedom system with reduction gears and two clutches. Including a detailed clutch hydraulic model, comprising of the direct acting solenoids and clutch piston with the hydraulic fluid modelled as a compressible fluid. Powertrain control is realised through control of clutch solenoids and manipulation of the engine throttle input. Sensitivity study of clutch performance evaluating inaccurate torque estimation demonstrated variance in the response of the hydraulic system, with an indicative simulation of poor estimation resulting in increased powertrain vibration during and after shifting. Simulations are conducted to demonstrate the capacity for this method of engine and clutch control to further reduce shift transients developed in dual clutch transmission powertrains. The obtained results also show that the adoption of torque based control techniques for both the clutch and engine, which makes use of the estimated target clutch torque, significantly improves the powertrain response as a result of reduction in the lockup discontinuities.     

干式离合器接合同步冲击的分析

为提高干式离合器的起步接合品质,建立了2自由度干式离合器传动系统动力学模型,对起步接合时干式离合器的同步冲击进行了分析。理论分析及实验验证结果表明,干式离合器同步冲击的大小取决于同步前摩擦扭矩与发动机扭矩、负载扭矩的关系。与发动机扭矩和负载扭矩相比,当同步前的摩擦扭矩过大时,会导致同步冲击增大。在离合器接合同步前,根据发动机扭矩和负载扭矩的大小适当减小摩擦扭矩可以有效降低干式离合器接合时的同步冲击。     

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。     

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。     

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℃。     

无级变速器湿式离合器动态摩擦系数对转矩传递影响的研究

因研究湿式离合器接合特性的需要,通过分析无级变速器湿式离合器的机械结构,建立了湿式离合器机械传动的数学模型,运用建立的数学模型,研究了不同动态摩擦系数斜率对传递转矩的影响。研究结果表明,对于具有正斜率特性的摩擦系数,其传递的转矩是收敛的,而对于具有负斜率特性的摩擦系数,其传递的转矩是发散的。研究结果为进一步研究湿式离合器的传动特性提供了理论基础。     

干式离合器台架执行机构模糊滑模控制

基于五速干式DCT,搭建了干式离合器台架执行机构,考虑其非线性时变特征,设计了滑模变结构控制器,并利用模糊控制器实时补偿负载转矩同时调整滑模趋近律参数,以提高控制精度同时削弱滑模变结构控制稳态的抖振现象。结合双离合器式自动变速器(DCT)的起步与换挡过程,进行了硬件在环仿真试验。