双离合自动变速器技术现状及应用前景

介绍了双离合自动变速器(dual-clutch transmission,DCT)技术的发展过程和应用现状,分别对两独立离合器单轴输出、双离合器单轴输出、双离合器两轴输出3种不同型式DCT的结构特点、工作原理进行了详细的阐述,总结了在DCT中干、湿两种离合器的不同性能特点及适用范围,同时分析了DCT的起步及换档策略。DCT综合了手动变速器效率高的特点和液力机械式自动变速器动力换档的优势,使车辆不但具有良好的动力性与燃油经济性,而且极大地提高了换档舒适性,是目前变速器领域的研究热点,是未来变速器技术的发展方向。     

汽车双离合器自动变速器的模糊控制

针对双离合器自动变速器(DCT)自动换挡及双离合器交替结合中控制的高度非线型,采用模糊控制方法,建立了节气门开度、车速输入与档位输出的非线性映射,以及离合器转速差、离合器转速差加速度与离合器结合压力之间的非线性映射,设计了满足控制精度的隶属度函数、推理规则和解模糊方法,并进行了仿真分析.模糊控制可很好地实现车辆行驶中的自动换挡、双离合器交替结合时的压力输出,对DCT的智能控制及其实用化具有重要的工程应用意义.     

基于定轴齿轮的分汇流式自动变速器

为提高车辆的动力性和燃油经济性,提出了一种新型的分汇流式自动变速器.该新型变速器是在现有的双离合器式自动变速器的基础上,通过增设行星机构和两个制动器,并配合两个离合器使用,使它既可以达到用极少的齿轮对数实现更多速比档位的目的,又可以实现双离合器自动变速器的动力换档性能.详细介绍了其基本结构组成和工作原理,并通过实例分析对其作了进一步阐述.     

双离合器自动变速器及其研究现状

双离合器自动变速器克服了传统机械自动变速器换档动力中断的缺点,使汽车的动力性、燃油经济性以及换档舒适性得到了很大提高,已成为当前国际上变速器领域研究的热点。该文分析了双离合器自动变速器的结构特点和工作原理,并阐述了其研究现状。     

双离合器自动变速器传动方案分析

双离合器式自动变速器(DCT)从根本上解决了电控机械式自动变速存在的切断动力换挡问题,极大地提高了换挡舒适性,保证了车辆具有良好的动力性与换挡特性,具有结构简单、传动效率高的优点。笔者分析了两轴式、单中间轴式和双中间轴式DCT传动方案的优缺点,根据其结构特点,归纳出各传动结构适用的汽车布置形式;对比分析了双面离合器和双重离合器DCT的传动性能;运用功率流模型对比分析了DCT传动结构特点,得出DCT在乘用车上一般采用的结构形式。分析了干式和湿式双离合器的结构特性和性能特征,归纳出干式和湿式双离合器的DCT适用的车型,最后总结了气动式、电-液式、电动式执行机构方案的优缺点。通过对DCT相关的分析和归纳可为双离合器自动变速器的设计和开发提供一定的参考。     

基于最优控制的AMT/DCT离合器通用起步控制

依据自动变速器离合器从动侧运动状态判别离合器的起步与换挡状态,建立电控机械式自动变速器(Automated manual transmission,AMT)和双离合器自动变速器(Dual clutch transmission,DCT)的离合器起步统一动力学模型,采用线性二次型最优控制方法,将冲击度转换为最优控制的约束条件之一,以滑摩功最小为目标,通过AMT离合器起步、DCT单离合器起步和DCT双离合器起步时的状态变量选择、参数设置和约束条件修改,实现了AMT和DCT统一的离合器最优起步控制.仿真与试验结果表明,上述方法能够实现AMT和DCT离合器起步控制的通用化,从而为AMT/DCT自动变速器通用开发平台的构建奠定了基础.     

DCT内输入轴加工技术

DCT(双离合器变速器)也称DSG(Direct Shift Gearbox)直接换挡变速器。双离合器变速器技术在赛车上的应用已经有近70年的历史,真正应用于量产车上仅仅是近几年的事情。双离合器变速器技术优势明显,兼备并且超过手动变速器的灵活、迅捷,自动变     

国内四种类型自动变速器均已形成产业化基础

据预测,到2013年欧洲变速器市场上,配备手动变速器（MT）的汽车将占52%,配备手动自动变速器（AMT）的将占10%,配备无级变速器（CVT）的将占2%,配备双离合器变速器（DCT）的将占16%,配备自动变速器（AT）的将占20%。对于中国汽车市场,到2015年,我国轿车自动变速器的配备率将达到35%～40%左右……     

对自动变速器中单向离合器消除降档冲击的功能分析

针对自动变速器在自动变换档位时的冲击问题进行研究,简要介绍变速原理,并在此基础上对如何采用单向离合器消除换档特别是降档时的冲击问题进行了详细阐述,并提出了消除换档冲击的几种方法。     

双离合器自动变速器建模与起步仿真分析

双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission,DCT)以其独特的双离合器、双输入轴结构特点,克服了电控机械式自动变速器换挡过程中动力中断的缺点,这对电控机械式自动变速器来说,是一个很大的进步.介绍DCT的工作原理,提出DCT起步时采用两个离合器同时起步并根据起步条件确定离合器的分离阈值的1挡或2挡起步控制策略,以实现轻、中载条件下的快速起步(2挡起步)和重载条件下的正常起步(1挡起步),并通过离合器的分离速度控制来保证起步过程的平顺性.通过对湿式双离合器自动变速器的起步过程仿真分析,结果表明该控制策略能够实现DCT起步的平顺性和快速性的要求.     

干式DCT双离合器联合起步最优协调控制

基于自主开发的6速干式双离合器自动变速器(Dual clutch transmission, DCT),提出基于极小值原理的双离合器联合起步过程发动机和双离合器转矩协调最优控制算法。在起步滑摩阶段,以滑摩功和冲击度为性能指标,在反映驾驶员意图的终端约束下,采用极小值原理和改进的发动机恒转速控制,研究并确定起步过程中双离合器,发动机转矩及其转速。根据起步控制目标,确定分离离合器分离条件和离合器的转矩分配关系。在需求转矩切换阶段,将发动机输出转矩平滑切换到驾驶员需求转矩。在Matlab/Simulink软件平台上,搭建DCT车辆双离合器联合起步控制仿真模型,对不同驾驶意图和起步档位下DCT车辆的起步过程进行仿真。结果表明,所提出的基于极小值原理的发动机和双离合器转矩协调控制策略,有效地保证双离合器联合起步品质,反映起步意图,延长离合器使用寿命。将所得的离合器最优转矩控制律转化为离合器位置控制律,在离合器伺服控制试验台架上进行离合器位置闭环控制,得到较好的跟踪效果。     

双离合器自动变速器及其应用前景分析

介绍了一种采用双离合器构成的自动变速器的典型结构及其工作原理,变速器的挡位按奇偶数分开布置,分别与两个离合器相联接,通过两个离合器的交互切换完成换挡过程,实现动力换挡。文中简要分析了该型变速器的工作特性及关键技术,并对其应用前景进行了预测。     

DSG双离合变速器的结构分析

介绍了DSG双离合变速器的基本组成和典型结构,变速器有两个离合器分别连接两个输入轴,通过两个离合器的交互切换完成换挡过程,实现动力换挡过程。绘制出了6速DSG变速器传动原理简图,简要分析了DSG变速器传动过程和传动特性。     

双离合变速器预选档策略下齿轮敲击动力学分析

双离合自动变速器(Dual clutch transmission,DCT)在预选档状态下具有换档无动力中断和换档平顺等优点,然而在预选档策略下双离合自动变速器的齿轮敲击问题更加突出。以某型湿式双离合变速器为研究对象,分别建立变速器1档无预选以及预选2档下的齿轮敲击动力学模型。模型中各空套齿轮拖曳力矩包括齿轮搅油阻力矩、轴承阻力矩以及同步器阻力矩,此外,模型还考虑了变速器非功率流中未结合状态下离合器所产生的拖曳力矩。齿轮接触模型在考虑齿面弹性接触的基础上,计入了由润滑效应引起的齿隙间非线性油膜力。运用龙格库塔算法对模型求解,获得各齿轮副的动态响应。通过变速器敲击台架试验验证了动力学模型的可行性,计算结果与试验结果具有较好的一致性。对变速器齿轮动力学响应的研究结果表明：在一定角加速度激励下,变速器中空套齿轮存在明显的双面敲击现象;预选档位并不会对无预选状态下已发生敲击的齿轮副产生影响,但是预选档后,变速器非功率流分支发生改变,变速器内空套齿轮数量增多,整体上使变速器敲击问题更加突出。     

智能修正型换挡规律的设计及在双离合器式自动变速器中的应用

以车速和发动机油门为控制参数,设计双离合器式自动变速器(Dual clutch transmission, DCT)的两参数换挡规律,硬件在环仿真结果表明该控制规律在城市工况极易导致频繁换挡,在制动工况容易产生意外升挡.分析不合理换挡现象的原因,并指出驾驶员的不合理操作习惯是引起频繁换挡和意外升挡的主要原因,两参数换挡规律不易避免不合理换挡现象.基于"sugeno"型模糊控制方法,建立智能修正型换挡规律的控制系统,该系统以油门开度和油门开度变化率为输入,实时升、降挡车速的修正系数为输出,确定隶属度函数并制定相应的模糊控制规则.智能换挡系统中的降挡速度为两参数降挡曲线临界值与降挡修正系数的乘积,升挡速度为两参数升挡曲线临界值与升挡修正系数的商.控制结果表明智能换挡规律在保留两参数换挡规律优点的同时,可以避免频繁换挡及意外升挡现象的发生,提高整车的舒适性和燃油经济性.     

双离合器式自动变速器控制系统的关键技术

从离合器起步时的动力学模型、离合器接合速度的控制策略及离合器执行机构的跟踪品质三个方面,总结双离合器式自动变速器(Dual clutch transmission,DCT)起步控制技术的发展现状,提出进一步优化DCT起步性能的途径.将目前的换挡规律分别归纳为基于经验、基于约束条件、智能修正和综合智能四种类型,总结各种换挡规律的应用现状,提出进一步完善综合智能换挡体系的方法.总结改善DCT换挡品质的研究成果,提出进一步提高换挡品质的方法.总结数字仿真在DCT研发中的应用现状,分析半实物仿真在DCT控制系统研发中的应用方法.     

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.     

湿式双离合器自动变速器起步研究及仿真

以搭载湿式双离合器自动变速器某轿车为例,介绍了双离合器自动变速器的结构和工作原理。基于Matlab/Simulink模块仿真平台建立了装有该自动变速器车辆起步模型,模型采用两个离合器同时起步。根据起步条件确定离合器的起步控制策略,通过控制两个离合器最终油压参数来保证起步过程的快速、平顺。对双离合器自动变速器起步过程进行了仿真分析。仿真计算结果表明:加速度、冲击度和离合器滑摩功均在合理的范围内。