湿式换挡离合器全油膜状态下带排损失研究

建立车辆湿式换挡离合器摩擦副几何模型,从而推导出离合器全油膜状态下润滑油流量的计算公式,依据此公式分析其影响因素,并建立单离合器摩擦副的带排转矩数学模型.仿真和试验验证结果表明,所建带排转矩模型可以模拟带排转矩的变化趋势,模型合理有效,为湿式换挡离合器全油膜状态下带排损失的准确计算提供了方法.     

高速多片湿式离合器低带排转矩参数优化设计

试验发现高速湿式离合器在分离状态下易出现摩擦片与钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响传动装置的工作效率和可靠性。因此,本文中以多片湿式离合器为研究对象,建立了湿式离合器油槽结构与工作参数优化设计模型,以离合器最高工作转速时的带排转矩最小为优化目标,采用基于带排转矩近似模型的优化设计方法,利用最优拉丁超立方试验设计法、椭圆基神经网络模型和多岛遗传算法分别对摩擦片油槽结构参数和离合器工作参数进行了优化设计,并对优化结果进行仿真和试验验证。研究结果表明:摩擦片油槽结构参数中油槽深度和油槽数量对带排转矩的负效应比较明显;离合器工作参数中摩擦副间隙对带排转矩的负效应较明显。     

基于流体动力学的湿式离合器拖曳扭矩模型

为解决湿式离合器分离状态下拖曳扭矩造成离合器功率损失的问题,提高自动变速器传动效率,从拖曳扭矩产生机理出发,建立湿式离合器分离状态下润滑油流体动力学模型,通过仿真分析湿式离合器拖曳扭矩关键影响因素,着重探讨了摩擦片波纹度的影响。仿真结果表明:增加摩擦片表面沟槽、波纹度可有效降低湿式离合器拖曳扭矩,此外,增大摩擦片与对偶钢片间隙、降低润滑油粘度和减少供油量也有助于降低拖曳扭矩。     

湿式离合器动态接合特性的仿真与试验

根据湿式离合器接合过程特点,应用平均雷诺方程和粗糙表面弹性接触模型对湿式离合器接合过程建立了有效数学模型。利用Runge-Kutta方法对模型求解,分别研究了摩擦衬片渗透性、润滑油粘度、接合压力、动静摩擦因数特性等因素对接合过程中转矩响应、粘性转矩峰值、锁止处转矩峰值和接合时间的影响规律,并通过试验验证了模型的正确性和有效性。仿真与试验结果表明:增大摩擦衬片渗透性或接合压力,可以加快转矩响应,缩短接合时间;增大润滑油粘度,可以减慢转矩响应,缩短接合时间;减小摩擦副的动静摩擦因数差值,可以减小锁止处转矩峰值。     

高速湿式离合器摩擦片表面微织构优化设计

湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设计。首先提出了摩擦片表面任意微织构形线参数化建模方法;然后选取了微织构的数量、深度、周向占比、径向占比和形线参数,构建了微织构优化的设计变量、约束条件和优化目标函数,通过将试验设计、模拟近似模型和搜索寻优相结合,建立了摩擦片表面微织构优化设计模型;最后进行了微织构优化前后的带排转矩对比试验。结果表明优化后的微织构可显著降低高速段碰摩带排转矩,并大幅推迟摩擦副高速碰摩现象出现的线速度。     

湿式双离合器温度研究

AMESim软件平台上以湿式双离合器对偶钢片为对象建立离合器片间温度一维仿真模型,同时搭建湿式双离合器钢片温度测试台。以该温度测试台的大量测试数据作为依据对离合器温度仿真模型进行参数校正,校正后的离合器温度仿真模型可以研究湿式双离合器在该整车工况下对偶钢片温升情况。     

湿式摩擦离合器摩擦片表面温升和油槽结构研究

应用接触温度计算模型和热分析基本原理,研究了重型车辆湿式摩擦离合器摩擦片的温度分布和失效原因,分析和推导了简单、实用的摩擦片温度计算公式并得到试验验证。此外,介绍了从动摩擦片常见的表面油槽结构,分析了不同油槽结构对传递扭矩、摩擦片表面温度以及带排扭矩的影响。试验结果表明:双圆弧油槽综合性能较好,摩擦副摩擦因数适中,对带排扭矩影响小,且易于制造,最适合于重型车辆湿式摩擦离合器从动摩擦片使用。     

DSG变速器空载功率损失预测模型

以某DSG变速器为研究对象,分析了其功率损失的组成,通过建立各元件的功率损失模型获得了该变速器的总功率损失,并进行了试验验证.建立了多离合器、多摩擦副及主被动部分均有转速的湿式离合器带排损失模型,同时对齿轮的搅油损失计算模型进行了计算分析及修正.研究表明,预测模型与试验数据具有较好的一致性,并发现因润滑油粘性引起的损失是DSG变速器的主要损失,从而提出了减小空载损失的途径.     

湿式双离合器热性能影响因素分析

为了获取DCT变速器湿式双离合器结合过程热影响规律,以某湿式双离合自动变速器为研究对象,借助于Matlab/Simulink仿真分析软件建立湿式双离合器接合过程动力学模型,对离合器接合时摩擦副滑摩热量及钢片温升进行了热影响因素仿真分析,得到离合器接合时间、发动机转速、结合压力和摩擦钢片厚度等因素对摩擦副温度变化的影响规律,为不同摩擦片结构及工作状况时冷却油流量合理配置提供了理论依据。     

高强度制动轮边湿式制动器总成多场耦合下热可靠性分析

针对高强度制动下轮边湿式制动器总成内部热积聚引起车辆可靠性、制动性和经济性的下降,建立该总成及其制动器有限元模型,分析温度场与应力场耦合下紧急制动与持续制动工况的湿式制动器热可靠性。基于键合图理论建立总成热源系统模型后,考虑空气和润滑油对流换热,分析热场与流场耦合下长时间高频制动工况整个总成的热可靠性。结果表明:高强度制动工况湿式制动器总成在应力场、温度场和流场的作用下其热可靠性显著下降,数值模拟与试验结果验证了分析方法正确性和结果有效性。     

液力自动变速器离合器钢片温度差异分析及优化

为解决某液力自动变速器离合器在某些特殊工况下的过热及钢片间温度差异问题，通过对离合器进行滑摩工况的台架测试，结合离合器温升机理的分析与计算，提出改善离合器壳体结构的整改方案。结果表明，该措施有效提升离合器润滑油液分布，不同摩擦片间的分布差异由37%降低至17%，且钢片间温度差异由36℃降低至10℃，有效降低离合器耐热性能。     

汽车湿式离合器模糊控制

提出一种新的控制湿式离合器传递转矩的方法。通过建立湿式离合器的数学模型并利用该模型控制蓄压器活塞的移动速度来控制油缸压力,进而控制离合器的传递转矩。同时借助模糊控制器设计,利用模糊控制系统实现离合器平稳结合或分离的目的。台架试验及仿真表明该方法可以使离合器油缸的压力以任意速率升高或下降。     

大功率自动变速器换挡离合器调压控制研究

为了改善大功率自动变速器换挡过程中换挡离合器（含湿式制动器和湿式离合器）油压的调控水平,提高车辆的换挡品质,从结构上在换挡离合器中设计平衡活塞来补偿离合器旋转离心的影响,并在排油回路中增加背压阀以消除活塞腔内空气造成的不确定性。通过对换挡执行系统结构进行分析,分别针对离合器活塞、电液调压过程及离合器滑摩过程进行模型计算,在此基础上,将惯性相的充油调压控制进行拆解,即在转矩相结束时刻初始常量的基础上叠加一阶控制过程,针对换挡过程中系统存在非线性干扰和参数不确定性的特点,结合系统特性的分阶段试验标定,制定了换挡离合器调压过程的滑模控制策略,并基于MATLAB环境对控制策略的正确性和有效性进行仿真分析,最后进行实车试验验证。研究结果表明：无论是制动器充油还是旋转离合器充油,控制策略均能将惯性相持续时间、换挡冲击和滑摩功率损失等控制在合理范围;控制策略具有良好的性能,旋转离合器和制动器都能实现稳健的惯性相调压控制。     

干式离合器摩擦转矩两种估计模型的对比

根据常规量产车上可以获得的信号——发动机转速、名义发动机转矩和名义离合器压紧力,在不额外增加传感器的条件下,对干式离合器的摩擦转矩进行了估计。建立了基于梯度投影法的估计模型和自适应估计模型,通过仿真和台架试验分析了两种估计模型的性能,结果表明,自适应估计模型对离合器摩擦转矩的估计精度较高。     

内燃机式增程器扭转振动的建模与分析

为某商用车增程器建立了包括发动机、离合器、扭转减振器、发电机和增程器控制系统在内的增程器扭转振动模型,重点分析了典型工况下系统的响应状态、激励转矩和扭转振动的时域和频域特性。结果表明,增程器的扭转振动主要与发动机和发电机激励转矩波动与突变,以及部分工况下的共振有关。     

极限工况下湿式制动器摩擦特性模拟仿真研究

文中在充分考虑全封闭湿式制动器多构层、有间隙结构特点的基础上,建立了全封闭湿式多盘制动器摩擦元件的有限元分析模型。分别从制动强度和制动时间两方面定义极限工况,进而来研究湿式制动器热源、温度场、应力场的特性及变化规律。建立了温度、应力与制动时间、摩擦盘半径的关系曲线,掌握湿式制动器温度场—热变形—热应力三者之间的影响规律并建立相关模型,对改进湿式制动器结构,为制动器冷却系统的设计及冷却时间的循环周期选取提供依据,对提高使用寿命有非常重要的指导意义。     

基于电磁离合器的重型车辆节能型电控液压转向系统

为降低重型车辆液压转向系统(HPS)的能耗,改善高速工况转向驾驶员路感、提出一种节能型电磁离合器电控液压转向系统(E-ECHPS),该系统采用电磁离合器控制转向泵转矩和转速。运用有限元分析法,建立电磁离合器主、副电机仿真模型,研究主、副电机的动力特性;研究电磁离合器功率输入输出的关系,分析该E-ECHPS的节能性;对E-ECHPS转向工况下的助力性能和直行工况下的能耗进行了仿真分析。结果表明:在转向工况,电磁离合器的输出转矩随车速增大而减小;在直行工况,在车速为10、40、80 km/h的时段内,该E-ECHPS的总能耗相比HPS减少71%。该E-ECHPS可实现随车速可变的助力特性,并具有明显优于HPS的节能性。     

磁流变液风扇离合器的设计与试验研究

分析了磁流变液风扇离合器传递转矩的基本原理,建立了磁流变液离合器的剪切式数学模型;设计了结构简单、新颖的磁流变液风扇离合器;在试验基础上对离合器的调速范围进行了详细分析。结果表明。设计的风扇离合器输出转矩能够满足发动机冷却风扇的驱动要求。     

电控自动变速器升挡转矩相控制策略

为动态分析自动变速器换挡过程中的转矩相,建立了动力换挡系统模型.针对传统控制策略所产生的换挡冲击问题,基于改善换挡平顺性的要求提出理想转矩相的控制目标,以变化的转矩变化率代替传统控制策略固定的转矩变化率.为减小油温、载荷等工况的变化对转矩相控制过程的扰动,设计了模型参考自适应控制器,并以待分离离合器速差的变化率作为反馈变量对开环控制参数进行自适应修正.实车试验验证了所提出的控制策略可有效减小自动变速器的换挡冲击.     

汽车传动系激励转矩波动估计与扭振性能调校

为研究发动机激励转矩波动系数在汽车不同行驶工况下的变化规律,并分析传动系主要参数对系统扭振响应的影响程度,本文中首先建立传动系简化的集中质量模型和整车纵向动力学模型;其次对实测扭振数据进行阶次分析,以确定传动系的主要转矩激励阶次;然后以各挡WOT工况实测和仿真加速时间平方误差最小化为目标,引入两种智能算法对各挡下的激励转矩波动系数进行估计,并对比了两种方法参数估计过程的收敛曲线;最后以时域平均转速波动量为评价指标,分析了各主要参数对扭振的调校作用。结果表明:在试验测试转速内,随着转速和负荷增大,发动机激励转矩波动系数减小,说明发动机运行越趋平稳;适当减小离合器刚度、增大离合器阻尼、增大半轴刚度与阻尼和增大飞轮转动惯量都有利于减小传动系统的扭振,从而提高整车的舒适性。