双活塞液粘调速离合器动态特性研究

为了解决液粘调速离合器摩擦副偏磨问题,提高液粘调速离合器摩擦片运动系统的响应速度,提出了一种新型双活塞结构液粘调速离合器。基于摩擦片受力模型,推导出了双活塞结构液粘调速离合器摩擦片间油膜的动态平衡方程及传递函数,并对其动态特性进行了理论分析及仿真研究。结果表明:双活塞结构液粘调速离合器与单活塞的相比输出响应速度明显提高;在输出转速为80 rad/s时,其响应时间可由52 s减少到22 s。     

液黏调速离合器离心式油腔设计及其特性

液黏调速离合器是一种依靠多油膜剪切力传递扭矩的装置,尤其适合于大型风机、水泵等工程机械调速节能.由于其各摩擦副润滑油入口处油压、流量大小无法保证均匀一致,在实际工程应用中往往出现摩擦副过热、变形、偏磨等问题.为了解决此类问题,提出了一种新型离心油腔式液黏调速离合器.理论分析表明:充分利用油腔离心力的甩油作用可使得润滑油均匀地甩入各摩擦副.另外,基于流体动力学理论,建立了2种不同结构的三维流场模型,应用Fluent对流场进行数值模拟计算,研究了油腔结构和普通油道结构对喷油孔处压力和流速的分布规律.仿真结果表明:离心式油腔的设计可显著提高液黏调速离合器各摩擦副润滑油入口处油压及流量的均匀性,从而提升液黏调速离合器的工作性能,延长其工作寿命.     

干式DCT低挡位离合器负扭矩工况下的升挡控制策略

针对干式双离合器自动变速器(DCT)车辆升挡过程低挡离合器传递负扭矩的特定工况,结合对其升挡过程关键节点的分析,建立了干式DCT动力传动系统换挡过程的动力学模型。综合考虑换挡性能评价指标离合器滑磨功和冲击度,提出了一种干式DCT低挡离合器传递负扭矩升挡过程的具体控制策略,并进行了相应的仿真分析,仿真结果验证了所制定控制策略的可行性。     

车辆冷却风扇驱动调速技术的发展

讨论了风扇传动采用调速装置的必要性,将冷却风扇调速技术分为直接驱动、电机驱动、离合器驱动、液粘驱动、液压驱动,以及正在孕育中的电磁流变体驱动几种,对各种风扇传动技术原理进行了详尽的阐述,说明了各自的特点,并对未来风扇调速技术的发展趋势进行了展望。     

重型混合驱动车辆换挡过程主动调速控制技术

混合驱动车辆由于具有多个动力源从而使主动调速控制难度增大。研究了减小换挡操作元件操作冲击的主动调速控制算法,提出了采用双环控制结构的主动调速控制。该算法包括两个层次的转速调节：外环的换挡制动器/离合器主、被动端速差调节采用增量式PID控制;内环的发动机、电动机、发电机部件的目标转速调节采用模糊控制。通过开发的混合驱动控制器ECU对算法进行了在线台架试验标定与验证。试验结果表明,设计的主动调速控制方法实现了调速部件的协同控制,可以保证换挡过程快速、平顺地完成,换挡时间与冲击度等指标符合系统要求。     

重型混合驱动车辆换挡过程主动调速控制技术

混合驱动车辆由于具有多个动力源从而使主动调速控制难度增大.研究了减小换挡操作元件操作冲击的主动调速控制算法,提出了采用双环控制结构的主动调速控制.该算法包括两个层次的转速调节:外环的换挡制动器/离合器主、被动端速差调节采用增量式PID控制;内环的发动机、电动机、发电机部件的目标转速调节采用模糊控制.通过开发的混合驱动控制器ECU对算法进行了在线台架试验标定与验证.试验结果表明,设计的主动调速控制方法实现了调速部件的协同控制,可以保证换挡过程快速、平顺地完成,换挡时间与冲击度等指标符合系统要求.     

液力机械自动变速器换挡品质控制方法

建立了某液力自动变速器换挡过程的简化动力学模型,应用模型对换挡过程的扭矩相和惯性相的特性进行了分析.根据换挡过程结合元件的搭接控制原则,提出通过对换挡离合器充、放油的搭接时序进行控制,以减小扭矩相的冲击和动力中断;通过电磁阀驱动信号占空比大小的实时闭环调节,对换挡离合器充油阶段进行缓冲控制.以提高换挡品质.通过换挡控制试验,验证了控制理论和控制策略的正确性和可行性.     

工作油温升对液粘传动调速起动的影响

采用有限元法联立求解修正瞬态雷诺方程、热能量方程及润滑油粘温方程,对调速起动过程进行了数值模拟研究,讨论了起动过程中工作油温升对液粘传动调速起动的影响。结果表明,流入摩擦片工作油温度为30℃时,流经摩擦片后温度约升高20℃,它所引起的油膜承载力下降9%;而流入摩擦片工作油温度由30℃升至50℃时,即使不考虑流经摩擦片的温升,油膜承载力也将下降32%。这样易引起油膜承载力低于比例溢流阀死区对应压力,导致摩擦片直接接合,不能取得理想的调速起动效果。调速起动实验验证了理论分析的正确性。     

工作油温升对液粘传动调速起动的影响

采用有限元法联立求解修正瞬态雷诺方程、热能量方程及润滑油粘温方程,对调速起动过程进行了数值模拟研究,讨论了起动过程中工作油温升对液粘传动调速起动的影响.结果表明,流人摩擦片工作油温度为30℃时,流经摩擦片后温度约升高20T,它所引起的油膜承载力下降9%;而流人摩擦片工作油温度由30℃升至50℃时,即使不考虑流经摩擦片的温升,油膜承载力也将下降32%.这样易引起油膜承载力低于比例溢流阀死区对应压力,导致摩擦片直接接合,不能取得理想的调速起动效果.调速起动实验验证了理论分析的正确性.     

两挡AMT纯电动汽车换挡控制研究

对于搭载无离合器电控机械式自动变速器(AMT)的电动车而言,提升换挡品质,减小车辆换挡时冲击度一直是研究的热点问题。针对两挡AMT纯电动汽车,基于MATLAB/Simulink对整车建立模型:包括驾驶员模型、换挡电机模型、车身模型、AMT传动系统模型及驱动电机模型。围绕着减少换挡冲击度这一目标制定出一套换挡策略,并给定整车上坡路面换挡和下坡路面换挡两种工况进行仿真。仿真结果显示,所设计的换挡策略能有效将换挡时的冲击度控制在国家标准范围内,验证了控制策略的正确性。     

8挡自动变速器换挡控制策略

为了实现8挡自动变速器工程化应用,通过建立液力自动变速器的简化动力学模型,分析影响换挡品质的关键控制因素。针对4种基本换挡类型,确立了换挡离合器及发动机控制的理想曲线。基于PI滑差控制和发动机协同控制理论,提出了快速充油、扭矩相及惯性相3个阶段的控制策略。搭建台架与整车试验测试环境,在极限状态下的试验结果表明,所提出的换挡控制策略正确、可行,具有工程化应用价值。     

基于六自由度传动系模型的自动变速器起步仿真

研究了装备电控机械式自动变速器车辆的起步过程。基于实车传动系各主要部件的惯量、刚度、阻尼等扭振参数,建立了六自由度车辆传动系动力学模型,在考虑变摩擦因数和干式离合器从动盘波形弹簧非线性压缩特性的条件下,根据加速踏板开度分别控制节气门开度变化率和离合器压盘接合行程量及接合速度,维持发动机恒转速起步。通过仿真,验证了该起步控制方法的可行性,得到了考虑传动系扭振因素的起步过程离合器传递转矩与冲击度,仿真结果更加接近于实际情况。     

自动离合器起步模糊控制

针对自动离合器起步控制问题,采用改进的发动机恒转速控制作为总体控制原则,提出了一种以节气门开度、发动机转速与目标转速的相对偏差及发动机转速变化率为主要控制量的离合器起步模糊控制策略,实现在满足冲击度条件下的发动机恒转速控制。样车试验结果表明,车辆在多种工况下均能顺利起步,起步平稳快捷,发动机转速波动小,起步冲击与起步意图相符。试验表明控制策略和算法具有良好的自适应性。     

液力机械传动车辆起步加速动态性能仿真

为研究车辆液力机械传动系统的动态性能，以车辆液力机械传动系统的组成和工作原理为基础，建立了系统的当量动力学模型和数学模型，进而建立了系统的Matlab/Simulink仿真模型。对直驶起步加速换挡工况进行了仿真，得到了发动机转矩时间历程，液力变矩器泵轮、涡轮角速度时间历程，换挡离合器油压特性，换挡离合器主、被动边角速度时间历程，以及车辆速度、加速度时间历程。     

湿式双离合器温度场影响因素仿真分析

为了解湿式双离合器摩擦副工作表面发热状况,建立了摩擦副三维有限元模型,借助于AcuSolve软件对其进行瞬态温度场仿真分析研究。以弹射起步工况为研究对象,探究摩擦副主、从动端转速差、接合时间以及峰值油压等因素对钢片温度场的影响规律。仿真结果表明:沿对偶钢片径向表面,温度随着半径的增加而减小,最高温聚集在方型槽处;主、从动端转速差越大,对偶钢片径向表面温度梯度越大;增加接合时间会导致对偶钢片表面温度大幅升高;峰值油压越大,对偶钢片径向表面温度梯度越小,表面温度越高。     

基于湿式离合器油压分段控制策略的动力换挡品质优化研究

动力换挡技术因具备换挡过程中动力不中断的优点,近年来逐渐被广泛应用于重型拖拉机中。而电液控制系统作为动力换挡变速箱的核心部分之一,其控制过程对车辆性能及换挡品质有直接影响。提出合理的湿式离合器油压控制策略,对改善和优化动力换挡变速箱的换挡品质具有重要意义。选定滑摩功、换挡时间和冲击率作为换挡品质评价指标,通过理论推导建立了三者与动力换挡变速箱电液控制系统之间的联系,根据湿式离合器在换挡过程中输出特性的变化,将动力换挡过程划分为原挡位、扭矩相、惯性相和新挡位4个阶段,结合换挡品质评价指标提出了湿式离合器油压分段控制策略,并以前进1挡换前进2挡为例,在AMESim仿真平台建立相应的Statechart控制模型,针对控制模型中的关键参数运用遗传算法进行优化,将参数优化结果应用于控制系统中并运行仿真。与简单控制策略相比,应用本文所提出的控制策略后,可使换挡过程中产生的最大冲击率由22.14 m/s3降为9.78 m/s3,同时湿式离合器摩擦片单位面积上的滑摩功为0.163 J/mm2,远小于许用值。验证了该控制策略经优化后对改善换挡品质的有效性及合理性。     

干式双离合自动变速器分段优化换挡策略研究

综合离合器滑摩功和冲击度作为换挡过程性能的评价指标,基于该性能指标分析了干式双离合器自动变速器(DCT)换挡过程中的关键节点,将换挡过程划分为4个阶段,并根据各个阶段的特点采用相应的控制策略,来达到换挡过程整体优化。在扭矩交互阶段采用微滑摩转速跟随策略,在调速阶段采用基于离散动态规划的策略。将该换挡策略应用于试验车辆,验证了其在改善干式双离合自动变速器换挡综合性能上的有效性。     

车辆液力机械传动系统换挡过程动态特性仿真

为研究车辆液力机械传动系统换挡过程的动态特性，基于动力换档离合器及其液压控制系统的结构和工作原理，建立了车辆动力－传动系统的动力学模型，并进一步分析建立了各组成部分的数学模型。在Matlab/Simulink图形建模环境的支持下建立了车辆动力－传动系统的仿真模型。仿真结果表明，该模型能够有效地模拟车辆液力机械传动系统换挡的动态过程，可以用来预测系统的性能，进而为结构的改进和控制系统的设计提供依据。     

液电混动履带底盘电液系统联合仿真与试验

针对传统以液压驱动或纯电驱动的履带式农机装备功耗大、系统响应慢、电池续航短、功率扭矩输出不足等问题,本文提出了一种高效液电混动履带式行走底盘,集成了液压驱动和电驱动两套独立动力系统,双液压马达及双伺服电机的四轮驱动结构,可实现整机大扭矩输出,利于整机轻量化设计;通过伺服电机速度及力闭环控制,适应匹配底盘外负载的变化,可显著改善闭式液压驱动系统的动态输出特性,提高整机动态控制性能并降低工作能耗。基于AMESim与Matlab建立了电液混动系统的联合仿真模型,对比分析整机在平地直线行驶、山地爬坡、原地转向等不同工况的行驶动态性能,试验结果表明所设计的液电混合驱动履带底盘最大行驶速度可达1.1m/s,原地转弯时间最快为2.4s,最小转弯直径为150cm,可实现丘陵山地复杂地形转弯及调头;履带底盘直线行驶偏移率不大于3.3%;在相同工况下与液压驱动相比,液电混合动模式下整机能耗可减少9.3%,提高了整机工作效率。