起步工況下液力變矩器閉鎖離合器滑差控制技術研究

《起步工況下液力變矩器閉鎖離合器滑差控制技術研究》是依託吉林大學，由雷雨龍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：起步工況下液力變矩器閉鎖離合器滑差控制技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：雷雨龍
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

針對裝備液力機械式自動變速器車輛在大油門工況下起步回響滯後、發動機轉速波動大的現象，提出通過液力變矩器閉鎖離合器起步滑差控制，主動干涉發動機工作點使其工作在最佳工況從而提高起步控制品質的思想。本項目將從人-車-道路系統的角度出發，套用整車系統動力學知識，採用仿真和試驗相結合的手段，探索實施閉鎖離合器起步滑差控制的理論依據和相關控制技術。在系統研究起步工況特徵劃分及工況需求參數化、發動機與變矩器及閉鎖離合器共同工作動態特性的基礎上，重點解決起步工況下實施閉鎖離合器滑差控制的可行性、工作區域劃分、控制目標最佳化及控制算法等四個問題。通過起步滑差控制技術的實施，在保證起步平順性和摩擦片壽命的前提下，達到進一步提高液力機械式自動變速器起步加速性能和燃油經濟性的目標，為挖掘傳統車輛節能、減排的潛力探索一種新的思路和技術途徑。

結題摘要

液力機械式自動變速器（Automatic Transmission，簡稱AT）以其成熟的技術和優良的換檔平順性而在自動變速器家族中占居主導地位，但由於液力變矩器的存在，使得傳動效率低成為其主要缺點。為了提高液力變矩器的傳動效率，在泵輪和渦輪間加裝閉鎖離合器，在一定工況下通過控制閉鎖離合器，使液力變矩器由液力傳動過渡到機械傳動，從而有效提高傳動效率。在系統研究起步工況特徵的基礎上，提出起步工況下液力變矩器閉鎖離合器滑差控制，重點解決起步工況實施閉鎖離合器滑差控制的可行性、工作區域劃分、控制目標、控制算法等四個問題。在保證起步平順性的同時，實現提高起步加速性能和燃油經濟性的目標。主要研究內容如下包括：1、整車動力學建模。基於Matlab/Simulink和AMEsim聯合仿真平台，建立裝有6檔AT車型的整車動力學仿真模型，尤其是液力變矩器和閉鎖離合器的耦合動力傳遞模型以及閉鎖離合器的扭轉振動模型。2、液力變矩器動態特性預測。基於Hrovat和Tobler提出的液力變矩器的動態特性描述方程，對起步工況液力變矩器傳遞轉矩特性進行預測，為進行閉鎖滑差控制時轉矩特性預測提供依據。3、閉鎖離合器摩擦片溫度特性分析。仿真分析閉鎖離合器摩擦片溫度隨滑差控制轉速變化規律，驗證進行起步閉鎖離合器滑差控制摩擦片承受溫度的可行性。基於仿真結果，建立基於溫度預測的閉鎖離合器修正模型。4、傳動系統扭振特性分析。建立傳動系統扭轉振動模型，研究現有扭轉減振器下車輛扭轉振動特性；套用回歸分析法建立傳動系統固有頻率的遞歸方程，並對扭轉減震器剛度進行最佳化，使其滿足滑差控制要求。5、滑差控制區域選擇及滑差轉速最佳化。針對起步時不同動力需求，對液力變矩器起步轉矩特性進行分析，確定閉鎖離合器起步滑差控制區域；對閉鎖離合器滑差轉速過零進行檢測，並提出相應的滑差轉速恢復策略；以發動機轉矩波動水平、傳動系統轉矩波動水平、傳動效率為控制指標，對閉鎖離合器滑差控制轉速進行最佳化。6、閉鎖離合器滑差控制算法研究。對閉鎖離合器滑差控制不同階段進行控制油壓的模糊最佳化；特別針對第一階段，分析不同充油壓力時閉鎖離合器由空行程階段到達滑摩階段回響特性及振動衝擊特性；實車對標及驗證起步工況液力變矩器閉鎖離合器滑差控制效果。