收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无级变速器湿式离合器系统起步控制研究

张飞铁  
【摘要】: 汽车技术正朝着节能、环保、安全舒适的方向发展,新技术层出不穷。在汽车变速器方面,20世纪60年代,就出现了对传统离合器与手动机械变速器的半自动变速器,随后发展成为目前市场上的AMT技术。自20世纪70年代起,由液力变矩器和行星齿轮构成的自动变速器(AT)的性能得到迅速发展,成为目前美国、日本轿车的主导产品。20世纪80年代发明了金属带,解决了皮带摩擦传动的本质缺陷,于是机械无级变速器(CVT)在变速器的市场份额中迅速扩大。在AMT基础上发展的双离合器变速器(DSG),由于可以弥补换档时动力中断的固有缺陷,也成为汽车自动变速器的重点发展方向。在我国发展自动变速器,其中AMT、AT、CVT、DSG的任何一种,都有一个共性的关键技术问题,就是起步离合器的控制问题。本文重点研究CVT湿式离合器控制问题,内容包括:离合器机械传动与液压执行机构的动态建模;湿式离合器片的摩擦特性;离合器接合过程的理论分析;满足产品需要的电子控制装置及工程化控制软件。所取得的主要研究成果为: 1)根据湿式离合器机械传动、液压执行机构工作原理,结合发动机和液力变矩的数字模型,建立了湿式离合器状态空间模型X = AX(式2.26),为离合器结合过程动态分析和控制策略优化奠定了基础。通过对湿式离合器典型工况的仿真表明:当摩擦片的摩擦系数具有正斜率特性时,其传递的转矩是收敛的,具有负斜率性,其传递的转矩是发散的,这与实际测试结果是一致的。仿真分析还看出:离合器压力波动对离合器传递转矩的特性影响较大,在特定条件下可能出现共震现象,导致液力变矩器涡轮、主动摩擦片与从动摩擦片一起振动。 2)开发了起步离合器电子控制装置,包括硬件、软件两部分。软件由底层驱动、操作系统和用户软件构成,其中用户软件由液压执行机构的标定和基于控制理论提出的控制算法组成。硬件部分包括压力传感器、转速传感器、档位开关、油温传感器的设计与选型,高速开关阀的驱动电路设计。高性能高可靠性驱动是离合器电子控制硬件设计的关键,本文通过仿真分析研究了高速开关阀的电磁特性,奠定了高速开关阀驱动电路设计的理论基础,并设计了高端驱动低端电流传感、低端驱动高端电流传感、高端驱动高端电流传感三个方案。大量的台架和路面试验证实,所设计的高端驱动高端电流传感驱动电路全面达到CVT使用要求。 3)研究了摩擦片摩擦系数的影响因素。测试了同一条件下CVTF-EXx、CVT-F-x、EZL-7xx三种油液的摩擦系数;采用CVTF-EXx油液研究温度对摩擦系数的影响,测试数据显示温度越高,摩擦系数越小,并拟合了摩擦系数随温度变化的特性曲线;测试了离合器压力对摩擦系数的影响,结果显示压力的变化对摩擦系数的影响不大;测试了滑摩转速对摩擦系数的影响,发现滑摩转速小于100r/min时,摩擦系数随滑摩转速急剧上升,大于100r/min后,反而下降,到达200r/min后,摩擦系数趋于稳定。 4)根据湿式离合器实际接合过程,提出各阶段的控制目标及评价指标。起步离合器接合过程的四个阶段为:空行程阶段、建压阶段、滑摩阶段、同步接合阶段。研究发现,空行程阶段对起步性能并无影响,要尽快结束;建压阶段离合器压力与充油时间影响最大,直接决定起步的快速性;滑摩阶段决定起步的平顺性,摩擦系数对这一过程影响很大;同步接合阶段不产生滑摩功,并且接合快慢对车体冲击度影响不大,需快速接合。根据控制目标及评价指标,开发了湿式离合器接合过程模糊控制算法,各类试验证实了算法的有效性。 5)湿式离合器的起步试验伴随CVT控制软件的调试,历时二年,经过台架试验,新疆吐鲁番环境温度高达60℃的高温标定试验,昆仑山口海拔高度4647米的高原标定试验,以及黑河最低温度为-32℃严寒标定试验,所取得的研究成果对离合器软件开发和标定流程具有很好的借鉴意义和工程应用价值。 6)自动变速器起步离合器的标定是软件产品开发的核心技术。本文基于离合器常态特性标定了起步离合器的基本模型;根据汽车的极限工作环境导致特性变化,标定了影响基本模型的环境修正模型;通过疲劳寿命试验测试了核心部件的衰减特性(如摩擦片磨损、离合器间隙变化、液压阀磨损、电磁线圈磁力特性衰退等),标定了修正基本模型的衰减特性修正模型;在三个标定模型得基础上,加上非正常驾驶的安全保护措施,成功地解决了国产CVT进入市场的关键技术问题,为中国汽车电子的自主开发贡献了一份力量。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;机械制造文摘[J];机电工程技术;1984年02期
2 郭锐;赵静一;;重型运输车柴油发动机电控系统研究与展望[J];流体传动与控制;2010年04期
3 ;立摘[J];液压气动与密封;1981年03期
4 刘树生;;充分注意液压系统的冷启动[J];液压气动与密封;1984年01期
5 王先锦;;L7220型双溜板拉床液压系统的改进设计[J];机床与液压;1986年05期
6 袁应新;YLY24型货车综合调梁机[J];铁道车辆;1987年11期
7 刘大庆;电液比例控制技术在汽车起重机液压系统中的应用[J];工程机械;1990年09期
8 申铁固;;固体炸药摩擦感度测定仪的液压系统及性能特点[J];爆破器材;1990年02期
9 胡经宇;;SJ—40型硬岩掘进机液压系统的改进[J];制冷空调与电力机械;1990年02期
10 曹立斌;刘岚;赵安墉;;液压系统的节能途径[J];机械;1990年03期
11 陈奎生;;液压系统的共振现象及其处理[J];液压与气动;1995年04期
12 吴文健,李振义;液压系统油液污染的分析与控制[J];农机使用与维修;2001年02期
13 赵文武,赵少平,黄民强;液压系统故障现场快速诊断仪器及其发展[J];机床与液压;2003年02期
14 姚竞红,严国祥;对GOEBEL纸张复卷分切机液压系统的管理[J];流体传动与控制;2004年02期
15 范玉成;数控母排冲孔机液压系统[J];机械制造与自动化;2005年04期
16 黄富瑄;;液压系统故障诊断方法综述[J];液压与气动;2006年01期
17 蒋冬青;;新型辊压机液压系统的设计及其故障诊断[J];煤矿机械;2006年03期
18 钱峰;;热轧带钢加热炉步进梁液压系统的改造[J];中国设备工程;2006年05期
19 任喜岩;白杰;;2500kN热压成型机液压系统[J];液压与气动;2007年08期
20 张延风;张玉峰;;工程机械液压系统的强制性维护[J];建筑机械化;2007年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨大海;;连铸机液压系统的维护与管理[A];设备管理与维修实践和探索论文集[C];2005年
2 王红兵;;BT8.3型铁路起重机液压系统设计计算[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
3 梅宏伟;屠威;张志宇;杨成刚;;立磨液压系统发热原因及改进[A];2009全国水泥立磨技术和装备研讨会文集[C];2009年
4 陈俊峰;王平军;;压平机的液压系统设计与分析[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
5 李跃军;;液压系统中油液的污染控制[A];液压(液力)用油品质及污染控制技术论文集[C];2004年
6 王振山;李良;;技术和管理双管齐下做好液压系统的污染控制工作[A];液压(液力)用油品质及污染控制技术论文集[C];2004年
7 郑长松;马彪;孙宪林;剧引芳;;液压系统污染控制动平衡研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
8 兰先一;黄佑;黄平;周勇;;液压系统对应急动力装置的影响及对策[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
9 李俊奇;;参数测量法故障诊断在接触网作业车液压系统中的应用[A];第十届中国科协年会中部地区物流产业体系建设论坛专辑[C];2008年
10 邵青源;;步进式加热炉液压系统的分析与改进[A];2009年河北省轧钢技术与学术年会论文集(下)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张飞铁;无级变速器湿式离合器系统起步控制研究[D];湖南大学;2008年
2 张志刚;关于湿式离合器几个工作特性研究[D];浙江大学;2010年
3 王峰;基于海水压力的水下液压系统关键技术研究[D];浙江大学;2009年
4 罗永革;湿式离合器金属带式无级变速器(CVT)控制策略研究[D];浙江大学;2002年
5 刘静;挖掘机器人虚拟样机建模技术及其应用研究[D];浙江大学;2005年
6 李超;驱动轴承内嵌式涡旋压缩机特性研究[D];兰州理工大学;2007年
7 冯挽强;CVT湿式离合器接合过程非线性模型及特性研究[D];吉林大学;2008年
8 孙昌国;自组装技术改性处理轻金属及其合金的摩擦学特性研究[D];大连海事大学;2009年
9 高金武;自动变速箱换挡品质控制研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
10 李煜辉;中压共轨柴油机电控系统控制器设计与研究[D];武汉理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋杰;汽车ESP液压系统动态特性研究[D];武汉理工大学;2011年
2 华徐勇;基于ARX的液压系统CAD软件的开发[D];大连理工大学;2003年
3 陈耿彪;动态神经网络在液压系统模型辨识中的应用[D];长沙理工大学;2005年
4 王龙鹏;基于DSP的液压系统状态监测[D];西安建筑科技大学;2006年
5 陈宇;陶瓷压砖机液压系统仿真研究[D];华南理工大学;2010年
6 宋建勋;乳化液自动反冲洗高压过滤站的设计与仿真[D];太原理工大学;2011年
7 沈千里;工程机械液压系统动力匹配及控制技术研究[D];吉林大学;2005年
8 李小庆;20MN锻造液压机动态性能仿真研究[D];华中科技大学;2005年
9 王素燕;数控花键滚压机液压系统动态特性研究[D];太原科技大学;2010年
10 曹显利;基于专家系统的智能压路机液压系统故障诊断技术的研究[D];长安大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 菊文;雷诺公司召回部分梅甘娜及拉古那轿车[N];中国质量报;2008年
2 朱冰;汽车防抱制动系统自主研究结硕果[N];中国高新技术产业导报;2007年
3 周学敏 张丽;安叉成功研制国内最大吨位叉车[N];中国工业报;2010年
4 程京文;挖掘机转向迟缓的排除方法[N];中国交通报;2008年
5 李冬梅 金文胜;液压系统须“五防”(上)[N];湖南科技报;2008年
6 徐工研究院 杨春雷 尹国会;浅谈工程机械液压系统的泄漏原因及对策[N];中华建筑报;2005年
7 张清;新钢钒热轧板厂液压油路改造出实效[N];中国冶金报;2008年
8 刘双霞;如何做好工程机械液压系统保养[N];中国水利报;2006年
9 中铁十八局集团公司 黄旭升;负载敏感控制技术在TBM液压系统中的应用[N];中国建材报;2010年
10 蒋冬青;水泥机械液压系统的污染及控制[N];中国建材报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978