濕式自動(dòng)離合器接合過(guò)程特性的研究.pdf

1、自動(dòng)變速系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的重要方向之一，濕式自動(dòng)離合器是汽車自動(dòng)變速系統(tǒng)中的重要部件，對(duì)其接合控制和接合過(guò)程的特性進(jìn)行深入研究，對(duì)于提高我國(guó)汽車關(guān)鍵零部件的研發(fā)水平，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)自動(dòng)變速器行業(yè)發(fā)展具有重要的意義。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)汽車自動(dòng)離合器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合理論研究和實(shí)際項(xiàng)目的需要，從提高離合器的接合品質(zhì)和使用壽命的研究目標(biāo)出發(fā)，沿著優(yōu)化控制方法和改善設(shè)計(jì)參數(shù)兩個(gè)研究思路，重點(diǎn)對(duì)濕式離合器接合過(guò)程動(dòng)力學(xué)建模、接合過(guò)程最優(yōu)控制、接合過(guò)程

2、中抖動(dòng)和穩(wěn)定性、接合過(guò)程中熱負(fù)荷等方面進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。 第一章闡述了論文研究的背景和研究的意義，分析了汽車自動(dòng)離合器的控制、接合過(guò)程抖動(dòng)、接合過(guò)程熱負(fù)荷、離合器試驗(yàn)臺(tái)等國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和目前存在的問(wèn)題，最后給出了論文的主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排。 第二章建立了濕式多片離合器接合過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。首先介紹了自動(dòng)變速汽車傳動(dòng)系統(tǒng)模型及濕式離合器的結(jié)構(gòu)和工作原理，通過(guò)對(duì)濕式離合器接合過(guò)程的分析，建立了接合過(guò)程中汽車傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)

3、力學(xué)模型，并對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行了分析，最后建立了自動(dòng)濕式離合器的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力學(xué)模型和控制模型。 第三章對(duì)離合器接合過(guò)程優(yōu)化控制策略以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)跟蹤控制方法進(jìn)行了研究。首先對(duì)離合器接合品質(zhì)進(jìn)行了研究，指出離合器的接合品質(zhì)主要與離合器接合過(guò)程的摩擦轉(zhuǎn)矩變化有關(guān)。然后根據(jù)接合過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型，建立了以摩擦轉(zhuǎn)矩變化率為控制變量的接合過(guò)程控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程，并以沖擊度和滑磨功作為二次型性能指標(biāo)，通過(guò)權(quán)重系數(shù)來(lái)調(diào)整控制策略，利用最優(yōu)控

4、制理論，得到具有干擾矩陣情況下的摩擦轉(zhuǎn)矩最優(yōu)軌跡。其次，針對(duì)摩擦力矩的不可觀測(cè)以及液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的非線性，采用滑模控制理論對(duì)具有干擾的離合器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了滑?？刂破鳎瑢?shí)現(xiàn)對(duì)離合器接合最優(yōu)軌跡的跟蹤，提高了控制的精度和控制系統(tǒng)的魯棒性。最后，以換檔品質(zhì)綜合性能系數(shù)為適應(yīng)函數(shù)，研究了利用遺傳算法對(duì)雙離合器接合過(guò)程的現(xiàn)有控制方案進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化的方法。 第四章對(duì)離合器接合過(guò)程中的抖動(dòng)機(jī)理及接合穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。首先研究了離合器摩擦力矩及其仿

5、真模型，其次建立了離合器接合過(guò)程的4自由度傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模型，從自激振動(dòng)的角度，分析了離合器抖動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理。并通過(guò)對(duì)摩擦系數(shù)變化線性化，探討了離合器接合過(guò)程中系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后通過(guò)仿真分析了摩擦系數(shù)斜率、靜摩擦系數(shù)、傳動(dòng)系統(tǒng)阻尼、剛度以及接合壓力波動(dòng)等參數(shù)對(duì)離合器抖動(dòng)的影響，為改善離合器摩擦特性以及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了參考。 第五章對(duì)離合器接合過(guò)程摩擦副的熱負(fù)荷進(jìn)行了研究。首先分析了離合器接合過(guò)程熱流量的產(chǎn)生，建立了離合器軸對(duì)稱

6、熱傳導(dǎo)模型和熱彈性模型，并確立了邊界和初始條件，接著采用有限元方法對(duì)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行耦合求解，并結(jié)合離合器接合過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)某接合工況下的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。最后討論了壓力控制方案、轉(zhuǎn)速負(fù)載、摩擦副結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)對(duì)熱負(fù)荷的影響，得到了一些重要的結(jié)論，為離合器摩擦副設(shè)計(jì)提供了有益的參考。 第六章對(duì)離合器性能試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。首先對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了分析。然后介紹了LHZ型離合器試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)組成和試驗(yàn)臺(tái)原理，重點(diǎn)對(duì)電能