双离合自动变速器换挡过程分析

基于我国对于DCT研究主要集中在起步、换挡控制、换挡规律等方面较多。现依托简化的DCT换挡动力学模型,分析换挡各个阶段中离合器所处的工作状态,总结换挡各个阶段中离合器的状态特性,这会较为有效地提高车辆换挡品质,为降低换挡冲击做好理论基础。     

DCT车辆起步及换挡过程双离合器H∞鲁棒控制

根据自主研发的双离合器自动变速器（DCT）结构和工作原理,建立了DCT车辆起步及换挡过程动力学模型。考虑起步及换挡过程中发动机扭矩波动及油门踏板抖动等不确定性因素,基于Riccati不等式和线性矩阵不等式设计了H∞鲁棒控制器,分析了冲击度和滑摩功两项离合器接合性能指标,探讨了离合器最优传递扭矩的求解问题,并与线性二次型最优控制策略进行了仿真对比分析,结果表明：H∞鲁棒控制可以较好地解决DCT车辆起步与换挡过程离合器压力控制问题,并能显著地改善离合器控制的鲁棒性能。     

AMT车辆起步过程研究

车辆起步是一个靠离合器滑磨将发动机动力平缓地传递到车轮,以克服路面阻力,实现车辆由静止到运动的过渡过程.AMT换挡品质有其自身的规律、评价指标及量化参数,只有实现发动机和变速器之间的综合控制才能得到最佳的换挡品质.在AMT起步过程中,要根据车况、路况和驾驶员的驾驶意图,按一定规律控制节气门开度和离合器接合速度实现发动机和离合器的协调控制,使得车辆顺利起步.通过对AMT车辆起步过程的动力学分析和离合器接合过程的影响因素总结,提出了改善AMT车辆起步品质的一些方法.     

基于换挡品质的变速器换挡控制策略研究

针对变速器电液控制系统及动力换挡问题,对变速器换挡控制(离合器调压系统)与换挡品质进行了研究,分别对车辆起步挂挡与换挡过程建立了动力学模型,对两个过程中影响换挡冲击的因素(离合器充油)进行了分析。根据分析的结果提出了一种新的旨在提高换挡品质的变速器换挡控制策略,利用Matlab/Simulink建立了基于换挡品质的换挡控制仿真模型,通过与理论曲线的对比,验证了基于换挡品质的换挡控制策略的正确性。研究结果表明,该控制策略达到了预期的设计要求,能够有效地降低换挡过程中产生的冲击,提高了车辆的平顺性。     

双离合器式自动变速器传动系统的建模及换挡特性

分析双离合器式自动变速器(DCT)换挡过程中离合器的工作特性,建立换挡过程中的动力学模型。基于发动机的试验数据,利用神经网络建立发动机的数值模型。依据整车的各项参数,制定变速器的换挡规律,在此基础上提出各挡同步器的接合规律,制定变速器换挡及同步器接合的控制逻辑。基于Matlab/Simulink/Stateflow软件平台,建立DCT传动系统的仿真模型,依据仿真模型对车辆换挡过程的动态性能进行仿真。利用正交试验设计方法,分析换挡过程中离合器接合时刻及转矩变化对换挡品质的影响,提出实车试验优化换挡品质的方法。     

液力自动变速器换挡品质研究

目前越来越多的车辆配备自动变速器,人们对乘车舒适性要求也越来越高,车辆在换挡过程中会引起乘员的不舒适性,因此对换挡品质进行研究具有重要意义。建立了自动变速器换挡过程的简化动力学模型,推导出在换挡过程中不同阶段的离合器传递扭矩与变速器输出轴的转矩,研究换挡冲击度与滑磨功变化规律。在Simulation X中建立了自动变速器动力学仿真模型,并对换挡过程进行分析。分析了结合元件不同油压变化规律对换挡冲击度与滑磨功的影响,获得提高换挡品质的有益结论。     

不同车辆载荷的AMT车辆起步过程离合器控制

分别对离合器接合的动力学模型和换挡品质进行理论分析,针对车辆起步过程中,由于离合器接合而引起的冲击或滑磨功增加的问题,提出三参数的模糊控制方法。在Matlab/Simulink环境下对车辆起步过程进行仿真试验,将标识车辆起步外部路况的油门开度、油门开度变化率和车辆的载质量3个参数作为模糊控制器的输入量,以控制离合器的接合速度。仿真结果表明,增加车辆的载质量作为控制器的输入量,能有效改善车辆起步过程中离合器的接合质量,提高离合器的接合性能。     

串联离合器操纵换挡过程的建模与分析

工程车辆动力换挡普遍采用三自由度定轴式变速器,变速器在某档位下稳定工作需要同时控制接合两个串联布置的离合器以传递扭矩.针对串联离合器建立了新的换挡过程动力学模型,应用新模型对ZL30装载机的3个典型工况的换挡进行了仿真计算与分析,得出换挡过程分为3个阶段:第一扭矩相、惯性相和第二扭矩相.提出的新的换挡过程简化统一模型具有普遍的适用性,对换挡过程的分析有着新的认识,对换挡过程的控制以及换挡品质的提高有着重要意义.     

双离合器自动变速器控制系统研究

在分析双离合器自动变速器结构的基础上,对该型变速箱的核心控制系统,包括双离合器自动变速器的转速测量、挡位测量、离合器压力测量以及换挡控制系统等关键技术进行了深入的研究,结合车辆的动力学特性,从理论与试验两方面分析了车辆起步过程中的关键要素.实践表明,对双离合器自动变速器的研制与开发具有指导意义.     

轻度混合动力AMT系统换挡品质控制

具有固定传动比的机械自动变速器(Automatic manual transmission,AMT)车辆,在换挡过程中,传动比会发生改变,造成离合器主、从动盘产生转速差,会使车辆在换挡过程中不可避免地出现换挡冲击.装备AMT的启动/发电一体化电机(Integrated startergenerator,ISG)型轻度混合动力系统,在换挡过程中,可利用ISG电动机的辅助动力作用,快速控制动力源,提高换档品质.在传统AMT车辆换挡过程分析的基础上,结合轻度混合动力车辆的特点,建立了动力源控制模型,提出了ISG电动机、发动机和离合器联合控制的换挡品质控制策略,在换挡过程中控制动力源转矩和转速,减小了轻度混合动力AMT车辆换挡冲击和动力中断时间.台架试验结果表明,装备AMT的轻度混合动力系统采用所提出的控制策略较传统控制策略能更有效地提高换挡品质.     

H封闭式周转轮系效率计算

研究了 H封闭式周转轮系的效率、啮合功率流动方向与有关运动参数之间的关系 ,得到了依据差动轮系及封闭传动链的有关传动比判断啮合功率流向的简捷方法 ,解决了用啮合功率法计算效率的难点问题 ;并在此基础上 ,推导出 H封闭式周转轮系的效率计算的统一公式 ;此外 ,还分析了 H封闭式周转轮系的自锁条件     

封闭差动行星传动研究

通过对封闭差动行星传动组成部件的分析,建立了封闭系统的力学模型,首次剖析了封闭功率的物理意义及其对传动的影响,给出了分流式封闭行星传动的设计方法及原则。     

基于BP神经网络的铣齿切削功率计算方法研究

通过对物理样机的实验测量,借助MATLAB神经网络工具箱,将BP神经网络的理论和算法应用于铣齿功率建模的研究中。通过铣齿切削试验获取训练样本,对齿轮铣削功率的网络模型进行训练和测试。结果表明,人工神经网络能较准确地预测铣齿功率的大小,解决了传统经验公式误差较大的问题,为铣齿机床的传动设计提供了依据。     

模拟工程车辆换挡瞬态的动力学仿真模型

以美国CATpillar公司631型轮式铲运机为例，介绍一种经验证的工程车辆的动力学建模方法。同时特别分析了该机带有5个行星排的动力换档变速箱在齿轮换挡过程中的动力学问题并提出了建模方法。对于工程机械计算机仿真模型试验、系统设计参数优化、传动系统的零件寿命的评估尤其是车辆换挡平顺性的研究具有一定的实用意义。     

3K型行星轮系的单元分析法

将3K型行星轮系分解为3个简单的K-H型轮系单元,然后对这些单元进行运动分析和受力分析,列出方程组并求解。这种方法不仅可以求出每个构件的角速度和所受的力矩,整个轮系的功率流向也随之确定,而且还得到一个通用的效率公式。根据功率流向,发现轮系中存在的循环功率流就是这类轮系效率较低、甚至发生自锁的原因。同时,举例证明通过减小循环功率与输出功率的比值可以适当提高这种轮系的啮合效率,从而为这类轮系的改进和设计提出了一种新方法。     

3K行星轮系的功率流与啮合效率研究

目前 ,3K行星轮系的功率流向分析和啮合效率公式的推导既难又繁。本文首先将这种轮系分解为 3个简单的 K- H型轮系单元 ,然后进行运动分析和力矩分析 ,列出方程组并求解。不仅得出了一个新的通用的效率公式及绘制出功率流向图 ,而且发现在轮系中存在循环功率流 ,这就是这种轮系效率较低的原因。同时 ,通过减小循环功率与输出功率的比值将能够适当提高 3K行星轮系的效率     

周转轮系的内力矩、功率流与自锁

应用离散方法 ,深入分析了两种 2K H型行星轮系的内力矩和功率流 ,发现 2K H型行星轮系属于封闭差动轮系 ;其中 ,正号机构存在循环功率流。循环功率流不仅降低了正号机构的效率 ,而且在某种情况下还会使轮系自锁。同时 ,分析了 3K型行星轮系的内力矩、功率流和自锁问题。     

盾构机刀盘驱动多级行星齿轮传动系统的多目标优化

为满足盾构机刀盘驱动多级行星轮系高可靠性、低振动和高功率密度的设计要求,在建立系统的可靠性模型和动力学模型的基础上,建立了以系统可靠度、各级行星轮振动加速度和系统体积/质量为目标函数的多目标优化设计的数学模型,并针对工程实例,利用混合离散复合形法对其进行求解。结果表明,提出的优化模型及优化方法可有效地提高盾构机刀盘驱动多级行星轮系的可靠性,减小系统的振动水平和体积/质量。研究结果可为高可靠性、低振动、高功率密度的盾构机刀盘驱动多级行星减速器的设计提供参考。     

带式差动行星齿轮无级变速器的设计与研究

带式差支行星齿轮无级变速器是一种可进行无级调速的封闭式行星轮系,实际上是带式无级变速器和行星轮系的组合。在对带式无级变速调速范围和差动轮系研究的基础上,给出了设计带式差动行星齿轮无级变速器的方法。并通过实例,给出了研究此类无级变速器功率流分析和啮合效率计算的新方法。结果表明,应用此方法可设计出调速方便、承载能力强、效率高、调速范围大的带式差动行星齿轮无级变速器。     

CVT封闭的2K-H型差动轮系啮合效率分析

针对封闭式无级变速器内部容易发生功率循环而造成效率降低的问题,以输入耦合CVT(Continuously Variable Transmission)传动系统为研究对象,简单地介绍了其基本结构及工作原理,在无能量损失的理想状态下详细推导了该传动系统实现功率分流的充分条件。其次,在该充分条件下简化了输入耦合CVT传动系统中起汇流作用的2K-H型差动轮系啮合效率表达式,得到了影响啮合效率的输入构件结构参数和运动状态等因素,求证了其获得最大值的条件。最后,通过实例验证了所得到的2K-H型差动轮系啮合效率最大条件的正确性。结果表明,该条件从设计的角度保证了2K-H型差动轮系啮合效率最大,是一种行之有效的设计方法。