考虑离合器摩擦性能衰减的湿式DCT车辆起步控制研究

建立了考虑离合器摩擦系数变化及离合器性能衰减的湿式双离合变速器(dual clutch transmission,DCT)车辆起步过程动力学模型,以车辆起步过程冲击度、滑摩功和起步滑摩时间为优化目标,采用线性二次型最优控制方法获得了车辆起步过程离合器最优传递转矩。针对离合器摩擦系数变化及离合器性能衰减对车辆起步过程离合器压力控制的影响,提出了一种离合器压力非线性鲁棒控制策略,以实现对离合器最优传递转矩的跟踪。结果表明,所提出的非线性鲁棒控制策略能够在离合器摩擦系数变化的情况下实现对离合器最优传递转矩的有效跟踪,跟踪误差不大于0.02 N·m,且能够适应摩擦性能衰减导致不同寿命阶段摩擦系数的不同变化规律,与比例-积分-微分(proportion-integral-differential,PID)控制策略相比具有更精确的控制效果和更强的鲁棒性。

双棘轮离合器二次结合冲击应力分析

单棘轮离合器空中二次结合时响应慢,碰撞冲击大,极易造成离合器损坏。因此,对一种双棘轮离合器进行研究,使其在满足强度要求下实现双速结合的功能,以提升棘轮离合器的泛用性。介绍了一种双棘轮离合器的结构及原理,建立了双棘轮离合器二次结合冲击模型及冲击应力的计算方法,并通过仿真分析的方法对比验证了模型的准确性;在此基础上,分析了双棘轮结构等参数对其性能的影响。研究结果可为双棘轮离合器的设计提供参考。

双离合器变速箱换挡集成学习控制器设计及分析

为了提高车辆运行的稳定性,设计了一种双离合器DCT变速箱换挡集成学习控制器。基于预测模型建立MPC控制器,以补偿转矩保障转速精准追踪。研究结果表明,在0.11 s时DCT开始出现升挡转矩相,车速整体维持稳定变化的态势,车辆冲击度的最大值是4.8 m/s^(3),有利于大大提高换挡的稳定性。相比其他控制方法,基于经验知识MPC换挡方案获得更优的平顺性控制效果,滑摩功也发生降低,可以更快完成动力响应。该研究有助于提高汽车自动控制,为后续的换挡控制奠定理论基础。

预选挡对双离合变速器敲击动力学影响的试验研究

搭建可模拟发动机转速波动的变速器敲击动力学试验台架,采集双离合变速器(dual-clutch transmission, DCT)的壳体振动和齿轮瞬时转速信号,研究不同预选挡位下DCT变速器的敲击响应和齿轮系统动力学随输入角加速度幅值变化的演变规律。根据齿轮系统间隙非线性动力学模型的计算结果和齿轮啮合基本定律,提出了一种基于齿轮特征频率角加速度幅值特性的齿轮运动状态判定准则。台架敲击试验结果表明预选挡显著改变DCT变速器的敲击响应和齿轮副动力学行为,当输入角加速度幅值增加到某一数值时,DCT变速器敲击响应发生向上跳跃现象,主动和被动子变速器之间产生明显的低频动力学耦合,承载齿轮转速信号呈现显著的多谐波非线性特性。根据提出的齿轮运动状态判定准则判断跳跃突变后的承载齿轮副发生齿面分离和敲击现象,动力学突变后的动力学耦合导致DCT变速器的敲击响应急剧恶化。最后,在整车上验证了台架试验的动力学耦合和敲击响应突变现象。

基于LADRC的纯电动汽车双离合变速器换挡控制

针对纯电动汽车两挡双离合自动变速器(two-speed dual-clutch transmission,2DCT)换挡控制模型及参数的不确定性和存在的未知干扰,提出了一种线性自抗扰(linear active disturbance rejection controller,LADRC)换挡控制策略。首先建立2DCT换挡过程动力学模型,并分析了换挡过程;然后考虑控制模型的不确定性及未知干扰,将LADRC控制器应用到换挡过程对期望角速度进行跟踪,并采用扩张状态观测器(extended state observer,ESO)对扰动进行实时估计,并加以补偿,最后与PID控制进行对比。仿真和实验结果表明,该控制器跟踪误差更小,鲁棒性强,能保证良好的换挡品质。

基于工况识别的纯电动汽车2DCT换挡策略研究

为使纯电动汽车具有更好的经济性,同时保持较好的动力性,针对自主研发的纯电动汽车两挡干式双离合变速器(2DCT),提出一种基于工况识别的实时换挡策略。通过径向基神经网络预测车速,利用动态规划提取7种循环工况的最优换挡点,并搭建基于相似度比对的工况识别模型,对车辆行驶工况进行识别,实现实时换挡。基于MATLAB/Simulink进行仿真并完成2DCT台架实验。结果表明,提出的基于工况识别的实时换挡策略能同时兼顾车辆的经济性和换挡频率。

基于双电机输入的电动汽车减速器设计与研发

目前,市面上的电动汽车大多数采用单电机驱动,控制策略简单但高效区唯一。为提高整车多工况下的动力性及经济性,设计了一款双电机输入的减速器。其中,一个电机直连接减速器;另一个电机通过超越离合器实现与减速器的连接或断开。同时,采用大重合度、细高齿等特有齿形设计来提高传动系统的平稳性。试验结果表明,双电机能正常切换,减速器各项性能参数满足标准要求。在满足整车动力性能的前提下,该研究方法可以为提高电动汽车续航里程提供参考。

基于液压系统的自动挡变速器的故障分析与处理

本文阐述了自动变速器液压驻车系统的工作原理,利用CANape软件对双离合器自动变速器由液压驻车系统和液压控制模块引起的常见的故障进行详细分析,并针对故障提出可行的解决措施,为解决自动挡变速器常见故障等问题提供了理论和实践依据。

功角及脉冲调制双驱同步电机负载平衡控制技术研究与应用

阐述了基于功角及脉冲调制双驱同步电机负载平衡控制系统的技术特点,并结合实际应用进行故障分析,制定切实可行方案,保证了设备的稳定运行,取得了较好的综合效益。

采用螺杆膨胀机的汽电双驱技术在化工厂的应用研究

螺杆膨胀机是近年来受到广泛关注的低温余热回收技术,在化工厂余热利用中相比汽轮机具有良好的适应性。介绍了采用螺杆膨胀机实现汽电双驱的技术,及其在化工厂的应用研究。

基于灰色关联和模糊理论的双离合变速器车辆起步品质评价

针对目前双离合变速器(DCT)车辆起步评价以驾驶员主观评价为主,主观性过强导致评价不准确的问题,基于灰色关联分析法和模糊综合评价法建立了DCT车辆起步品质评价体系。考虑动力性、舒适性和经济性,选取起步响应延迟时间、起步加速时间、起步加速度峰值、发动机转速波动以及冲击度作为评价指标;使用变异系数法计算了各指标的客观权重,并基于灰色关联分析法明确了各指标与起步品质的关联度排序,验证了权重计算结果的准确性与可靠性;最后,基于模糊综合评价法建立起步品质评价模型并进行客观评分,使DCT车辆的起步品质评价更加客观真实。

P2.5-PHPS发动机至混合驱动模式切换过程动态协调控制研究

搭载双离合变速器的P2.5插电式混合动力系统传动效率高,换挡和模式切换过程无动力中断,应用前景广阔,但其模式切换过程由于发动机与电机的扭矩响应特性存在差异,扭矩波动明显,影响驾乘体验。针对上述问题,提出一种发动机驱动至混合驱动模式切换的协调控制策略,以搭载双离合变速器的P2.5插电式混合动力系统为研究对象,对其发动机至混合驱动模式切换过程进行分析,依据分析结果将系统模式切换过程划分为4个阶段。在此基础上,基于PID反馈原理控制动力源的实际输出转矩并通过控制加速踏板开度变化率限制发动机的扭矩变化率,利用驱动电机扭矩快速响应的优势补偿发动机扭矩响应滞后来降低输出扭矩波动,制定模式切换过程多阶段双动力源扭矩协调控制策略。搭建基于P2.5插电式混合动力系统的发动机至混合驱动模式切换动态协调控制仿真模型。仿真结果表明,模式切换过程无动态协调控制策略的最大冲击度约7.1 m/s^(3),策略下最大冲击度约1.78 m/s^(3),减小74.9%,表明所提出的控制策略能有效减小模式切换过程冲击度,提高整车平顺性。

考虑DCT车辆起步过程离合器接合稳定性的双质量飞轮参数优化

在车辆起步过程中,发动机输出转矩波动会导致离合器接合不稳定,从而影响整车动力传动系统的平顺性。双质量飞轮(dual mass flywheel,DMF)可减小发动机转矩波动对离合器及整车动力传动系统的影响。针对起步过程离合器接合不稳定影响整车平顺性的问题,以双离合器自动变速器(dual clutch automatic transmission,DCT)车辆为研究对象,研究了DMF的刚度、阻尼和初级与次级飞轮惯量比对DCT车辆起步过程离合器接合稳定性的影响,并建立了以离合器黏滑比和整车冲击度为目标函数的多目标优化模型,利用遗传算法对模型进行优化,得到了使离合器接合稳定性提高且整车冲击度明显降低的DMF最优参数组合。

双离合变速器动力系统加速工况扭振和敲击的被动控制措施研究

为研究不同预选挡机制下的双离合变速器敲击特性和控制方法,分别在整车和敲击台架上评价变速器的敲击主客观表现和随角加速度变化的敲击灵敏度;其次,根据敲击灵敏度,整车扭振响应和敲击主客观结果的相关性提出了一种定量评价变速器输入轴角加速度的无敲击扭振阈值。在相同整车上分别评价不同扭振和敲击的被动控制措施,包括离合器式扭转减振器,双质量飞轮式扭转减振器,以及离合器微滑摩和离心摆吸振器与扭转减振器的组合方案。台架试验结果表明预选挡显著改变双离合变速器的敲击特性,在某一激励幅值时产生敲击突变现象。整车试验结果表明离合器式和双质量飞轮式扭转减振器无法满足双离合变速器加速工况无敲击扭振阈值要求,在低转速段产生明显敲击;离合器微滑摩和离心摆吸振器与扭转减振器组合方案的输入轴角加速度幅值满足无敲击扭振阈值要求,消除了双离合变速器动力系统存在预选挡时的加速敲击。

拖拉机HMCVT动力换段过程中换段离合器对偶钢片温度场分析与试验

[目的]本文旨在研究拖拉机液压机械无级变速器(HMCVT)动力换段过程中换段离合器摩擦副的热失效机理。[方法]以拖拉机HMCVT换段离合器对偶钢片为研究对象,研究其瞬态温度场。采用试验与仿真相结合的方法,通过采集拖拉机动力换段过程中摩擦副接合油压和摩擦副转速差时变曲线,分析滑摩转速差对摩擦副生热的影响。通过建立换段离合器对偶钢片有限元模型,研究不同时刻不同转速差下对偶钢片沿半径方向的温度分布规律。编写LABVIEW温度监测系统,设计拖拉机HMCVT换段离合器动力换段试验,并将温度试验结果与仿真结果进行对比分析。[结果]仿真得到拖拉机HMCVT动力换段过程中换段离合器对偶钢片瞬态温度场。结果表明不同时刻、不同位置、不同转速差下对偶钢片温升不同,转速差越大温升值越大,由于外齿毂和输入毂油孔处油液的冷却润滑作用,对偶钢片外径处温度相对内径和中径低,温升最高点出现在距对偶钢片圆心的81%处。仿真值与试验值曲线的变化趋势基本一致,同一时刻试验温升值略低于仿真温升值。[结论]本研究为解决重型拖拉机HMCVT换段离合器冷却润滑难题,提高换段离合器动力换段过程中传动系统使用性能及整车的可靠性提供理论依据。

基于可解释极端随机树模型的DCT液压响应预测

为解决传统湿式双离合器变速器(Dual Clutch Transmission,DCT)控制策略在硬件误差以及复杂工况下液压响应预测精度不完全可控的问题,提出了一种基于SHAP图可解释极端随机树预测模型,使用机器学习方法结合某汽车公司DCT实验室采集的真实离合器数据对DCT液压响应进行预测。模型利用SHAP算法对于重要特征选择的可解释性,筛选并保留对液压响应影响较大的特征,将时间切片和升降压判定作为特征加入训练数据,训练预测模型。结果表明,该模型训练结果的均方误差MSE为0.6703,可决系数R2为1.0000,并且在测试集上预测值与实际值之间的平均误差为12.99 kPa,远低于设计误差25 kPa,具有较高的预测精度,特征选择较准确,可以很好地解决传统物理模型无法计算不同工况下液压响应的问题,为下阶段基于数据和物理双驱动的DCT控制策略优化提供较准确的预测结果。

湿式DCT换挡过程离合器转矩精确控制方法研究

湿式DCT换挡过程中双离合器传递转矩的精确控制对换挡品质具有决定性影响,而目前在换挡控制中存在忽略湿式离合器黏性转矩的缺点,进而影响换挡品质。鉴于此,提出一种基于湿式离合器动态摩擦因数,通过RBF-PID控制算法进行湿式离合器转矩精确控制的方法。运用平均雷诺方程和G-W弹性接触模型,建立考虑离合器传递转矩的强非线性以及温度影响的湿式离合器接合过程动态摩擦因数综合模型;结合某款湿式DCT整车换挡动力学模型和换挡工况请求转矩,将动态摩擦因数模型引入湿式离合器期望结合压力计算中,以RBF-PID压力自适应控制器控制离合器压力控制阀的输出压力的方式,实现离合器传递转矩精确控制。结果表明,与忽略黏性转矩的传统控制方法相比,所提控制方法减小了双离合器传递转矩的误差,当油液温度为40、80、120℃时,换挡过程最大冲击度分别下降了14.4%、15.7%、13.4%,湿式DCT换挡品质得到了有效提升。

湿式双离合自动变速器起步平顺性分析及优化

为解决湿式双离合自动变速器(DCT)起步飞车问题,通过对双离合器进行摩擦系数理论分析及台架测试,得到摩擦系数与温度、压力、滑摩转速关系,并得到飞车与摩擦特性与滑摩转速负相关存在关系,并摩擦片沟槽深度进行整改(>0.2mm),保证摩擦特性的正相关,改善整车飞车问题。

湿式双离合变速器车型应用快速开发

为了缩短湿式双离合变速器与整车匹配研发周期,提高市场占比,基于企业本身积累的丰富开发经验知识,在项目初期充分运用CAE仿真进行离合器热性能,齿轮轴、轴承耐久耐久性能等关键变速器寿命可行性分析,减少项目后期实际运行时间周期,在样机制作过程中使用快速灵活的加工生产方式,如铣削铝块制作变速器壳体, 3D打印等,变速器控制软件本身功能已经开发处于较高成熟度,只需对新匹配车型其他控制器进行信号通讯匹配调整,并具备与自身结构特性匹配的智能闭环PID控制,简化了变速器与整车驾驶性标定工作。通过上述方式,实现了缩短双离合器变速器项目正式开发周期至一年以内。

变速器EOL测试偶数输入轴拖曳转速过高问题分析

某双离合变速器总成在开发阶段End Of Line(EOL)下线测试时,由于偶数输入轴拖曳转速过高,导致偶数离合器Kiss Point(KP)点学习失败,最终影响变速器总成EOL的一次合格率。基于EOL下线测试方法及评价准则,结合此双离合变速器的结构特点,分析产生拖曳扭矩的零件,通过总成有限的ABA互换零件方式锁定产生拖曳扭矩的主要影响因子,最终调整零件加工尺寸的合理范围实现偶数输入轴拖曳转速降低,提升变速器总成EOL下线的一次合格率。