离合器-离合器式自动变速器动力降档过程控制

动力降档是实现车辆快速提速、超车等的有效技术途径。在保证换档品质的前提下,实现动力降档,不仅需要自动变速器进行精确的离合器油压控制,而且需要发动机进行有效的转矩协调控制。针对由DEUTZ BF4M1013涡轮增压单体泵柴油机和Allison S2000离合器-离合器换档式液力自动变速器组成的动力传动系统,基于Lagrange方程建立换档过程的动力学模型,通过对降档过程各个阶段的详细分析,得到动力降档过程结合离合器和分离离合器的搭接控制时序以及控制油压的变化规律,制定基于涡轮轴转速闭环的发动机协调控制策略,在台架上进行试验验证。试验结果表明,动力降档过程的时间小于1 s,冲击度小于10 m/s3。制定的控制策略不仅实现了动力降档,而且保证了换档品质,能够进行工程实际应用。

面向控制的自动变速器换挡过程动力学分析

为了从机理上揭示造成换挡冲击的原因,指导换挡过程建模和制定动力传动系统协调控制策略,以1-2升挡过程为例,对研究对象进行了运动学分析,并应用Lagrange方程进行了行星齿轮液力自动变速器换挡过程动力学分析,得到了考虑行星齿轮系统各构件及轴系的转动惯量的换挡过程动力学方程,为建立换挡过程模型奠定了基础。在升挡过程转矩相,得到了变速器输入轴转矩和离合器传递的摩擦转矩之间的定量关系,给出了转矩相发动机转矩和离合器摩擦转矩的协调控制方法。在升挡过程惯性相,得出了涡轮转速变化率与换挡冲击的关系,为制定换挡过程动力传动系统协调控制策略奠定了基础。对换挡动态过程进行了适当的简化,给出了升挡过程变速器输出轴转矩的近似估计方法。

AMT换挡过程发动机控制策略研究

为提高AMT换挡品质,通过对换挡过程理想的发动机速度和转矩特性曲线的分析,将换挡过程发动机控制分为转速控制模式和转矩控制模式,制定了基于CAN总线的换挡过程发动机控制策略,并在Unimog U4000车上进行了试验。结果表明,所提出的控制策略满足实时性要求,有利于缩短换挡时间,减小车速损失。

对置活塞二冲程发动机机械增压匹配分析

针对对置活塞二冲程发动机结构特点和性能匹配实验的需求,利用GT-POWER软件建立了该发动机和Rotrex机械增压器的匹配仿真模型,研究了在不同工况下排气背压对换气过程的影响.计算结果表明：在相同工况下,排气背压对扫气效率影响较小,对给气比和捕获率的影响较大.当捕获率超过98%时,扫气效率会有明显下降;高转速工况增压器的消耗功率较大,占发动机有效功率21%~25%.该发动机能够与增压器进行较好的匹配.

对置活塞二冲程柴油机换气过程的试验

针对对置活塞二冲程柴油机换气特点和示踪气体法测试原理,提出了示踪气体法在对置活塞二冲程柴油机上的具体试验方法.利用该方法开展了发动机换气过程的试验研究,分析了不同运转工况下进、排气状态参数对发动机换气品质的影响规律.结果表明:进、排气压差对换气品质及捕获空气量有较大的影响,压差越大,扫气效率和捕获空气量越高;当给气比大于1.4以后,压差对扫气效率和捕获空气量的影响趋势逐渐趋于平缓;以发动机稳定运行并兼顾较小的泵气损失为优化目标,给气比宜选取的范围为0.5~1.4.

进排气压力对增压对置活塞二冲程发动机的影响研究

针对对置活塞二冲程发动机结构特点和性能匹配试验的需求,建立了复合增压对置活塞二冲程柴油机的一维仿真模型,根据试验数据对原机仿真模型进行校核。考虑进排气压力差对直流扫气有较大的影响,通过该仿真模型模似了排气压力一定时,进气压力对捕获率、捕获量和比燃油消耗率的影响规律,以及保证给气比一定,排气压力对比燃油消耗率、压差和捕获空燃比的影响。从仿真结果可知:进气压力对比燃油消耗率的影响较大,给气比每提高0.02,比燃油消耗率(从低速到高速)分别最多增加0.7%、1.3%和1.8%;三个工况下,排气背压在160kPa^170kPa之间时比油耗最小。

滚流燃烧室对对置活塞二冲程汽油机工作过程的影响

针对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机工作过程的特点,对比平顶活塞组成的燃烧室,设计了对置凹坑活塞组成的滚流燃烧室。采用3维流场仿真软件Fire建立该发动机仿真模型,对比分析两种燃烧室结构对扫气过程和混合气形成的影响。研究结果表明:所设计的滚流燃烧室通过活塞顶的导流凹坑组织缸内气体定向流动,形成更强的滚流;在扫气过程初期加强了涡流运动,促进废气扫除,并在压缩后期产生了"挤流+滚流"的气流运动,提高缸内平均湍流动能;滚流燃烧室较平顶燃烧室的燃油蒸发率提高10%,缸内混合气平均燃空当量比在1.05。