重混轿车限力矩离合器液压系统研究

摘要

在能源危机和环境污染的双重压力下，节能和环保已成为未来汽车市场发展的趋势。虽然纯电动是未来汽车发展的目标，但是纯电动汽车关键部件-大容量动力电池的关键技术在短时间内难以取得实质性进展。因此在相当长一段时间内混合动力汽车将发挥其独特优势。
　　 怠速起停和行进中启动发动机是ISG型重度混合动力汽车的重要工作模式，它是通过控制限力矩离合器的接合来完成的，而限力矩离合器的接合压力直接关系到发动机是否顺利启动以及在发动机启动过程中对传动系统的冲击。因此，对限力矩离合器液压系统内油压进行精确控制，是保证重度混合动力轿车模式切换过程中车辆动力性和平顺性的关键。
　　 本文以重度混合动力轿车作为研究对象，根据模式切换过程中限力矩离合器的转矩和平顺性要求，设计了限力矩离合器液压系统，并对所设计的液压系统的工作特性进行了理论分析和试验研究。主要表现以下几方面：
　　 ①通过对湿式离合器工作特点、原理及其压力控制方法分析，设计了静压式和阀控式两套限力矩离合器液压系统，并制定了相应的控制策略；根据限力矩离合器液压系统设计的目标压力和目标流量，分别对静压式与阀控式液压系统主要元件选型，并对静压式液压系统主泵和弹簧式蓄能器以及阀控式液压系统集成阀组进行设计。
　　 ②根据所设计的液压系统及其主要元件的工作原理，建立了静压式液压系统中液压主泵、弹簧式蓄能器、离合器环形液压缸活塞的数学动态模型；建立了阀控式液压系统中直动式减压阀、电磁换向阀、气囊式蓄能器等元件的数学动态模型；建立了基于Amesim的静压式与阀控式液压系统仿真模型及其主要元件的仿真模型；并根据元件的选型参数，对直动式减压阀、蓄能器等元件以及静压式与阀控式液压系统的油压特性、流量特性进行仿真与优化分析。
　　 ③搭建了静压式和阀控式液压系统试验装置，进行了静压式与阀控式液压系统的压力控制试验和压力一输出拉力试验，通过与仿真结果对比分析，验证了液压系统压力控制的正确和适用性。
　　 ④搭建了ISG重度混合动力汽车传动系统试验台架，并将所设计的阀控式液压系统运用于台架试验；进行了阀控式液压系统压力标定试验与行进中启动发动机的液压系统压力控制试验。试验结果验证了所设计的液压系统的合理性、有效性和可行性。