干式双离合变速器转矩传递建模与换挡控制研究

摘要

双离合自动变速器（DCT）在中国具有广阔的发展前景。将先进的自动变速器的控制技术与国内传统的手动变速器（MT）的制造生产相结合，有可能在短时间内开发出拥有自主知识产权的双离合器自动变速器，进而逐步的取代国外自动变速器产品在中国市场的地位。开展DCT技术的研究对中国汽车自动变速器行业的发展有着重要的推动作用。
　　本文在分析干式双离合器常开式离合器膜片弹簧载荷变形特性的基础上，完成了对于内、外膜片弹簧参数的选择。考虑了离合器波形弹簧片的轴向压缩特性，通过试验得到了从动盘轴向压缩特性曲线。推出了膜片弹簧结合指部分变形与压紧力关系，建立了离合器转矩与结合轴承位移间的关系模型。
　　通过发动机台架试验，获得了相关试验数据，利用修正系数法建立了发动机动态转矩模型。分别建立了整车动力学模型、离合器行程控制模型、起步驾驶员意图判断模型和装备有双离合自动变速器汽车的系统动力学模型。并以汽车一档稳定运行切换到二档稳定运行为例，考虑了切换过程中同步器引起的转动惯量的变化，将此切换过程分为五个阶段，分别建立了双离合自动变速器相应阶段的系统动力学方程。
　　针对双离合自动变速器独特的双离合器结构，探讨了可能出现的不同起步模式。通过搭建起步模型，对爬行起步、正常起步和急起步这几种典型的起步模式进行了仿真分析。考虑双离合自动变速器不同的换挡情况，通过搭建换挡模型，对正转矩升高档和正转矩降低档这两种典型换挡工况进行了分析与研究。
　　本论文旨在为建立精确的干式双离合自动变速器转矩传递模型提供一种可行的计算方法，并为起步、换挡控制提供理论依据。所得的研究结论以期能够为后续的干式双离合器变速器的换挡品质与动态特性综合最优控制的相关研究提供参考。

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上海交通大学硕士学位论文答辩决议书

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第一章 绪论

1.1自动变速器的发展概况

1.2双离合器自动变速器的发展及其结构形式

1.3双离合器自动变速器的关键技术及研究方向

1.4研究内容、目的和意义

第二章 干式双离合器的结构设计及载荷特性

2.1干式双离合器基本参数的选择与计算

2.2膜片弹簧的设计和载荷变形特性

2.3从动盘总成的结构形式与工作特性

2.4干式双离合器载荷变形模型的建立

2.5本章小结

第三章 干式双离合器系统模型

3.1发动机转矩模型

3.2整车动力学模型

3.3离合器行程控制模型

3.4起步驾驶员意图判断模型

3.5干式双离合系统动力学模型

3.6本章小结

第四章 双离合自动变速器起步控制策略

4.1起步过程分析与评价指标

4.2双离合器起步控制

4.3双离合器起步仿真分析

4.4本章小结

第五章 双离合自动变速器换挡仿真分析

5.1换挡品质评价与影响因素

5.2换挡过程分析

5.3双离合器换挡仿真分析

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1全文总结

6.2研究展望

参 考 文 献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文