4AT液力变矩器闭锁规律与滑差控制的研究

摘要

液力变矩器在汽车自动变速器中的应用，是汽车传动技术的一次重要革新。自动变速传动使汽车起步平稳、换档平顺、操作方便，简化了手工操作，汽车驾驶变得更加轻松自如。由于以上这些优点，自动变速器的装车率在世界范围内已经得到了很大提高。但是，传统液力变矩器仅通过液力传动，在高车速高档位工况下，无法转变液力传动为机械传动，这样就只满足了乘坐舒适性，存在传动效率不高的缺陷。提高液力变矩器传动效率的各种研究中，闭锁离合器滑差控制技术显示了其独到的效果。它在对传统闭锁式液力变矩器结构改变不大的情况下，通过调节闭锁离合器的结合油压控制闭锁离合器的微小滑差量，使发动机的部分动力由闭锁离合器高效的机械传动传递，实现提高液力变矩器传动效率的目的。
　　 本文根据发动机性能实验数据和液力变矩器原始特性，分析了发动机与液力变矩器联合工作的输入、输出特性；综合介绍了自动变速器离合器电液控制系统的工作原理，重点分析了闭锁离合器控制系统，对闭锁离合器电磁阀的工作过程进行了详细研究；在此基础之上，制定了自动变速器换档规律和液力变矩器闭锁解锁规律，并对液力变矩器闭锁控制模型的仿真结果进行了分析；基于功率分配比与传动系统扭矩波动水平、传动效率的关系，分析了闭锁离合器滑差输出特性，确定了滑差区域和目标滑差速度，并通过对闭锁离合器的滑差控制系统的研究，建立了滑差控制数学模型；基于Matlab/Simulink建立了闭锁离合器滑差控制模型，通过液力变矩器滑差控制实验，得到滑差速度和发动机转速变化的实验结果，并分别计算了发动机到涡轮轴的传动效率和发动机瞬态燃油消耗率，从而验证了滑差传动对液力变矩器传动效率的提高和车辆燃油经济性的改善。

目录

文摘

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论文说明：图表目录

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致谢

第一章绪论

1.1引言

1.2液力变矩器工作原理

1.3闭锁与滑差控制技术在液力变矩器中的应用及发展

1.3.1闭锁离合器闭锁控制在液力变矩器中的应用

1.3.2闭锁离合器滑差控制技术的应用及发展

1.4课题的来源及意义

1.5本论文的主要研究内容

第二章发动机与液力变矩器联合工作特性

2.1引言

2.2发动机特性分析

2.2.1发动机稳态特性

2.2.2非稳态工况下发动机性能的修正

2.3液力变矩器特性分析

2.3.1液力变矩器的外特性

2.3.2液力变矩器原始特性

2.3.3液力变矩器性能评价

2.4发动机与液力变矩器联合工作输入特性

2.4.1发动机与液力变矩器联合工作输入特性求取方法

2.4.2发动机与液力变矩器理想匹配的要求

2.5发动机与液力变矩器联合工作输出特性

2.5.1发动机与液力变矩器联合工作输出特性求取过程

2.5.2发动机与液力变矩器联合工作输出特性分析

2.6本章小结

第三章 4AT自动变速器闭锁离合器电液控制系统

3.1引言

3.2液压控制系统工作原理分析

3.3闭锁离合器控制系统

3.4闭锁离合器电子控制系统

3.5本章小结

第四章液力变矩器闭锁控制

4.1引言

4.2自动变速器换档规律的制定

4.3液力变矩器闭锁控制规律

4.3.1闭锁离合器数学模型

4.3.2闭锁控制规律的类型

4.3.3闭锁控制规律的制定

4.4闭锁控制模型建模与仿真

4.4.1闭锁控制模型

4.4.2闭锁控制模型仿真

4.5液力变矩器闭锁性能的影响因素

4.5.1闭锁离合器结合参数分析

4.5.2充放油时间对闭锁过程的影响

4.6本章小结

第五章闭锁离合器滑差控制研究

5.1引言

5.2液力变矩器功率分配

5.2.1闭锁离合器的摩擦力矩

5.2.2分流传动与功率分配

5.2.3液力变矩器滑差输出特性

5.3闭锁离合器滑差控制区域

5.3.1滑差区域

5.3.2滑差速度

5.4 PID控制方法

5.4.1滑差控制的要求

5.4.2 PID控制策略概述

5.5本章小结

第六章液力变矩器滑差控制实验

6.1引言

6.2滑差控制数学模型

6.3滑差控制逻辑

6.4滑差控制模型

6.5实验方案

6.6 PID控制器参数调整

6.7实验结果及分析

6.8本章小结

第七章总结与研究展望

7.1论文总结

7.2论文创新点

7.3工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文