浅谈汽车离合器的设计及优化

离合器安装在发动机和变速箱之间的飞轮壳内,它的离合器总成固定在飞轮的后平面上,变速器的输入轴就是离合器的输出轴。驾驶员可以通过离合器控制变速箱和发动机的分离与结合状况。为了保证汽车起步平稳,并能有效的降低传动系统的振动和噪音,我们必须对离合器进行优化和设计。现在我们就来谈谈汽车离合器的设计及优化。     

电磁耦合混合动力公交车整车控制策略及参数匹配

设计了一种新的基于动力伺服的电磁耦合强混合动力公交车方案,可使发动机一直运行在最佳经济运行线上而不受轮边负荷约束,从而达到节油目的.此系统采用双电机取代了传统的机械离合器和手动变速箱,可同时起到电磁离合器和无级变速箱的作用.在分析系统结构、工作原理和确定整车控制策略的基础上,以目标车辆满足整车动力性指标和典型循环工况为前提,对发动机、双电机、蓄电池参数的设计依据和匹配进行了研究,并利用整车后向仿真模型验证了此方案,结果表明:0-60 km/h加速时间比传统目标车辆减少了16.5%;基于上海Xumin循环工况的燃油经济性提高了39.6%.     

国产SUV电子稳定控制系统性能测试研究

在简要介绍目前汽车所装备的电子稳定控制系统(ESC)的功能、组成、工作原理及国内外测试评价方法的基础上,依据ECE R13H法规标准对3款国产SUV匹配国外某生产厂家的ESC系统的性能进行了测试与评价。测试结果表明,因不同车型的整车参数、发动机参数及悬架特性的差异导致同一品牌型号的ESC会体现不同的控制能力,且国内SUV的ESC系统匹配较差,同时指出了目前在乘用车ESC测试与评价方面存在的问题并提出建议,为相关零部件生产商进一步提高系统安全性与稳定性的设计提供技术参考。     

基于AMESim与MATLAB的混合动力汽车联合仿真平台设计

针对一款搭载新型复合功率分流式动力系统的混合动力汽车基于AMESim和MAT-LAB设计了联合仿真平台.其中,整车物理模型在AMESim中实现,包括整车基本参数,发动机、电机、变速箱和动力学模型;逻辑控制模块在MATLAB中实现,包括电机与发动机转矩、锁止器与离合器和挡位控制信息.该仿真平台在WLTC和NEDC工况下进行验证,结果显示WLTC工况下油耗6.76L/100km,电耗0.1661kW·h,NEDC工况下油耗5.2L/100km,电耗0.1342kW·h.     

基于双电机助力的混合动力客车AMT换挡问题的研究

针对正在研发的混合动力客车在换挡过程中由于动力中断引起的的换档问题,综合考虑发动机,变速箱,离合器和主驱动电机对换挡过程的影响,提出了一种整车动力源转移及发动机转速跟踪控制的解决方法.实车试验表明,该方法保证了整车动力性不受换档影响,减小了换挡冲击,提高了换挡品质.     

双电机混合动力汽车起步与换挡过程协调控制

针对采用自动变速箱(AMT)的混合动力汽车存在换挡动力中断问题,提出一种新型双电机混合动力驱动系统,该系统主要包括1台发动机、2个电机和1个四挡变速箱。通过控制发动机、电机、离合器与同步器的工作状态,该混合动力系统可实现纯电动驱动、发动机和电机并联驱动、串联驱动、制动能量回收以及行车发电等多种工作模式。采用集中质量法和牛顿第二定律对该驱动系统进行动力学分析,将其等效为质量-弹簧-阻尼系统,并建立动力学方程。通过查表法建立了发动机和电机模型。结合混合动力驱动系统结构特点,设计模式切换和换挡过程的控制策略,在模式切换和换挡过程中,结合发动机和电机的扭矩响应特性,对发动机和电机输出扭矩进行协调控制。采用基于发动机输出扭矩的电机扭矩补偿策略维持汽车驱动扭矩,避免出现换挡动力中断现象。基于AMESim和MATLAB/Simulink软件平台搭建整车模型及控制策略模型,并对模式切换和换挡过程进行仿真分析。研究结果表明:双电机混合动力驱动系统可实现车辆换挡过程中输出扭矩平顺变化,无动力中断现象;通过限制发动机和电机的扭矩变化率,以及离合器和同步器等执行机构的分离接合速度,可将模式切换和换挡过程的冲击度控制在合理范围内。     

串并联混合动力变速箱挡位对整车性能的影响

针对串并联混合动力车辆变速箱选型匹配问题,采用试验设计（DOE）方法选取变速箱最优速比并分析挡位对整车性能的影响。建立了整车仿真模型和控制策略并进行了台架验证,分析了该混合动力系统3种变速箱挡位配置对车辆的加速性能、爬坡性能和整车油耗的影响。仿真结果表明,挡位的增多可以提高整车动力性,降低整车对电池放电功率及电池容量的需求,但是对整车油耗改善较小。进一步仿真结果表明,即使改善发动机低转速中高负荷区域的燃油消耗率,变速箱挡位数对整车油耗的影响也不大。     

大功率直流/直流变换器的电磁兼容试验方案

电动汽车所用的大功率直流/直流（DC/DC）变换器的电磁兼容性（EMC）测试尚无统一标准可依.在参考和分析汽车零部件和功率变换器产品相关标准的基础上,对大功率DC/DC变换器进行了EMC试验的研究,提出了配套的测试方案.该测试方案基于传统汽车零部件标准,针对其中的测试布置进行了改进,改进的关键点在于保证辅助测试设备不引入过量的干扰.考虑到整车的EMC性能由整车和零部件两方协同决定,最后建议整车厂和零部件供应商协商采纳合理的限值等级.     

插电式混合动力汽车纯电动行进间启动发动机的平顺性控制

针对单电机插电式混合动力汽车在纯电动行进间电动机启动发动机时由于系统输出转矩变化进而引起整车冲击的问题,分析得到发动机点火时刻的不同及离合器接合状态的不同是造成转矩波动的原因。在此基础上,提出了基于离合器主、从动盘转速差和电机角加速度为输入量的离合器压力模糊控制的混合动力汽车模式切换动态协调控制策略,并对比了发动机目标转速点火和怠速转速点火的控制效果。最后通过台架试验以及实车道路试验对提出的控制策略进行了验证。结果表明,基于目标转速点火的协调控制策略能减小整车的冲击度。     

客车动力系统匹配设计的改进

正为进一步提高安凯客车市场竞争力,实现动力系统匹配模式创新,优化发动机系统,提高整车动力性、经济性及平顺性,达到综合油耗降低5%以上的目标,科研项目组针对整车动力匹配进行了讨论、分析,并通过仿真计算选择了匹配设计方案,优化动力匹配、增大低速扭矩、改进进气系统及冷却系统、采用最新的电控程序以及加工工艺,完成了样车安装及试验测试。一、动力系统的匹配计算和选择根据《汽车加速性能实验方法》、《汽车最低稳定车速实验方     

AMT重型车辆制动控制策略分析

在对车辆制动过程进行力学分析和机械自动变速重型车辆降挡和不降挡两种制动控制策略的比较基础上,提出了在不降挡的前提下,当发动机辅助制动力矩影响行驶稳定性时分离离合器;当车速降低到发动机辅助制动力矩不影响行驶稳定性时接合离合器的控制策略.并对制动过程中分离离合器后是否再次接合离合器这2种情况下制动时的制动减速度、制动时间和制动距离进行比较分析.分析表明当发动机辅助制动力矩不影响行驶稳定性时,接合离合器可明显减少制动时间和制动距离.     

并联混合动力客车模式切换过程控制研究

针对单轴并联混合动力客车结合离合器的模式切换,设计了发动机已启动和未启动时模式切换的控制策略.对于发动机未启动的模式切换,考虑离合器滑磨功和驾驶员需求,提出了在挡启动发动机和空挡启动发动机的控制策略.在转矩恢复时利用电机对发动机转矩进行补偿,考虑驾驶员需求、电池状态和整车控制策略,制定电机补偿发动机转矩的策略. 通过台架和实车试验验证了策略的可行性与优越性.      

机械式自动变速器的换挡控制

机械式自动变速器为非动力换挡,换挡品质是AMT换挡控制的关键.分析了换挡过程的控制策略对换挡品质的影响.在恢复动力过程中,离合器在同步时刻主从动盘转速差的变化率与车辆加速度的突变量成正比.车辆加速度变化较大时会引起使乘员感到不舒适的车辆冲击和振荡.笔者提出了通过发动机和离合器的协调控制使同步时刻离合器主从动盘转速差的变化率小于设定范围的控制策略.道路试验表明,该控制策略改善了换挡品质.     

插电式混合动力汽车硬件在环测试

分析插电式混合动力系统的结构特点,建立发动机数值模型、电机电池联合工作数值模型、自动离合器模型和整车动力学模型。分析系统输入输出信号的类型及特征,搭建基于MATLAB/xPC的插电式混合动力客车硬件在环测试系统。以纯电动和纯发动机工况切换为例,将驾驶员操作油门变化的实际数据作为测试的输入条件,对插电式混合动力客车的控制逻辑进行了硬件在环测试。测试结果显示自动离合器在油门变化剧烈时会出现频繁分离结合的现象。通过对测试数据和控制逻辑的分析,发现故障原因并进行了控制逻辑修正。采用修正后的控制逻辑在道路测试中取得良好的效果。     

直驱式电动车不同起步模式对比研究

在轮毂直驱式电动车传动系中引入离合器,本文提出一种电机与车身负载起动过程分离的起步模式。不受普通汽车固定怠速的限制,轮驱电机具有良好的无级变速特性,可根据路况与载荷需求,动态调整离合器切入负载转速,实现无堵转的电机带载起步过程。本文首先对驱动电机,离合器和车身负载组成的传动系进行建模,进而讨论了影响起动电流和驾乘舒适感的因素。相应地,对紧固连接方式下直接起步和柔性连接方式下离合起步进行仿真与实验,结果表明电动车用离合起步模式的有效性和缓释起步过程中的电磁和机械冲击方面的积极作用。     

电控机械式自动变速系统开发及试验

分析了影响电控机械式自动变速车辆起步、换档品质的主要因素.以长安之星微型汽车为载体,开发了电控液压式机械自动变速系统,制定了综合换档控制策略和离合器接合控制策略,并对影响离合器接合规律的相关因素进行补偿.提出了车辆起步、换档过程中发动机转速控制目标,采用电子节气门进行发动机转速控制,实现了起步、换档时对发动机转速的自动控制.进行了不同工况条件下样车起步、换档试验,试验结果表明所开发的自动变速系统具备了较为满意的控制效果.     

液力变矩器在机械无级变速传动系统中的应用

无级自动变速传动作为理想的传动方式，能有效地提高车辆的动力性和燃油经济性，减少排放污染，用液力变矩器作为无级自动变速传动系统的起步装置具有良好的起步性能，且控制简单。在液力变矩器性能试验及锁止离合器闭锁动态过程仿真的基础上，根据发动机与液力变矩器的共同工作特性进行了发动机与液力变矩器的匹配评价，提出了液力变矩器闭锁控制规律以及用液力变矩器仟民步装置的机械无级变速传动系统的起步控制策略。经汽车起步、加速过程的仿真结果表明，与装备五档手动变速器的汽车相比，装备机械无级变速器的汽车具有良好的起步和加速性能。     

基于MATLAB/SimDriveline的某型军用车辆起步过程仿真研究

为了进一步建立准确的车辆起步过程的车辆模型,该文对车辆动力学模型及起步过程仿真进行了研究。该文使用面向对象的模块化建模方法,利用物理系统建模软件MATLAB/SimDriveline将车辆动力传动系统分解为各自独立的具有完整物理意义的子模块。在此基础上建立了发动机、液力变矩器、换挡离合器、地面行驶阻力等子模块数学模型和车辆整车动力学模型,对模型的一档起步过程进行仿真分析。最后得到了一档起步过程中发动机转速、输出转矩和变速箱输出转矩的仿真数据。研究结果表明仿真分析结果与实验结果基本一致,该车辆动力学模型是准确的。     

发动机断油控制对AMT换挡品质的影响

开发电机驱动式自动变速操纵系统,以离合器的输出轴转速和离合器输入轴与输出轴转速差为控制参数,采用PD控制算法控制升挡时离合器的接合过程 ;同时控制发动机断油电磁阀的断油与供油规律,实现对发动机(即离合器输入轴)输出转矩和输出转速的有效控制.研究表明,该种换挡控制方法缩短了换挡时间,减小了滑磨角.