液力缓速器放液支路先导比例电磁阀瞬态特性优化

为改进液力缓速器充液率控制系统的瞬态响应特性,建立放液支路比例电磁阀动力学模型并进行实验验证,采用最优欧拉超立方设计方法对典型参数进行敏感度分析,获得比例电磁阀典型参数对输出压力特性的影响规律.结果表明,对于比例电磁阀的压力超调特性,阀芯直径影响最为显著,随后是等效质量和预紧力的交叉项,分析结果对比例电磁阀输出特性的实验校核与加工过程中的零件精度控制具有一定的指导意义.据此采用多目标遗传算法对参数进行优化并获得对应的Pareto前沿优化解集,所选的多目标优化设计点输出压力特性与初始设计点相比,在比例电磁阀响应时间基本不变的情况下,输出压力超调大幅下降,最大降幅达72%,有效改善了液力缓速器放液支路先导比例电磁阀瞬态压力调节特性.      

大差速比平地机离合器接合过程

为了解决大差速比平地机离合器接合过程中车辆冲击和摩擦片温升问题,采用系统动力学方法,运用ADAMS软件建立了大差速比离合器接合过程的动力学模型,研究了换挡过程中油压上升速度以及油压大小对车辆冲击加速度和离合器滑摩功的影响规律。为了改善离合器的接合性能,以平地机设计许用加速度为依据,以减小滑摩功为目标,提出了油压快速上升和慢速上升两阶段控制方案,为平地机离合器的设计提供依据。仿真结果表明：离合器的滑摩功随着油压上升速度的增加而减小,冲击加速度随着油压上升速度的增加而增大;离合器的滑摩功随着接合油压的增大而减小,冲击加速度随着接合油压的增大而增大。同时,试验结果验证了理论模型的正确性及所提出控制方法的可行性。     

面向离合器接合过程控制的不确定性估计

为解决非平稳随机循环载荷等不确定性因素造成的变速离合器接合过程平稳性问题,提出了面向离合器接合过程控制的不确定性估计方法。以某5t装载机V型工况重载后退作业离合器接合过程为研究对象,通过对其扭转振动方程降阶处理,在构建非平稳随机循环载荷不确定项参数表达与离合器接合摩擦转矩时变模型的基础上,得到离合器接合过程主从动端转速差的不确定性表达。通过变速器参数标定、台架试验及数值仿真,结果表明该方法可实现离合器接合平稳特性分析及不确定项阈值估计。所提出的不确定性估计方法对类似强不确定性离合器接合的鲁棒控制器设计具有参考价值。     

多参数耦合下湿式换挡离合器滑摩特性

以某车辆的湿式换挡离合器为研究对象,分析多参数耦合下湿式换挡离合器的滑摩特性.基于多体动力学和Hertz接触理论,在ADAMS软件中建立和验证离合器动态分析模型,仿真研究接合油压、摩擦副主、从动件初始转速差、摩擦因数,以及摩擦片刚度等因素对湿式换挡离合器滑摩特性的影响规律.结果表明:适当提高接合油压,增大摩擦因数、摩擦片刚度和摩擦副主、从动件初始转速差,可以有效改善湿式换挡离合器滑摩特性.     

基于自适应变尺度混沌优化的柴油机高速电磁阀特性仿真

为优化柴油机高速电磁阀设计参数及提高其工作效率,建立高速电磁阀静态吸附特性和动态响应特性模型;采用Visual Basic 7.0和MATLAB相结合的方法研发柴油机高速电磁阀特性仿真系统,并对设计参数优化与特性进行仿真分析.研究结果表明:采用自适应变尺度混沌优化算法可实现柴油机高速电磁阀设计参数优化和工作效率提高;当工作电流为10 A时,所产生的最大电磁吸附力能够确保柴油机高速电磁阀正常开启稳定;当工作气隙宽度为50 μm时,能够有效缩短柴油机高速电磁阀的静态响应时间;当弹簧预紧力为80 N左右时,可确保其工作开启和关闭的响应时间满足实际要求,而衔铁质量对柴油机高速电磁阀动态响应影响不大.     

单向离合器接合过程对变速器换挡特性的影响

运用牛顿力学方法分阶段建立变速器的动力学模型,运用显式动力有限元方法获得单向离合器接合产生的冲击激励.将单向离合器接合产生的激励和传动系输入扭矩的激励叠加,计算了变速器输出端的扭矩、转速响应,并与实测值进行对比.试验结果显示,计算值与实测值吻合较好,说明本文提出的动态接合特性仿真方法对于可控式单向离合器的新型变速器换挡特性研究具有良好的分析效果,相关测试及计算方法对由单向离合器与齿轮副形成的传动系统的设计具有参考价值.     

自动膜片弹簧离合器的接合控制

自动膜片弹簧离合器的接合是由不同频率不同脉宽的开关信号驱动电磁阀来实现的,在建立膜片弹簧离合器接合控制模型的基础上,采用预测控制的方法克服了电磁阀开关的滞后。利用普通电磁阀实现高精度的控制,提高膜片弹簧离合器接合的控制性能。实验证明这是解决膜片弹簧离合器接合控制这一难点的经济而有效的方法。     

基于混合建模方法的车用比例电磁阀热效应影响分析

针对现有方法无法准确分析、评估热效应对车用比例电磁阀动态性能影响的问题，提出了一种基于多物理场有限元方法与系统动力学混合建模的分析方法. 该方法首先在考虑环境温度下，根据电磁铁的发热与散热特性，建立包含电磁、温度、结构的有限元模型，获得准确的温度场分布及关键参数的变化规律；然后，再与系统动力学方程相结合，建立考虑温度场的系统动态模型；最后，通过试验对比分析了电磁阀在无温升和有温升时的动态特性. 研究结果表明:由温度场引起的参数变化对动态特性有很大影响，当电压为8 V时，电磁阀启动时间延迟了2 ms，建压时间延迟了3 ms；通过试验验证了该方法能够分析热效应对电磁阀动态性能的影响.      

基于PSO-BP神经网络湿式摩擦元件损伤预测模型

为求解湿式离合器的多影响因素损伤关系,应用多源数据融合方法,构建一种基于PSO-BP神经网络的湿式摩擦元件损伤预测模型. 将转速和接合油压作为模型的输入参数,将提取到的摩擦片周向温度梯度、Fe和Cu元素浓度变化率、摩擦片表面粗糙度变化率作为模型输出参数, 建立了有限元仿真模型,搭建了湿式离合器摩擦磨损综合试验台,采用控制变量法研究了油压、转速对摩擦元件损伤特征参数的影响. 结果表明,输入工况与4类损伤特征参数呈非线性关系,预测值与实测值随工况变化趋势一致,损伤特征参数较油压的变化更为敏感. 对比同类模型与试验数据,预测模型具有较高的预测精度,能够有效地对湿式离合器多工况损伤进行预测.      

液压互联悬架电磁平衡阀控制研究

液压互联悬架(hydraulically interconnected suspension, HIS)系统油缸内泄会直接影响其动态性能，为保证HIS系统的抗侧倾性能，文章提出一种基于电磁阀平衡两侧油路油压的解决方法，并对其控制策略进行分析。首先建立HIS模型，分析油路压力差对电磁阀平衡时间的影响，并进行实验验证；然后采用模糊控制方法实现对电磁阀开闭控制，通过MATLAB/Simulink对车辆行驶状态仿真，验证所提出的控制策略的有效性；最后进行实车试验与仿真结果分析。结果表明，该文提出的电磁平衡阀控制方法能有效平衡油缸内泄造成的两侧油路油压差。     

重型车辆动力换挡过程离合器结合动作时序控制

建立重型车辆在动力换挡过程中湿式离合器接合过程中滑摩状态的动力学方程,基于减小离合器实际换挡中的换挡冲击和滑摩功,根据车辆换挡前后的车速及将要结合的离合器的扭矩储备系数,通过数字比例溢流阀调整离合器油缸内的压力来控制档位离合器和方向离合器的接合顺序完成动力换挡。整车试验的充/放油油压曲线验证了数字比例溢流阀在PCM的控制下根据车速和离合器的储备系数来决定湿式离合器结合时序的有效性和正确性。     

驱动参数对三通电磁阀动态响应特性的影响

通过实验研究了驱动电压、反向消磁脉冲等驱动参数对共轨燃油喷射系统中三通电磁阀动态响应性能的影响,同时对驱动参数进行了优化控制.结果表明:提高驱动电压可以有效地提高三通电磁阀的动态响应性能;在不同驱动电压下,对于同一正向励磁脉冲都有一个最优的反向消磁脉冲,这时三通电磁阀的动态响应特性最好;驱动电压越高,最佳消磁脉冲越小,最佳消磁脉冲变化越缓慢.对驱动参数进行优化控制后,三通电磁阀的动态响应性能得到了大幅度的提高.     

湿式换挡离合器摩擦片磨损规律研究

研究湿式换挡离合器摩擦片工作过程的磨损量变化规律.基于离合器油压和转速特性,利用数值拟合的方法建立了摩擦片单次工作磨损量计算模型,通过对离合器摩擦片磨损试验过程的油液进行光谱分析,确定了磨损工况系数,并利用模型讨论了油压和转速对磨损量的影响.通过18000次综合传动换挡试验,得到了离合器磨损量与换挡次数的函数关系.经验证,湿式换挡离合器内齿摩擦片磨损量可以表示为离合器工作油压、滑摩转速和换挡次数的函数.     

考虑动态过程的汽车离合器优化设计

根据离合器动态工作特性,模拟了离合器动态接合过程中发动机的油门开度、输出扭矩、摩擦副摩擦系数及弹簧压紧力的变化规律,建立了离合器动态接合过程和温度场分析的优化模型,提出了以汽油机为动力的汽车离合器优化设计程序,并把输出结果的动态变化参数曲线图示化。     

新型线控电磁离合器的磁场建模与动态响应分析

为了提高电磁离合器的最高转速,增加最大传递扭矩,提出了一种新型线控离心球臂接合装置式电磁离合器,利用线控离心球臂接合装置高速旋转产生的离心力来实现离合器的平稳接合,通过电磁线圈的通断电实现离合器分离过程和接合过程的控制。基于电磁有限元法,利用Matlab中的PDE工具箱对离合器衔铁行程处磁场进行了模拟分析;结合电磁离合器工作原理,建立电磁离合器动态响应时间数学模型,并进行精确的计算分析。实验结果表明,新型线控电磁离合器的最大传递扭矩为200 N·m,平均功率为18 W,最高转速可达3 500 r/min,动态响应时间为0.32 s,与现有电磁离合器相比,其各方面性能均有显著提高,且作为动力换挡离合器使用时,其动态响应特性满足自动变速器换挡时间的要求。     

电控单体泵电磁阀内阻尼油膜的挤压流动分析

电磁阀是决定所有电控燃油喷射系统性能的关键部件,其阻尼系统参数影响电磁阀的动态响应特性。为此运用平行平板间缝隙流动基本理论对存在于电磁阀衔铁和电磁铁之间的阻尼油膜进行了简化分析。计算结果与有限元方法对比,两者的相对误差只有2%。在此基础上进行了仿真分析,研究了各结构参数对衔铁阻尼特性的影响,为衔铁的设计和参数的匹配提供了依据。     

自动变速器脉宽调制开关电磁阀工作频率研究

脉宽调制开关式电磁阀是汽车自动变速器中常用的一种换档执行元件,其控制信号分为低频信号和高频信号,低频信号用于离合器调压控制,高频信号则用于离合器油压保持控制.针对电磁阀工作频率的选择方法进行了理论分析和试验研究.对于低频信号频率需要考虑电磁阀本身的固有频率、开启和关断的响应时间及控制系统采样频率等因素影响,并尽可能采用较高的值,以获得较高的调压精度.对于高频信号频率,则要考虑到保持电流的波动、电磁干扰、磁损及驱动元件的驱动特性等因素,再选择尽可能低的占空比,以获得理想的保持电流及关断的响应速度.     

联合油压控制的DCT升挡控制策略研究

针对某履带车辆的双离合器自动变速器(DCT)的升挡过程,对其进行动力学分析,建立各阶段动力学方程,总结分析传统升挡过程控制方法。基于传统方法的缺点提出基于双离合器联合油压控制的升挡控制策略,并运用Matlab/Simulink建立动力传动系统仿真模型。在升挡过程中,均通过比例控制高挡离合器的充油油压,分别运用传统控制方法与联合油压控制方法控制低挡离合器放油油压,对仿真结果进行对比分析。结果表明,联合油压升挡过程控制换挡平稳,防止了系统负转矩的产生,且滑摩功较小,提高了换挡品质。     

基于稳定性分析的电控离合器任务调度周期设计

离合器接合过程在短时间内经过空行程、滑摩和锁止3个阶段,需要合理设计其电子控制器的实时任务调度周期,以避免离散化导致系统失稳,降低接合品质.基于实时调度与控制性能协同设计的思路,建立离合传动系统动力学模型及其闭环控制模型,采用z变换进行离散化,根据离散系统稳定性得到控制任务的临界调度周期,然后模拟计算不同任务调度周期对离合器接合过程冲击度、滑摩功的影响,并在传动台架上进行试验验证.结果表明,任务调度周期小于临界值时,离合器接合品质未见显著改变;但任务调度周期一旦超过临界值,接合品质急剧恶化.     

基于响应面试验设计的湿式离合器优化策略

为提高湿式离合器的可靠性,建立以6个出油管孔径为设计变量的参数化有限元模型,基于计算流体力学理论,进行热流耦合动态仿真分析,根据湿式离合器热流场分布特性,设计优化策略。剖析中心组合设计方法的采样原理,推导析因系数、样本点数、因子水平及各水平对应试验次数的计算公式,并应用于湿式离合器的响应面试验设计中,采用单因素仿真试验分析方法确定离合器片轴向最小位移为目标变量,进一步编排试验点安排表。基于最小二乘法拟合得到响应面模型,采用不同工具进行优化分析,获得了湿式离合器的3套优化方案。结果表明:在最佳优化方案中,离合器片轴向最小位移增大了38.472%,其预测值与实际仿真值误差为7.291%,最薄油层厚度增大了18.828%。