基于Simulink的液力变矩器闭锁性能仿真

文章介绍了自动变速箱液力变矩器的闭锁功能,通过研究液力变矩器传动特性和闭锁离合器闭锁规律,制定了液力变矩器闭锁控制策略,应用Matlab/Simulink建立了液力变矩器传动模型、闭锁控制模型以及动力系统模型,并在UDDS工况下对模型进行了仿真。仿真结果表明该闭锁控制模型正确,能准确按照闭锁规律闭锁。     

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。     

自动变速器技术中液力变矩器的发展探讨

本文首先总结了自动变速器技术的发展概况,其次着重阐述了带有闭锁与滑差控制的液力变矩器结构特点,明确了液力变矩器的基本方案.     

发动机与液力变矩器共同工作虚拟样机仿真

以全程调速柴油发动机与带闭锁离合器的三元件向心涡轮液力变矩器为研究对象,以实现动力传动系统虚拟样机建模仿真为目标,基于ADAMS建立了发动机、液力变矩器和闭锁离合器数学模型,并组装成共同工作虚拟样机,提供了模型实现方法.通过编写仿真剧本实现仿真过程控制,得出发动机与液力变矩器共同工作时的动态特性.仿真结果表明,所建立的虚拟样机模型可用于后续的动力传动系统总体虚拟样机建模仿真.     

自动变速器闭锁策略设计

分析液力变矩器在闭锁过程中的动力传递特性,建立其动力学模型;从提高整车动力性出发,综合考虑发动机扭矩输出特性,设计动力性3参数闭锁规律;建立离合器油压优化模型,基于蚁群算法,得到闭锁离合器油压变化规律.以Matlab/Simulink/Stateflow为平台,建立发动机、液力变矩器、变速器以及车辆纵向动力学仿真模型,验证闭锁策略.结果表明,动力性闭锁规律提高了整车动力性,闭锁过程中车辆无冲击或动力间断.     

车辆闭锁式液力变矩器闭锁过程动态性能研究

根据简化动力－传动系统为多自由度弹性－集中质量系统的原则，提出了带有闭锁式液力变矩器的车辆动力－传动系统的力学模型和数学模型．对闭锁式离合器的闭锁过程进行了动态仿真计算，得出了这一过程中闭锁式液力变矩器主、从动部分的动载扭矩和角速度随时间的变化规律，并分析了对其产生影响的因素．     

装载机液力变矩器闭锁技术的动力性和经济性分析

为研究液力变矩器闭锁技术对装载机动力性和燃油经济性的影响,对某型带闭锁离合器装载机的动力性和燃油经济性进行了计算,并与相同结构条件下不带闭锁离合器装载机进行了比较. 结果表明:装备闭锁离合器后,装载机的各挡位最大输出功率之和提高了31.7%,且各挡位最高车速升高,加速时间缩短,最高车速对应的等速百公里燃油消耗量降低,说明液力变矩器闭锁技术能显著地提高装载机在高速时的动力性、燃油经济性和作业效率.      

牵引工况下大功率液力变矩器总成热特性研究

针对推土机在往返工况下液力变矩器油温经常超工作范围问题,分析其液力变矩器内部油温与车辆工况的变化规律,并对液力变矩器液压供油系统进行温度调节与保护,开展牵引工况下大功率液力变矩器总成的热特性研究。以热平衡理论为基础,分析推导液力变矩器的能量损失、传递效率、热量的产生和散失与油温之间关系。利用液力变矩器总成的台架试验,测试了YJ380型大功率液力变矩器在牵引工况下的扭矩、转速、流量、油温等基本特性参数。以试验数据为基础,建立了140kW柴油发动机与该大功率液力变矩器的数学模型,并对其共同工作的数学模型进行了分析;在发动机与液力变矩器功率匹配的基础上,通过计算液力变矩器的能量损失以及散热器的散热效率,得出液力变矩器在不同工况下的内部油温。针对液压系统由于泵排量不足导致的油温过高现象,搭建供油系统模型,通过对液压系统的流量调节优化了液力变矩器总成的热平衡特性,通过控制液力变矩器的闭锁离合器对系统进行了温度保护。最后,将试验结果与数值模拟结果进行了对比验证。研究结果表明:利用发动机与液力变矩器共同工作数学模型计算的油温与实测出口、入口油温均值的相对误差约为2%,验证了该数学模型的正确性;在液力变矩器供油系统基础上,建立了恒温控制及温度的自动保护方案,当油温为60℃~80℃,或100℃~120℃时,通过调节系统流量能保持温度恒定,当油温小于60℃或大于120℃时,通过闭解锁控制可以保证液力变矩器动力总成的可靠性。     

起步工况液力变矩器闭锁滑差控制及滑摩温度

针对装备液力机械式自动变速器的车辆起步过程效率低的问题,提出起步工况液力变矩器闭锁离合器滑差控制技术,建立其滑差控制仿真模型,分析了不同油门开度时车辆起步性能.由于闭锁离合器滑摩时产生较大热量,容易使得摩擦衬片局部高温,建立考虑油槽结构的闭锁离合器三维瞬态热传导有限元模型,借助CFX软件,分析起步工况闭锁滑差控制时闭锁离合器摩擦片温度随时间的变化规律.结果表明:液力变矩器闭锁离合器起步闭锁滑差控制技术在不影响车辆动力性的前提下可有效解决车辆起步时效率低的问题;当进行闭锁离合器闭锁滑差控制时,摩擦片的最高温升为40℃,如果工作油温度较低,摩擦片温度在允许的范围内,可以进行起步滑差控制;但当工作油温度高于100℃时,摩擦片瞬态温度已高于130℃,此时不宜进行闭锁滑摩控制.     

影响闭锁式变矩器闭解锁动态性能的因素及对策

本对闭锁式液力变矩器的闭锁，解锁过程进行了动态仿真计算，研究分析了闭锁离合器操纵油压，充放油时间等对闭，解锁特性的影响，并提出较理想的充放油特性。     

液力缓速器气液控制系统的恒力矩控制

研究气-液控制系统组成的液力缓速器的恒力矩控制.结合液力缓速器台架试验数据中控制气压与充液率的对应关系,在AMEsim中建立液力缓速器的气-液控制系统模型,即充液率控制模型.然后设计PID恒力矩控制器.最后利用AMEsim和Matlab/Simulink联合仿真,模拟气-液控制系统组成的液力缓速器的恒力矩控制工况.仿真结果显示,当缓速器控制目标力矩小于缓速器最大力矩时,缓速器力矩保持恒定,且所提出的恒力矩控制具有较好的准确性和实时性.     

水压人工肌肉三自由度关节试验系统设计

根据人体肩关节的运动机理,设计了串并联混合式三自由度水压人工肌肉机械关节.参照人体肩关节输出力矩范围,设计了机械关节输出转矩,计算确定与机械关节相匹配的水压人工肌肉参数.根据水压人工肌肉在不同工作压力下的力位移特性,分析关节的转角转矩关系.设计并搭建了三自由度关节试验系统,该系统在承受一定力矩的情况下可实现三自由度回转运动,为深入研究水下作业机械手的运动控制、操纵性能提供了条件.      

重型车辆液压缓速制动装置设计与分析

针对当前重型车辆在缓速制动中存在的不足,设计了由液压泵/马达元件、蓄能器以及溢流阀等组成的液压辅助缓速制动装置。通过对车辆与制动装置的分析,制定了系统构型、液压原理图以及制动加速策略;应用AMESim软件搭建了车辆传动系统以及液压系统的模型;对不同档位下的制动效果进行了分析;并研究了在标准循环工况下机械制动与液压制动的分配;搭建了液压系统相关实验回路,对液压回路的转矩、流量、压力以及温度等参数进行了研究。得到了在不同车辆行驶状况下的制动效果,以及不同制动信号下的响应特性,证明该缓速制动系统在转矩可控性以及散热能力可以得到有效提升,并能长时间可靠运行。     

二次调节伺服加载系统的耦合影响

针对二次调节伺服加载系统,建立了数学模型,利用MATLAB仿真软件,对液压和机械耦合干扰下的系统控制性能进行了仿真研究。仿真结果表明,随着负载压力、输出转矩和输出转速的波动幅度的增大,系统的控制精度明显变差,转矩控制系统受负载压力波动的影响大于转速控制系统,转矩波动对转速控制系统的影响大于转速波动对转矩控制系统的影响。     

液压挖掘机的功率匹配控制方法

 针对当前挖掘机功率控制中常用的转速感应控制方法响应速度慢的缺点,根据液压挖掘机动力系统中液压泵与柴油发动机的动力特性,提出了柴油发动机恒扭矩输入控制与转速感应控制相结合的复合控制方法,建立了基于Simulink 仿真平台的系统仿真模型,导入实际工况下的负载信号,对转速感应控制方法与复合控制方法进行仿真对比分析。仿真结果表明：复合控制方法比转速感应控制方法能更有效地稳定发动机的转速,减少发动机的最大掉速量,使液压泵能充分利用柴油发动机的输出功率,提高整机的效率。     

多相流下剪切阀连续波发生器水力转矩参数化建模与分析

振荡剪切阀连续波发生器具有信号传输速率高、鲁棒性强的特点,具有广阔的应用前景,而对于作用于剪切阀转子的水力转矩规律不明确制约了其发展。目前关于多相流影响下作用于任意形状振荡剪切阀阀口的水力转矩的研究尚不充分,对于水力转矩的变化规律尚不明确。本文基于流体动量定理,采用有限元方法,建立了分流量负载转矩分析模型,并采用计算流体力学(CFD)仿真加以验证,并分析了井深及钻井液性质对于水力转矩的影响,得到如下结论：(1) 作用于振荡剪切阀的水力转矩呈先增大后减小趋势且方向始终为使通流面积最大的方向,(2) 水力转矩随井深的增加略有减小,(3) 水力转矩随固相含量和液相密度的增加而增大,(4) 钻井液气相含量对水力转矩的影响很小。本研究结果可为剪切阀连续波发生器设计提供理论参考。     

液压马达低速摩擦转矩特性的实验研究

对比例阀控液压马达低速摩擦转矩特性进行实验研究.以比例阀控液压马达静态特性实验曲线为基础,分析了液压马达低速运转时的摩擦转矩特性.建立了测试低速摩擦转矩的实验装置,并确定了实验研究的方法、步骤.测试了不同工作油温、不同负载转矩下的低速摩擦转矩特性,建立了液压马达低速运转下的摩擦转矩模型.实验结果表明:液压马达低速摩擦转矩具有严重的非线性,而且受油液温度和负载转矩变化的影响很大;所建立的低速摩擦转矩模型与实验结果基本一致.     

分布式驱动电动汽车电液复合分配稳定性控制

针对分布式驱动电动汽车各车轮电机力矩和液压制动力矩可独立控制的特点,以操纵稳定性为目标,设计电机与液压制动复合分配的控制策略.控制策略采用分层控制的结构,上层运动控制器根据驾驶员输入和车辆状态的反馈求取广义力,下层控制分配器在执行器约束及速度约束下,考虑轮胎纵侧耦合特性对横摆转矩的影响,采用二次规划法进行转矩分配,实现车辆的稳定性控制效果.最后利用CARSIM和MATLAB软件对电液复合算法进行了联合仿真,并进行了实车试验来验证算法,最终的仿真和试验结果表明复合分配控制策略的控制效果相对仅用电机控制时要好,提高了车辆的稳定性控制效果.     

牵引车液力传动系统的设计计算

液力变矩器和柴油机的匹配是否得当,直接影响到整车的牵引性能和经济性能.分析了车辆液力变矩器的牵引特性及其与发动机的匹配特性,并进行了牵引特性的计算和热平衡计算,可以按此方案确定出合适的车辆液力传动系统.     

液力传动变速箱自动换档控制策略研究

针对工程机械的液力变矩器使用效率较低的问题,提出了ZL50装载机基于变矩器效率的液力传动变速箱自动换档策略模式,它能够根据各种工况判断变矩器的工作状态,然后根据负载情况自动切换到恰当的档位,以保证变矩器工作在高效区,从而提高液力传动变速箱的工作效率;实现档位的自动变换,减轻驾驶员的劳动强度,提高作业效率.