外文翻译-离合器齿轮转变的技术形成一种新的变速器.doc

1、JCentSouth Univ(2012)19：27882796D0I：101007sl177101213434离合器齿轮转变的技术形成一种新的变速器Lu Xi(鲁曦)，Wang shu-han(王书翰)，LIU Yan-fang(刘艳芳)，XU Xiang-yang(徐向阳)交通科学和工程学院，北航大学，北京100191，中国中南出版社和柏林海德堡出版社联合出版。摘要：工程技术开发的主要目的是为了创造一种新的八速自动变速器，变速箱的建立和关键参数的发现是利用了一个简化的动力学模型，这影响了人们对转变质量的分析。针对四种不同的转变类型，进行了转向离合器和发动机控制的理想特性设定。通过采用转矩估

2、计的方法，利用PI协调控制算法和发动机控制原理。控制模型和传输控制器的使用是为了适应三个变化阶段，包括快速填充阶段、转矩阶段、惯性阶段。平台上的测试环境和水平度被建立起来，是为了测试在极限条件的成果是否可以验证这一转变控制策略的准确性和可行性。在转变峰值时使其控制在2g/s内从而实现顺利换挡，这个发展建议对工程应用和算法具有很高的价值。关键词：自动变速器;转向离合器；转变速度；车辆测试；峰值转变；换挡杆；算法控制。1. 介绍离合器转变策略是个关键技术，在现代汽车工业设计与自动控制变速器中。现在许多努力的目的是为了提高换挡质量，特别是加速质量，通过建立数学模型和动态模式达到目标。在这些研究中，通

3、过模型仿真和压力测试是研究最基本的原则。参考，1-3湿式离合器的结构和基本构造以及自动变速器的应用，并使用刚体模型进一步研究和基本分析；4-6建模与仿真技术主要用于控制两个活动离合器之间的压力。一个显而易见的缺点是不能完全反映液压管路之中的磁性特征。7-8更多相对关于改变质量控制详细的具体说明，但是没有参考验证控制策略。一些文献9-11介绍了相关动态模型和转变特征的优化方法来获得更好的转变特性，但是没有考虑能量的转变。在12文献中介绍了变速箱和传动组件中的等效惯量对转变性能的影响。13-14中通过车辆检测和校准的转变开发和优化控制算法。这些研究取得了巨大的进步旨在工程应用中更加优秀，如果引擎效

4、果处理能像转变进程一样被充分考虑的话将能够满足所有类型转变的要求。2. 简化的动力学模型新的变速器的原型来自于一个八速变速器。表格一中的数据显示了变速器移动时的五种变化，一种刹车和四种离合器变化，这些变化是为了获得八个前进挡和一个倒档。从图中可以看出第一步和第二步中的移动和许多长距离移动被称作“简单移动”，通过分离持续离合器和目标离合器来实现一个齿轮变速。由于其他三个离合器会保持以前的状态，即保持常开或者常闭，转矩的传输将通过这些组件来实现每一个进程的要求和目标。转矩的交接只需要两个相对运动的离合器接触即可实现。因此，可以建立一个简化的动力学模型对更好地理解“简单转变”逻辑及其过程。（参考表2

5、 10 ）简化模型是由引擎、变矩器、变矩离合器、齿轮箱（包括两个离合器k1和k2）、和车辆构建模块。通过使用自由体分析，动态模式可以应用于分离的许多部分，并且它们集中平衡计算如下。当车辆加速时，K1开关渐渐地增加汽油的流入量来获得更大的动力和更大的转矩，在k2完成快速冲功过程后，它开始传输摩擦力矩。3. 转变过程分析根据不同的发动机扭矩转变条件，变速可以分为四个主要的转变类型，分别称为通电加速、通电减速、断电加速、断电减速。特别是快速阶段中，上述转变类型的控制策略是不同的。在转变过程中所有变化包含两个主要阶段，其中扭矩过程中，两个运动的离合器相互接触会有一个惯性阶段，进而引擎速度的传播从当前齿

6、轮到另外一个齿轮。转矩阶段第一个出现的是开机加速，紧随其后的是惯性阶段。在接通电源的两个阶段后转换成低速档。在这项工作中，只有接通电源的转变会被分析如同断开电源加速时是受到控制的，像通电减速和断电减速一样受到控制和调节。3.1加速开机加速控制原理在图三中可以参考。从当前的齿轮速度转变到目标齿轮加速需要一个增加的发动机转矩，转矩的交接是由分离离合器与另外一个离合器相互组合的过程。转矩交接需要精确控制因为如果迎面而来的离合器不处于同速状态中，这样交接就不容易完成，然后会造成输出转矩下降和电力中断。如果离合器分离会太迟和迎面而来的离合器碰撞从而传输过多的发动机扭矩，然后离合器将产生一个负转矩和输出转

7、矩，能量急剧上升，当它释放能量的时候会导致爆炸8。在下面的惯性阶段时，发动机转速将被减速从而实现目标传动在控制计划的水平之内，在该控制方案中，是通过增大迎面而来的离合器压力来降低曲线速度，为了避免在颠簸中引起位移。由于发动机减速的惯性传送到车轮时，迎面而来的离合器转矩压力增大，因此在惯性阶段所需的发动机扭矩减小。3.2降档通电降档的控制原理在图四中得到展现。惯性下移的开始阶段，发动机转速首先需要同步到被加速发动机转速，达到目标齿轮转速的水平。发动机加速惯性阶段可以在关闭持续离合器后，在离合器打滑的状态下通过减小液压压力在来实现。这时候输出扭矩会下降，由于关断持续离合器的局部脱开会严重影响车辆的

8、驾驶性能。因此，要求发动机转矩增加，迎面而来的离合器必须为制备过程中的惯性阶段传送扭矩做准备。同步已经实现之后，当发动机扭矩从当前离合器传送到待链接离合器中，扭矩阶段完成。同样，当压力越来越大时，离合器与待转接离合器交接时，由于压力递减缘故，扭矩交接可以与理想特性符合。从而避免因递减转矩或转速换档干预或电力传输中断或发动机转速降低时产生占压现象，避免因为扭矩增大而造成负侧不受控制。4. 换挡控制策略基于上述分析，离合器相互连接的关键问题在于离合器换档技术，离合器换挡技术需要考虑相应的换挡电磁阀与满足需求的扭矩控制，控制电流下降至在目标的要求，并且考虑迎面而来的离合器和目标滑移计算。换档的控制规

9、则，如图5所示。4.1离合器接触点测试在传递扭矩时，迎面而来的离合器需要被填充，以减少离合器活塞之间的间隙，使接触点存在压力，在这一点上只是离合器的传递扭矩，因此，在迎面而来的离合器上的指令压力将被设置为一个吻点压力，可如下进行校准。旋转钻机的输入速度设置为手动1000转每秒，并且在整个实验中保持不变。第一个齿轮，第一档、5档、2档和第一档保持不变，选择测试离合器B1、C1、C2。分别为C3和C4吻点压力。如图6中所示，选择第一齿轮离合器，当C1和C4被完全关闭时，通过应用千毫安控制电流的电磁阀，控制电流在B1阀中逐渐增加的至50mA。为了得到接触点压力的精度更高，控制电流可逐渐增加步为2mA

10、。B1阀的增量电流上升会使电压升高，输出轴开始转动，压力和电流信号可以读出，找出离合器接触点。重复同样的过程，以获取每个离合器的离合器接触点压力（表21）。4.2相反离合器扭矩估计和控制在扭矩阶段，无论升挡或降挡时，该控制算法是非常相似的。渐近离合器的协同控制和关断渐远离合器是必要的。渐近的离合器指令压力越来越大时将与转矩变化可校正的升温速率进行设置。基于转矩预测控制，控制器只操纵一个关闭命令，以降低离合器的持续压力。据估计，扭矩和扭矩变化率的变化将影响离合器的计算。为确保扭矩的需求，在这个离合器上将减少为一个类似的速度，在渐近离合器上增加一个实际转矩。5. 硬件平台传输控制单元是一个发达的原

11、型控制器，是必要的输入和输出接口，主要用于工程中的应用（图7）。6. 结果分析最坏的情况下进行换档，质量控制规范必须严格执行，无论在上电升档或上电降档，甚至是大油门低速档之间切换，当这些齿轮之间的轮齿和发动机之间产生的最大输出扭矩为动力系统的驱动程序时，需要油门全开，被称为“降档”驾驶。这种积极的运动型低速档驾驶，总是需要高层次的换挡控制和校准溶液，否则，在换档测试车辆中，司机或乘客会感觉到明显的颠簸。7. 结论（一） 在渐闭离合器与渐近离合器中，指令压力是车辆优化换档品质控制的关键参数。（二） 离合器换档控制器，一种新的自动变速器应用于发动机扭矩控制工程中，其中的离合器非常发达，其中包括了四

12、个主要换档条件：扭矩估计、防滑控制等具体参数。（三） 通过上电升档从1档到2档，上电降档从5档到3档，无论是在任何最坏的转变条件下对车辆的检测和验证，优化控制算法的优点，得到进一步证实。（四） 对于通电升档，额外的工作需要，是在未来进一步优化发动机扭矩的控制精度和可重复性，以避免在惯性阶段结束时，产生发动机扭矩的振动。8. 参考文献1.DEPRAETERE BP1NTE G SW EVERS JIterative optimization of the filling phase of wet clutchesc/the l1th IEEE International Workshop oil

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