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基于DCT结构的动力换挡过程研究

2020-12-10阅读(894)

基于DCT结构的动力换挡过程研究

论文摘要

DCT(Dual Clutch Transmission,双离合器自动变速器)是一种新型自动变速器,综合了AMT(Automatic Manual Transmission,电控机械式变速器)的传动效率高、机构简单、生产继承性好、制造成本低等众多优势和AT(Automatic Transmission,液力自动变速器)动力换挡的优点,具有良好的换挡品质和车辆动力性、经济性,所以非常适合于诸如我国这样以手动变速器为主导的国家。对双离合器自动变速器接合控制过程和换挡控制策略进行深入研究,有利于提高我国汽车零部件的研发水平,同时对促进我国自动变速器的发展具有重要意义。本文在重庆市教委科技项目(项目编号:KJ080619)资助下,应用AMESim软件和Matlab软件建立了仿真分析模型,对DCT的动力换挡相关内容进行研究,获得了换挡重叠的离合器油压控制特性,得到了DCT换挡规律的制定方法。本文主要研究内容包括:(1)在分析DCT动力学模型基础上,运用AMESim建立了DCT动力换挡仿真模型,此模型不仅为分析DCT换挡过程,深入研究两离合器与发动机匹配的综合控制策略搭建仿真平台,而且为缩短DCT控制系统开发周期奠定了基础。(2)利用已建立的AMESim仿真模型,对DCT换挡过程进行了仿真,通过仿真结果,分析了滞后时间、终始压力、正压力变化率对离合器油压换挡重叠的影响,得到了一些有用的结论。在上述基础上,对三个参数进行了正交实验设计,通过分析正交实验结果,得到了正压力变化率是影响车辆换挡重叠的主要因素这一结论,并提出了通过控制正压力变化率来减小滑磨时间和滑磨功的方法。(3)在分析现有万有特性曲线的基础上,利用Matlab计算软件对其进行了变换,通过变换后的万有特性曲线,可以直接得到等速百公里燃油消耗量,简化了百公里燃油消耗量的计算过程,不仅使发动机万有特性曲线变得直观、易读,而且对最佳燃油经济性换挡规律的理论研究及实际应用具有重要意义。(4)提出了制定燃油经济换挡规律曲线的新方法,即是利用Matlab在变换后的万有特性曲面上绘制阻力功率曲面,得到了两曲面的交线,该交线就是燃油经济性换挡规律曲线。(5)在原有经济车速的基础上,提出了汽车综合经济车速的概念。综合经济车速可以更全面地平衡油耗与车速之间的关系,在兼顾油耗的同时,引入行车时间来评价经济车速,具有一定的实际应用价值。本文还在分析综合经济车速概念的基础上,提出了两种它们的求解方法:作图法和解析法。(6)在综合经济车速的基础上,提出了发动机综合经济转速范围的概念。综合经济转速范围可以清楚地知道发动机的经济转速区间,一方面为技术工程人员制定合理的燃油经济换挡规律提供了参考依据,另一方面为追求燃油经济性的驾驶员特别是新驾驶员进行合理换挡提供了换挡依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 自动变速器概述
  • 1.2 DCT 的应用现状
  • 1.3 DCT 的国内外研究现状
  • 1.4 课题来源和意义
  • 1.5 论文的主要研究内容
  • 第二章 DCT 的结构与原理
  • 2.1 DCT 的类型
  • 2.1.1 根据DCT 的离合器类型分类
  • 2.1.2 根据DCT 的结构形式分类
  • 2.2 DCT 的工作原理
  • 2.3 DCT 的组成系统
  • 2.3.1 双离合器系统
  • 2.3.2 扭转减振器系统
  • 2.3.3 齿轮传动系统
  • 2.3.4 控制系统
  • 2.4 小结
  • 第三章 DCT 动力学仿真模型的建立
  • 3.1 发动机模型
  • 3.2 离合器模型
  • 3.3 DCT 换挡动力学模型
  • 3.3.1 低挡稳定相
  • 3.3.2 低挡转矩相
  • 3.3.3 惯性矩相
  • 3.3.4 高挡转矩相
  • 3.3.5 高挡稳定相
  • 3.4 整车模型
  • 3.5 DCT 传动系统仿真模型
  • 3.6 换挡品质的评价指标
  • 3.6.1 换挡时间
  • 3.6.2 冲击度
  • 3.6.3 滑磨功
  • 3.6.4 仿真结果分析
  • 3.7 小结
  • 第四章 DCT 动力换挡过程分析
  • 4.1 换挡重叠
  • 4.2 换挡重叠的影响因素
  • 4.3 换挡重叠关键参数变化对换挡性能的影响
  • 4.3.1 滞后时间对换挡性能的影响
  • 4.3.2 终始压力对换挡性能的影响
  • 4.3.3 压力变化率对换挡性能影响
  • 4.4 影响换挡重叠的关键参数的正交实验设计
  • 4.4.1 正交实验设计过程
  • 4.4.1.1 实验因素与水平
  • 4.4.1.2 正交实验方案确定
  • 4.4.2 正交实验结果分析
  • 4.4.2.1 影响冲击度的因素分析
  • 4.4.2.2 影响滑磨功的因素分析
  • 4.5 小结
  • 第五章 发动机万有特性曲线变换研究
  • 5.1 引言
  • 5.2 万有特性曲线的变换原理
  • 5.3 应用变换原理的实例仿真
  • 5.4 小结
  • 第六章 换挡规律的研究
  • 6.1 自动变速器换挡规律的类型
  • 6.1.1 传统的换挡规律
  • 6.1.2 基于经验的换挡规律
  • 6.1.3 智能化的换挡规律
  • 6.2 燃油经济性换挡规律
  • 6.3 综合经济车速
  • 6.4 综合经济车速的求法
  • 6.4.1 作图法
  • 6.4.2 解析法
  • 6.5 综合经济转速范围
  • 6.6 小结
  • 第七章 结论与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

    • 相关论文文献

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