闭合离合器摩擦受力从优扼制和摹拟

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闭锁点及滑摩区域确定从理论上讲，闭锁点定在输入偶合器工况点较好，该点变矩系数k=1，既保证充分利用变矩器的自适应长处，又减少了因闭锁而造成的转矩与转速的突变。但从变矩器的特性曲线可以看到，变矩器效率最高点到耦合点之间效率有所降低，为了提高动力传动系统的效率，可以在效率最高点开始，增加闭锁离合器压力但又不会完全闭锁，即闭锁离合器滑摩控制，这样液力变矩器只传递部分转矩，另一部分转矩通过闭锁离合器传递，既提高了传动效率，又不至于降低系统抗冲击震动的能力。液力变矩器特性曲线以及闭锁离合器滑摩区域和闭锁点示意如所示。

液力变矩器特性曲线与滑摩区域、闭锁点中点划线是变矩器效率随速比变化曲线，双点划线是变矩比随速比变化曲线，实线是转矩系数随速比变化曲线，粗点划线是滑摩控制效率及滑摩控制区域与速比变化关系曲线。选取液力变矩器最高效率点为滑摩控制的起始点x（t0），这样既充分发挥了变矩器的变矩增扭作用，又可以避免此最高效率点后的效率下降问题。控制离合器结合压力不断增大，直到变矩比k=1时离合器完全结合，此时，发动机转矩完全由闭锁离合器传递，液力变矩器不再传递任何扭矩。

闭锁离合器滑摩控制状态方程建立滑摩工况下，一部分发动机转矩经过闭锁离合器传递，另一部分转矩经液力变矩器传递。

状态方程线性化处理：由于te、tc以及控制量q都是时变、非线性的，同时，滑摩过程时间比较短，为了简化计算，进行线性化处理。闭锁离合器滑摩开始时刻的初始状态x（t0）由滑摩起始点转速确定，控制压力q（t0）（主、从动侧压力差）取为0；完全结合时的状态（终端）x（tf）由闭锁点的转速确定，控制压力q（tf），t0为初始时刻，tf为终端（完全闭锁）时刻。使得满足冲击度在允许范围的条件下，结合过程产生得滑摩功达到最小。

计算与仿真为了验证闭锁离合器滑摩过程最优控制的有效性，我们以长安羚羊轿车为对象进行了仿真研究。羚羊轿车及cvt与at具体参数如、2.

羚羊轿车参数车重（kg）发动机型号迎风面积a（m2）轮胎半径r（m）风阻系数滚动阻尼1190jl472q2.190.2740.320.018功率（kw）最大扭矩（nm）发动机惯量kg/m2整车惯量kg/m2轮胎转动惯量主传动比49820.190.041.7kg/m24.380羚羊轿车at变速器挡位参数一挡二挡三挡四挡五挡倒挡3.4151.8941.2800.9180.7573.272羚羊轿车cvt速比变化范围：0.4982.502，齿轮组传动比：1.42滑摩初始点速比i0＝0.6，液力变矩器泵轮转速x1＝124.34/（rad.s-1）。

基于matlab/simulink的最优压力控制仿真模型如3所示。

长安羚羊轿车配备金属带式无级变速器和液力机械式自动变速器（at）的第三挡时的闭锁离合器滑摩过程最优控制进行了计算和仿真。为最优控制压力（pa）仿真曲线，最优控制压力变化平滑，增幅先缓后急；和分别为最优滑摩控制过程闭锁离合器主动侧和从动侧的角速度（弧度）变化仿真曲线，可以看出，在闭锁时二者速度相同；是主、从动侧转速差（弧度）变化曲线；为最优控制过程加速度（m/s2）变化仿真曲线，加速度变化平缓；滑摩过程滑摩功变化率（瓦）仿真1滑摩过程冲击度（m/s3）变化仿真从上面的仿真结果可以看到，采用最优压力控制的滑摩到闭锁过程中结合压力和主、从动侧角速度变化平滑，冲击度变化也很平滑，并在允许的范围内，整个滑摩过程的滑摩功比较小。采用最优控制能够实现at和cvt中闭锁离合器滑摩过程的结合压力控制。

结论闭锁离合器滑摩控制是提高液力变矩器传动系统效率而又不至于引起过大震动的有效解决办法，其滑摩过程的结合压力控制一直是一个影响其应用推广的主要难点，论文采用最优控制的方法以结合过程滑摩功最小为目标函数，冲击度在允许范围内、终端有约束、终端时刻可变建立性能泛函（哈秘尔顿函数），得出最优控制压力和闭锁离合器完全闭锁的时刻。从仿真结果看，效果较为理想，对汽车动力传动系统其它离合器结合过程的控制有一定的借鉴作用。

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