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《离合器动态过程建模与仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、公路交通科技Vol21No102004年10月JOURNALOFHIGHWAYANDTRANSPORTATIONRESEARCHANDDEVELOPMENT文章编号:10020268(2004)10012105离合器动态过程建模与仿真王玉海,宋健,李兴坤(清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084)摘要:在分析膜片离合器接合、分离过程动力学的基础上,根据摩擦学原理提出离合器过度动态过程的数学模型,此过程比静态模型更加准确地描述了离合器接合、分离的动态过渡过程,并给出仿真结果,为离合器自动控制提供理论基础。关键词:离合器;动态过程;
2、动力传动系统;仿真中图分类号:U463211文献标识码:AModelingandSimulationofClutchDynamicProcessWANGYuhai,SONGJian,LIXingkun(TsinghuaUniversityStateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy,Beijing100084,China)Abstract:Thispaperanalyzesthedynamicprocessofclutchengagementanddisengagement,thenbringsupan
3、ewdynamicmathematicmodelofthistransientprocessThismodeldescribesthetransientofclutchengagementanddisengagementprocessmoreexactlythanthestaticmodelThesimulationresultisprovidedanditwillbeappliedtothecontrolofautomatedclutchKeywords:Clutch;Dynamictransientprocess;Powertrain;Simulation
4、离合器是汽车动力传动系统的重要部件,它依靠动片间正压力FN与从动盘轴向变形量之间非线性主从动片之间的摩擦力矩来传递动力,并通过分离与关系的从动盘压紧负荷特性FN=f1(),再根据正接合来控制车辆动力传动系统的工作状态。离合器分压力与摩擦力矩Tf之间的关系得到了离合器分离轴离、接合过程的质量对车辆换档品质尤其是换档冲击承处位移与离合器传递转矩的关系Tf=f2(FN)=f度有较大的影响。油离配合在安装手动变速器的汽车(),从而给控制系统提供了控制模型。文献[4]上是体现驾驶员驾驶水平的重要依据。对机械式自动建立了由刚体、弹簧和阻尼组成的模型,定义了粘着变速系统来说
5、,使自动离合器的动态过程达到并超过系数、摩擦系数和驾驶参数的概念,分析了整个动力熟练驾驶员油离配合的水平也是追求的目标之一。要传动机构的相互配合对离合器性能的影响,并在此基实现这个目标,就必须分析离合器动态过程的特性。础上建立基于模糊理论的观测器。本文所述离合器操纵过程及其动力学分析都是基于熟上述研究没有对正压力与摩擦力矩之间动态过程练驾驶员操作手动变速器车辆进行的。进行分析,而是应用了简单的静态模型,即Tf=目前针对离合器进行的研究着重于离合器接合、FNRc,其中是摩擦片间的摩擦系数,Rc是摩擦分离过程中接合速度以及行程的控制、操纵机构的数片等效半径。模型的
6、简化使得针对离合器操纵机构的学模型及控制方法。文献[1]提出了离合器最佳接先进的控制方法受到局限,不能很好的反映离合器工合规律,着重探讨了离合器不同工作阶段离合器接合作过程中的动态特性。速度及行程的控制原则。文献[2]建立了膜片弹簧本文将分析膜片离合器工作过程中的动力学特液压操纵机构的数学模型,并在模型的基础上提出了性,在此基础上定义狭义动态摩擦系数,提出离合器预测控制的方法。文献[3]提出了表征离合器主从动态特性模型,并对模型进行仿真检验。收稿日期:20030811作者简介:王玉海(1977-),男,山东青岛人,博士研究生,研究方向为车辆自动变速理论与控制策略
7、(wyhai00@mailstsinghuaeducn)公路交通科技2004年第10期从其传递的摩擦力矩来看,就是离合器传递的摩擦力1离合器动态过程动力学分析矩从0按照一定规律变化到Te或者由Te变化到0的图1是离合器在车辆动力传动系统中的位置及力状态,而摩擦片本身也存在静态摩擦力矩与动态摩擦学示意图。力矩之间的过渡。121由分离向接合的过渡该过程包括起步接合过程和换档结束后转入正常行驶状态的接合过程。(1)起步接合过程图2是起步过程中,离合器转速、转矩变化示意图1车辆动力传动系统示意图图。其中Tcs是离合器静态摩擦力矩,(
