● 摘要
湿式离合器是自动变速器的关键部件也是最易失效的部件,其结构设计、动态特性、控制技术等直接决定着自动变速器的工作品质和使用寿命。湿式离合器技术是AT、DCT和CVT的关键技术,也是大众公司、采埃孚公司、爱信公司等变速器生产企业的核心竞争力。我国自动变速器产业正处于百花齐放的时期,从研发投入、行业需求到发展时机都已经具备了开展湿式离合器设计、分析、控制等关键技术研究的条件。本文结合盛瑞8挡自动变速器的开发,对湿式离合器的若干关键技术进行了研究和探讨。论文定义了AT结构的自动识别矩阵,借助计算机实现了8AT所有湿式离合器在各种输入条件下转速、转矩的快速计算,为后续8AT 湿式离合器系统设计和参数优化提供了数值参考。根据8AT的结构方案和功能需求,设计了8AT湿式离合器的机械结构和液压操纵系统,并完成了其设计参数的多目标优化和多学科动力学仿真验证。将ATF油的摩擦特性列为影响湿式离合器工作特性的重要因素。确定了8AT湿式离合器系统与ATF油液的匹配评价指标,建立了8AT湿式离合器与ATF油液匹配分析的多学科系统模型,完成了ATFⅧ型油液摩擦特性与8AT湿式离合器的匹配分析。联合油品供应商设计了ATFⅧ型油液摩擦特性主要台架试验和性能评定。将AT湿式离合器的动态特性研究分为多个离合器在换挡过程中的动力学特性和单个离合器在接合过程中的摩擦转矩特性两部分进行探讨。提出了AT湿式离合器位置等效方法,并通过位置等效系数将搭载AT的动力传动系统描述为具有离合器到离合器特性的动力学分析模型,基于此模型对换挡过程中的离合器动力学特性进行了分析。建立了湿式离合器接合过程的动态仿真模型,对湿式离合器的摩擦特性进行了非线性分析。重点探讨了AT湿式离合器在有动力升挡、有动力降挡、无动力升挡和无动力降挡等四种不同换挡类型中的控制策略和采用的控制算法。在搭载8AT的试验车上对AT湿式离合器的控制策略进行测试、参数标定和数据分析,并通过离线仿真的方式对控制策略中的主要标定参数的设定进行了探讨和结果对比。完成了8AT 湿式离合器系统的功能试验、软件标定、以及试验车性能标定工作。