电控机械式自动变速器操纵系统设计外国文献译

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1、重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件C：译文附件C：译文指导教师评定成绩(五级制)：指导教师签字：扭矩辅助电控机械式自动变速器的分析和仿真摘要本文提出了用一个湿式离合器作辅助离合器取代了五档同步器的电控机械式自动变速器换挡过程的运动和动力分析。这个扭矩辅助装置作为换挡过程中的一个扭矩传递路径，可以解决传统AMT的动力中断的问题。可以计算在不同的发动机和辅助离合器的介入下，换挡过程中的功率值的情况，还应考虑开发应用的控制算法。模拟结果证实了此变速器在换挡品质和乘坐舒适性上的优势。关键词：辅助离合器；电控机械式自动变速器；动力换档变速器；扭矩差补偿；驾驶性能1.引言近年来

2、，汽车行业最具挑战性的问题之一是提高汽车燃油效率和驱动力。由于变速器在节能和操控性上的重要地位，许多研究都集中在提高现有系统的性能和开发新技术[1–6]。在现有的几种类型的变速器中，手动变速箱（MT）相比于其他类型变速器有最高的传输效率（96%），目前生产的自动变速器（AT）效率大约为86%，而带式无级变速器（CVT）综合效率为85%，但其主要优点在于使发动机在最大燃料效率范围内工作（见例子[7,5,8]）。近年来发展的一种动力换档自动变速器，即双离合器变速器，旨在综合机械变速器和自动变速器的优势（见例子Kulkarni等人[3]），提供高效率和优良的换挡品质。电控机械式

3、自动变速器（AMT）通常是由干式离合器和机械式变速箱构成，配有电动或电-液执行器，由一个电子控制单元（ECU）驱动[9]。为了克服驱动扭矩中断导致换挡过程中不希望的车辆颤动[6]，不同的设备称为扭矩差补偿（TGF）可以集成在AMT传动系统结构。已经MagnetiMarelliPowertrain提出一个解决方案[10]：它主要将一个行星齿轮组添加到传统的AMT中，在换挡过程中发动机允许传送功率到输出轴。C15重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件C：译文最近，日立集团[4]提出了一个替代方案，由称为辅助离合器（ACL）的一个摩擦离合器机构代替传统的AMT上的五档齿轮同步

4、器。辅助离合器部件使换档平稳、无驱动力中断[11]；此外，这是一个结构紧凑、成本低的解决方案，只需要相对较小的改动现有的结构。本文讨论这ACL-AMT变速器：将集中分析其系统结构和动力学特性。作者特别在提出的传动机构的运动学和动力学模型上研究和量化了功率值不同的发动机和ACL介入各个换挡过程，为了突出可用的、消耗的和有效使用的车辆驱动力之间的重要性，最后显示在仿真结果中。2.传动机构布局和特性一个ACL-AMT变速器（参见图1）由一个传统的电控机械式自动变速器与伺服辅助离合器取代了五档同步器。该系统是由一个中央电控单元电控有发动机，主离合器，换挡装置和辅助离合器组成的机构

5、来优化换档过程。内燃机（E）是通过主离合器连接（CL）的变速箱输入轴；在轴的另一端，ACL连接五档惰轮和输入轴（从而取代同步器），而输出轴和差速器相对于经典的设计没有变化。这种结构允许发动机和车轮之间的功率连续传输，因为在换挡阶段不需要中断发动机与输入轴之间的连接，为了同步之耦合和插入下一轮。事实上，这个任务是由ACL和发动机通过执行以下阶段协同完成的：分开同步器的接合齿的啮合，现工作齿轮副脱离啮合，初级和次级轴转速调整在所需的下一个传动比，换挡同步器套筒使下一对齿轮啮合。所有这些阶段发生在输入轴与输出轴的永久性的齿轮传动（通过第五个齿轮）过程中，所以允许连续的功率流输入

6、车轮。C15重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件C：译文3.动力学分析传动系可由三个角速度来描述：发动机转速，输入轴速度和输出轴转速。当一个档位占用，与主离合器CL接合和辅助离合器ACL脱离或被调节时，三个角速度只有一个是独立的，且符合以下关系：(1)其中是选定的齿轮传动比。当主离合器打滑时，发动机和输入轴的转速度不同，即，其值符合发动机和变速箱的动态平衡。为了概述传动装置怎样通过ACL驱动车辆，先分析固定传动比下的主动盘（下标D）和从动盘（下标d）的转速。已知下列公式：(2)(3)值得注意的是，在传动比数大于五的情况下（比如一些商用车的AMT），用下标v代表最高的传

7、动比，假设在该齿轮安装有ACL。图2表示了以一组固定传动比在0–180公里/小时的速度范围内ACL的主从动盘的转速相对于车辆纵向速度的关系。当五档齿轮是由ACL接合时，从动盘转速（）不随传动比的变化而变化，并与主动盘转速（）发生重叠。C15重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件C：译文由于每个运动状态下多盘离合器的两个面之间有转速差存在，这样就可以在换挡过程中将动力从输入轴传到输出轴上：(4)显然，降低传动比使有效的“运动储备”降低，至消失时，五档齿轮啮合（ACL离合器作用相当于五档齿轮同步器）。以发动机在3800RPM时（