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１０１８３：Ｕ４６３２单位代码：分类号．；研究生学号：２０１１４２Ｅ０６２密级公开古林大学硕古聲位论文专业学化（）湿式双离合器温度特性的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＷｅｔＤｕａｌＣｌｕｔｃｈ作者姓名：罔涛类别：工程硕±领域（方向）：车辆王程指导教师：雷雨龙教授培养单位；汽车工程学院２０１５年５月 湿式双离合器温度特性的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＷｅｔＤｕａｌＣｌｕｔｃｈ作者姓名；闻涛（）领域方向；车辆工程指导教师：雷雨龙教授类别；工程硕±答辩曰期：又年《月＆曰 未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期；年各月？日 摘要湿式双离合器温度特性的研究双离合器ＤＣＴ＇自动变速器（）是在手动变速器（Ｍｌ）与液力自动变速器（八巧基础上发一ＤＣＴ具备了展起来的种新型自动变速器，ＭＴ传动效率高、结构简单的特点，并综，合了ＡＴ动力换档的优点使车辆具备良好的换档品质和车辆动力性、经济性，已经成为汽车自动变速器发展的新方向，目前已经取得了广泛的市场应用并取得良好的经济与社会效益。ＤＣＴ采用的离合器有湿式和干式两种结构型式。湿式双离合器与干式双离合器相比具有传递扭矩大、扭矩传递特性稳定、寿命长的优点。但对于车辆起步及换档过程中为了避免动力中断和良好的整车行驶平顺性，两个离合器总是保持滑摩从而产生大量的热量使离合器温度上升，离合器温度升对离合器性能影响很大，过高的温度甚至。会导致离合器摩擦片烧蚀，离合器失效因此控制离合器温升问题是影响湿式双离合一器承载能力和寿命的关键指标么。、工本文首先对目前主要的五种类型的变速器进行了分析，从系统构成作原理、发展现状等方面说明了ＤＣＴ变速器是当前最适合中国国情的自动变速器类型，具有较好的发展前景，是中国自动变速器发展的方向。一一结合汽某款ＤＣＴ产品开发中遇到的双离合器模块失效模式之：离合器烧蚀问、题，从ＤＣＴ变速器的结构原理系统构成、工作特点等方面入手，对湿式离合器温升特性进行了研究，从解决问题的角度出发，阐述了开发离合器温度模型Ｗ保护离合器使其不再发生烧蚀问题的重要意义。分析湿式双离合器温升和冷却机理，从理论上及先前的研究成果分析中确定离合器湿升的原因和控制温升的主要影响因素。建立离合器温度模型的框架，利用ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件建立了离合器温度模型。为使得温度模型计算结果更加接近车辆上的真实情况，对温度模型中的未知参数采取台架试验的方式获取，通过对离合器在整车上工作状况的分析，制定相应的台架试验条件，，获得温度模型的未知参数完成温度模型的开发。：大油口起步、爬行溫度模型开发完毕后模抵离合器在车辆上的较为严苛的工况，在台架上进行了试验验证，离合器温度模型计算结果与实测结果比较吻合。Ｉ 通过对液压系统流量特性理论分析，确定了影响离合器冷却流量的关键影响因素，首次建立了基于ＤＣＴ变速器总成基础上的离含器冷却流量台架标定方法，精确标定离合冷却流量，使离合器温度模型应用在整车时更加准确可靠。温度模型集成在整车后，经过整车８万公里可靠性试验，离合器没有再发生烧蚀的问题，证明离合器温度模型是有效的，可靠的，是满足整车对离合器温度控制要求的。关键词：ＤＣＴ，失效模式，温度模型ＩＩ Ａｂｓｈａｄ民扮ｅａｒｃｈｏｎＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＷｅｔＤｕａｌＣｌｕｔｃｈＴｈｅ过ｕａｌｃｌｕｔｃｈａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏ打（ＤＣＴ）ｉｓｉｎｍａｎｕａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏ打（ＭＴ》ｗｉｔｈｈｙｄｒａ山ｉｃａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａ打ｓｍｉｓｓｉｏｎＡＴｉｓａｎｅｗｔｅｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｓｄｅｖｅｌｏｅｄ《）ｙｐｐ０打ｔｉｌｅｂａｓｉｓｏｆＭＴ，ＤＣＴｈａｓｔｉｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｈｉｇｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｔ幻ｅｓｏｆｔｈｅＡＴｏｗｅｒｓｈｉｆｔｓｏｔｈａｔｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｈａｓｏｏｄｓｈｉｆｔｔｈｅｕａｌｉｔａｎｄｔｈｅｇ，ｐｇｑｙｖｅｈｉｃｌｅｏｗｅｒｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｅｃｏｎｏｍｙ，ｈａｓｂｅｃｏｍｅｔｈｅ打ｅｗｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｐｐｐａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉ巧ｉｏｎｃａｒｓ，ｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅｍａｒｋｅｔａｎｄａｃｈｉｅｖｅｄｇｏｏｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｓｏｃｉａｌｂｅｎｅｆｉｔｓ．ＣｌｕｔｃｈＤＣＴｉｓａｄｏｐｔｅｄｉｎｔｈｅｗｅｔａｎｄｄｒｙｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｃｏｍａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｗｅｔｐｄｕａｌｃｌｕｔｃｈａｎｄｄｕａｌｄｒｃｌｕｔｃｈｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｅｓｏｆｌａｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｏｒｕｅｔｏｒｕｅｙｇｇｑ，ｑｔｒａｎｓｍｓｓｉｏ打ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔａｂｉｌｉｔｌｏｎｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅ．Ｂｕｔｆｏｒｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｓｔａｒｔｉｎａｎｄｉｙ，ｇｇｓｈｉｆｔｉｎｒｏｃｅｓｓｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｖｏｉｄｔｈｅｏｗｅｒｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏ打ａｎｄｇｏｏｄｒｉｄｅｃｏｍｆｏｒｔａｌｗａｓｋｅｅｇｐ，ｙｐｐｗｏｃｌｕｔｃｈｆｒｉｃｔｉｏｎｓｏａｓｔｏｅｎ知ａｔｅａｌｏｔｏｆｈｅａｔｃａｕｓｅｔｈｅｃｌｕｔｃｈ！：〇ｃｌｕｔｃｈｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｔｇｐ，ｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｈａｓａｒｅａｔｉ打日ｕｅ打ｃｅｏ打ｔｈｅｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｌｕｔｃｈｔｈｅｈｉｈｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｗｉｌｌｐｇｐ，ｇｐｅｖｅｎｃａｕｓｅｔｈｅｃｌｕｔｃｈｆｉｉｃｔｉｏ打ｐｌａｔｅａｂｌａｔｉｏｎ，ｃｌｕｔｃｈｆａｉｌｕｒｅ．Ｓｏ化ｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｃｌｕｔｃｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｉｓｏｎｅｏｆ１；ｈｅｋｅｙｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｗｅｔｄｕａｌｃｌｕｔｃｈｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｅｌｉｆ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，化ｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｉｎｆｉｖｅｔｙｐｅｓｗ知ｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｆｒｏｍ化ｅｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｏｒｋｉｎｇ打ｃｉｌｅ，ｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｏｔｈｅｒａｓｅｃｔｓｏｆ化ｅＤＣＴｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｕｔｏｍａｔｉｃｐｒｉｐｐｐｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｓ也ｅｍｏｓｔｓｕｉｔａｂｌｅ妃ｒ也ｅｔｅｏｆＣｈｉ打ａｃｏｎｄｉｔｉｏ打ｓｈａｓｏｏｄｒｏｓｅｃｔｓｆｏｒｙｐ，ｇｐｐｍｔｓｉｅｒｅｃｔｉｏ打ｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｏｆＣｈｉｎｅｓｅａｕｏｍａｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｏｎｄｅｖｅｌｏｅｎｉｒｔｄｉｔｔｔｉ．ｐ，ｐＣｏｍｂｉｎｅｄｗｉ化ｔｉｔｌｅｄｕａｌｄｕｔｃｈｍｏｄｕｌｅｏｆＦＡＷＤＣＴｐｒｏｄｕｃｔｓｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄｉｎ化ｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｏｎｅｏｆ化ｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｓ：ｄｕｔｃｈａｂｌａｔｉｏｎ化ｅＤＣＴｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｒｉｎｃｉｌｅ，ｐｐ，ｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｏ化ｅｒａｓｐｅｃｔｓ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｄ：ｃｌｕｔｃｈｉｓｓｔｕｄｉｅｄ！：〇ｓｏｌｖｅ化ｅｒｏｂｌｅｍｓｔａｒｔｉｎｆｒｏｍ化ｅａｎｌｅｏｆｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｅｌａｂｏｒａｔｅｄ化ｅｐ，ｇｇｐ，ｃｕｔｃｈｅｍｅｒａｕｒｅｍｏｄｅｌｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｏｔｅｃｔｔｈｅｓｉｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｃｌｕｔｃｈａｂｌａｉｏｎｒｏｂｌｅｍｄｏｅｓｌｔｐｔｐｇｔｐｎｏｔｏｃｃｕｒ．Ｉｌｌ Ａｎａｌｓｉｓｏｆｗｅｔｄｕａｌｃｌｕｔｃｈｔｅｍｅｒａｔｕｒｅａｎｄｃｏｏｌｉｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｍａｉｎｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｙｐｇ，ｇ枯ｃｔｏｒｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｏｆ化ｅｃｌｕｔｃｈｆｒｏｍ化ｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ化ｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｒｉｏｒｔｏ化ｅ．Ｅｓｔａｂｌｉｓｈａｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｂｒ也ｅｃｌｕｔｃｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｐ，化ｅｃ山ｔｃｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌｂｙｕｓｉ打ｇＳｉｍｕｌｉｎｋｓｏｆｔｗａｒｅ．＊Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅ化ｅｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｉｅｓｕｌｔｓａｒｅｍｏｒｅｃｌｏｓｅ化化ｅｒｅａｌｐｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆ出ｅｖｅｈｉｃｌｅｔｈｅｕｎｋ打ｏｗｎａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ化ｅｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌ！：〇ｔａｋｅ化ｅｂｅｎｃｈ，ｐｐｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｒｏｕｈｔｈｅａｎａｌｓｉｓｏｆｔｈｅｃｌｕｔｃｈｉｎｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｔｅ，，ｇｙｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉ打ｇｂｅｎｃｈｔｅｓｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｏｂｔａｉｎ化ｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｕｎｋｎｏｗｎａｒａｍｅｔｅｒｓｔｈｅｃｏｍｌｅｔｉｏｎｏｆｔｉｌｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌ．ｐ，ｐｐｐＴｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｆｔｅｒ化ｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｌｕｔｃｈｏｎ化ｅｖｅｈｉｃｌｅｍｏｒｅｓｔｒｉｎｅ打ｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：ｌａｒｅｔｈｒｏｔｔｌｅｏｅｎｉｎｃｒａｗｌｉｎｅｘｅｒｉｍｅｎｔｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ０打化ｅ；ｇｇｐｇ，ｇｐｂｅｎｃｈ化ｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏ打化ｓｕｉｔｓａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉ化化ｅｍｅａｓｕｒｅｄｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｌｕｔｃｈｔｅｍｅｒａｔｕｒｅ；ｐｍｏｄｅｌ．Ｔｈｒｏｕｇｈ化ｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ化ｅｆｌｏｗｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ化ｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍ化ｅｏｒｙ，ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ１：ｈｅｋｅｙｆｈｃ＾ｒｓｉ打ｆｌｕｅｎｃｉｎｇ化ｅｃｌ山ｃｈｃｏｏｌｉｎｇｆｌｏｗ，ｆｉｒｓｔｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｅＤＣＴｔｒａｎｓｍｓｓ１ｅｃｃｈｃｏｏｎｏｗｅｎｃｈｃａｒａｏｎｍｌｉｓｓｉｏｎａｓｓｅｍｂｌｙｏｎ化ｅｂａｉｏｆ：ｈｌｕｔｌｉｆｌｂｌ化ｔｉｅ：ｈｏｄｂａｓｅｄｇｏｎａｎａｃｃｕｒａｔｅｃａｌ化ｒａｔｉｏｎｏｆｒｔｉｅｃｌ山ｃｈ１：ｈｅｃｌｕｔｃｈｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｃｏｏｌｉｎｆｌｏｗａｌｉｎｔｉｔｌｅ，ｐｇ，ｐｐｙｇｍｏｄｅｌｏｆ化ｅｖｅｈｉｃｌｅｉｓｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ．Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｉ打化ｅｖｅｈｉｃｌｅａｆｔｅｒ化ｅｖｅｈｉｃｌｅｒｄｉａｂ化ｔｙＳｔａｆｔｅｒ８００００ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ化ｅｃｌｕｔｃｈｄｏｅｓｎｏｔｏｃｃｕｒ化，，ａｂｌａｔｉｏｎｒｏｖｅ打ｃｌｕｔｃｈｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌｉｓｅｆｅｃｔｉｖｅｒｅｌｉａｂｌｅｉｓ化ｍｅｅｔｔｈｅｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆ，，，ｐｐｑｖｅｈｉｃｌｅｃｌｕｔｃｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣＴｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌＩＶ 目录第１１章绪论１１．１变速器的类型、特点和发展现状１．２中国双离合器自动变速器的发展与关键技术６１．３本文的主要研究内容８第２章双离合器自动变速器简介９２１９．双离合器变速器系统构成２１．２双离合器变速器传动系０２．３液压系统１３２．４电控系统１６２１７．５本章小结第３章湿式双离合器热失效研究１９３．１湿式离合器热负荷国内外研究概述１９２０３．２湿式离合器工作原理３．３湿式双离合器热失效问题２１３．４离合器热失效原因调查２４３．５本章小结２７第４章湿式离合器湿度模型建立２９４２９．１湿式离合器婿摩过程摩擦功计算４３１．２湿式离合器冷却功率计算４．３湿式离合器温度模型的建立３２４．４湿式离合器温度模型的参数确定３３４４１巧．．摩擦系数确定４．４．２湿升及冷却系数确定％Ｖ ４．５溢度模型台架验证４１４．６本章小结４３第５章离合器冷却流量标定４５５．１齿轮聚流量特性分析４５５．２冷却控制阀的特性分析４６５．３离合器冷却油量试验研究４７５．４冷却流量在温度模型中的应用５３５．５本章小结５４第６章离合器温度模型的整车应用５５６１５５．离合器湿度模型整车集成验证６．２本章小结５８第７章全文总结６１７．１本文研究内容及成果６１７．２本文的创新点６２７６２．３未来研究方向参考文献６３致谢６７ＶＩ 第１章绪论第１章绪论一？自１８８５年卡尔本茨发明第辆汽车Ｗ来，在技术人员的不懈努力下，汽车技术飞速的发展着ｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ也经历了１００。伴随着汽车的发展，汽车变速器（Ｔ多年的发）一展，１８８９年，法国标致公司开发了世界上第台变速器，使得汽车变的活跃起来，有了更多的驾驶乐趣。随着车辆技术的不断发展一，变速器在改善车辆性能，进步降低排放和油耗等方面发挥着越来越重要的作用一。因此，各大整车厂都把变速器视为个区分自己和竞争一。对手，满足消费者不同需求的驾驶行为的个机会进入本世纪８０年代Ｗ来，伴随着汽车电子技术和计算机技术的飞速发展及在汽车上的广泛应用，自动变速器技术得到了飞速的发展，采用自动变速器实现车辆行车自动换档，不但降低了驾独员的驾驶强度，而且可Ｗ极大的提高乘客乘坐舒适性、提高一整车燃油经济性，因此，变速器的自动化直是技术人员努力的目标，匹配自动变速１１１器的车辆具有：１＾下优点（１）降低驾驶员驾驶强度。由于匹配自动变速器车辆会根据驾驶员的驾驶意图、车辆的运行状态等自动换档，并保持车辆处于最佳的运行状态，驾驶员只需要操纵加速，不需要操纵离合器踏板和换档杆频繁更换档位踏板和制动踏板控制车辆运行，尤其在市区工况下的频繁起步停车，有效的降低了驾驶员的驾驶强度。（２）提高传动系寿命。自动变速器换档过程平稳，与手动驾驶员相比，换档过程平顺，，由于，传动系受到的冲击较小尤其是匹配液力变矩器的自动变速器传动系么间靠液压介质传递扭矩，，，极大地吸收了系统的振动能量减小了传动系统的冲击提高了传动系寿命。０）降低油耗。巧车行驶过程中，发动机的工作状态决定了整车的油耗水平，应用自动变速器可通过自动调整最佳的运行档位使发动机始终处于经济区工作，达到整车降低油耗的目的。５２１１Ｉ．１变速器的类型、特点和发展现状、除了经久不衰非常成熟的手动变速器、匹配液力变矩器的自动变速器Ｗ外，机２００３一械式自动变速器和无级变速器也相继面世。年，第台ＺＦ公司开发的用于前置１ 吉林大学硕去学位论文横向驱动的双离合器变速器成功投放市场，变速器正朝着多档化，高舒适性，低油耗方向发展。ＭＭＴ一（１）手动变速器（ａｎｕａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，简称）是种带中间轴的变速器，图１．１为典型的手动变速器结构简图，它主要由４个或５个档位构成，目前已经发展到６个档位，当前市场上较常见的是由６个档位构成，手动变速器的档位个数不适合继续増。加，这会引起驾驶员选择档位上的闲难禱，謙离舍器、倩＼防ＡＬＩＴＯＦＡＮ．ＣＯＭ．ｃｎ图．１手动变速１器简图一手动变速器传动效率般大于９５％，因此具有非常好的燃油经济性，６档变速器一由于具有齿距増加，、轻质设计Ｗ及进步提高了传动效率等特点能在降油耗方面发挥重要作用，，但由于驾驶者对于档位选择及换档操作方便性的限制手动变速器的档一位般不超过６，这样限制了速比范围不可能过大，通过增加速比范围及优化速比阶次一实现发动机工作区域优化的空间很小，这些都影响了手动变速器的进步发展，各大厂家在手动变速器上基木上１＾提高操纵轻便性及降低噪声为主要研发方向。由于手动变速器具有较好的燃油经济性及较低成本的优势，目前绝大部分乘用车均Ｗ匹配手动变速器为主。似械式自动变速器（Ａｕｔｏｍａｔｅｄｍｅ油ａｎｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，简称ＡＭＴ），ＡＭＴ可Ｗ１２Ｔ，图．为典型的ＡＭ变速器结构看成是自动控制换档的手动变速器，是在通常的手一动变速器上配备套电子控制的液压、气动或者电机的执行机构，通过电子控制Ｗ实、现自动换档。ＡＭＴ核屯技术是电子控制系统，它决定了ＡＭＴ的换档性能的好坏与产品寿命的长短。２ 第１章绪论图．２ＡＭＴ１自动变速器ＡＭＴ在一成本定优势，解决了手动档车辆的自动换档问题其、技术上具有，由于在手动变速器基础上开发，因此ＡＭＴ在燃油消耗方面也与手动变速器相当。虽然ＡＭＴ变速器需要增加额外的执行机构完成换档和离合器控制，但由于其迅速的换档动作及优化控制策略后降低的油耗与额外增加的功率消耗基本平衡，所Ｗ在燃油消耗方面与具有与相同档位数的手动变速器相差不大。但在车辆行车换档过程中，由于需要首先分离离合器一，发动机动力出现中断，因此ＡＭＴ换档后车辆会有定的耸动，乘员乘坐舒适性较差。在目前匹配ＡＭＴ的乘用车中一，只应用于些较低级别的车型，因对换档的舒适性要求不高，在商用车领域ＡＭＴ则有较为广泛的应用。虽然ＡＭＴ能在现生产的手动变速器基础上进行改造，承接性好、成本低，容易被生产厂家接受，但ＡＭＴ的乘坐舒适一性般且解决起来具有相当的难度，目前国内大部分乘用车生产厂家主要还是匹配相对成熟的液力自动变速器ＡＭＴ在一，因此乘用车上应用还是存在定问题，消费者接受一定难度也存在，市场前景并不乐观。从电控液力自动变速器（Ａｕｔｏｍａｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，简称ＡＴ），图１．３为典型的ＡＴ变速器结构，由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵结构组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速增扭。液力变矩器是ＡＴ核必部件，它既有离合器的分离接合作用，也具有增加扭矩的功能。ＡＴ自动变速器避免了行车中复杂的换档操作和脚踩离合器分离接合操作，使开车变得非常简单，而占？经过多年发展，ＡＴ的技术己经非常成熟甘成本也越来越低。３ 吉林大学硕去学位论文冢娜图１．３ＡＴ液力自动变速器当前ＡＴ的档位个数越来越多，从最初的３个档位发展到今天的８个档位、其中９档的ＡＴ也即将面世，伴随速比的增加带来的是换档速度和舒适性的提高Ｗ及油耗的降低，。迄今为止传统型设计的自动变速器技术提高的潜力仍没有完全发掘出来，当前还是集中在控制策略的优化方面：比如液力变矩器的提前闭锁缩略的优化，目的是降低油耗及提高车辆的加速性能；或者调整换档策略Ｗ适应不同的驾驶员驾驶风格。但ＡＴ也有固有的的缺陷，如加速缓慢，相对手动变速器来说油耗过高等问题。目前市场上绝大部分自动档车型都是匹配ＡＴ，主６档ＡＴ为主要Ｗ，４档ＡＴ已经渐渐被市场所淘汰，有部分高端车型己经匹配７档ＡＴ，某些进口高档车已经开始匹配８档ＡＴ。从发展趋势来看，随着ＡＴ技术的不断进步、成木越来越低、效率不断得到一提升，未来相当长的段时间内，是各整，ＡＴ依然是乘用车市场上的主力自动变速器车厂的首选。（４）无级变速器（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，简称ＣＶＴ），图１．４为典型的ＣＶＴ变速器结构，ＣＶＴ，，与速比固定的手动变速器相比变速器的档位是连续变化的没有固定的速比。－ｍ１４Ｔ图．ＣＶ自动变速器４ 第１章绪论ＣＶＴ变速器结构比传统的ＡＭＴ变速器、ＡＴ变速器简单，体积更小，它没有传统ＡＭＴ变速器那些传动齿轮，也没有ＡＴ变速器那些复杂的行星轮系，它动力传递方式一一Ｖ根传递扭矩的金属带是依靠对型带轮加上。Ｖ型带轮工作半径是可变的，通过Ｖ型带轮工作半径的一系列的速比变化形成。ＣＶＴ的优点是结构简单，重量小，相对ＡＴ变速器具有较高的传动效率。但ＣＶＴ也存在较大的缺陷，由于是依靠摩擦传递扭一矩，，，导致传递扭矩受到定眼制传动带容易磨损影响变速器寿命。一一当前的ＣＶＴ变速器几乎毫无例外地通过个链条或条金属带连同一对Ｖ型带轮实现速化的连续变化１９９９年底，。迄今为止送种技术只在日本得到了较为广泛的应用。一一奥迪的手自一ＣＶＴ变速器投入批量生产体式，这是装有个湿式起步离合器、个行一一１＞星换向装置＾１及个传动链的变速器，这是世界上第种批量生产、最高扭矩达到３００Ｎｍ至３５０Ｎｍ、变速范围达到６档的ＣＶＴ变速器。由ＺＦ公司开发用于前置横向驱ＦＴ２３也已投放市一动的无级变速器Ｃ场，它采用个液力转换器作为起动元件，其连续一可变元件为个由ＶＤＴ传动的皮带。在乘坐舒适性方面，ＣＶＴ能提供极佳的乘坐舒适性，其最大扭矩大约为３５０Ｎｍ至４００Ｎｍ。由于现代内燃机的扭矩不断提高，连续可变技术的相配性达到Ｔ它的极限。（５）双离合器自动变速器（ＤｕａｌＣｌｕｔｃｈＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，简称ＤＣＴ），图１．５为典型的ＤＣＴ变速器结构。１离合器执行器离合器执行器２图１．５ＤＧＴ自动蛮速器ＤＣＴ双离合器变速器是在传统ＡＴ液力自动变速器基础上发展起来的，其输入端装有两个用于动力传递的离合器一。每个离合器都巧个变速器输入轴相连接这种变；一一速器的部分在偶数档齿轮上实现变速，，而另部分在奇数档齿轮上实现变速这两５ 吉林欠学硕壬学位论文一部分模块结构结合在起，这种变速器能够提供全范围的换档舒适性。＂＂＂＂在ＤＣＴ变速器中，目前双离合器主要有两种形式，分别为干式和湿式，两者的主要区别在于离合器系统是否需要液体冷却。干式系统的离合器打开时产年．的胜力矩最小，起动或变速时产生的热量不像湿式离合器那样需要通过液压油冷却，最大扭矩取决于安装空间和所要求的工作循环，目前干式系统最大传递扭矩是２５０Ｎｍ。湿一，式双离合器扭矩范围较大，但液压系统产牛＿的旋转阻力矩较大效率有定损失。ＤＣＴ变速器本体采用的是与手动变速器相同的齿轮系统，因此具有与手动变速器，ＡＴ的液力变矩器的效率损失。相同的传动效率；离合器系统采用摩擦离合器避免了其具有更短的换档时间和最小的换档过程功率损失，使整车换妈过程中能量损失达到最小，提高了整车动力性并降低了整车的油耗。与采用液力变矩器的ＡＴ变速器相比，ＤＣＴ自？动变速器可使得车辆的燃油消耗降低１０％２０％。随着双离合器技术不断发展一，间歇式工作累和低摩擦工作元件的采用及完善，变速器的效率会得到进步提升。１．２中国双离合器自动变速器的发展与关键技术考虑到成本，不同类型车辆对匹配的变速器有着不同、舒适性及燃油消耗等因素１６二氧的要求。图．表示了不同变速器成本与降低油耗、降低化碳排放潜力之间的关系。４０００。０００太》化２０００４０００６０００掛Ｗ成木（Ｙ）８０００＿‘。？ＷＴＸ５ＡＴ巧日犯ＣＴ．Ｉ命５Ａ肌［定式）ｉ，，――—ｇ１－１８％＿—５ＡＭＴｆ墓．＾ｆ＂０７ＤＣＴ（巧巧圓－—＊１０％ｒ１二＾７。。Ｊ／ＶｔＪＩＩＩＩ叫切＃ＡＭＩ参ＡＩ參Ｍｌ参ＷＩｔ＞ＣＴ脚阳麻１化巧述巧保车＞（ｇ：ｃ〇２／ｋｍｇ图１．６不同变速器成本与油耗关系对比６ 第１章绪论在我国，ＤＣＴ自动变速器其优良的性能和良好生产继承性受到国内制造业和学＂＂＂＂术界的ｒ泛关注。在国家十五、８６３计划中均对ＤＣＴ自动变速器设立了专项课题进斤研究。国内的各主机厂、各高校也均进行Ｉ大量的研究Ｉ作并取得了积极＂２００８年６，的成果。月由国家发改委牵头，闊内１０余家企业组建了中发联投资有限＂公司与美国博格华纳公司联手研发双离合器自动变速器，并在大连成立博格华纳双离合器传动系统有限公司进行ＤＣＴ变速器控制模块及双离合器的生产－汽集团将。ＤＣＴ作为先进传动技术领域的重点项目，制定了巧细的ＤＣＴ产品开发路线图，计划巧发扭矩１７０Ｎｍ至３５０Ｎｍ的ＤＣＴ产品。上海汽车集团２００６年巧始与ＧＩＦ公司、ＢｏｒｇＷａｍｅｒ公司、Ｂｏｓ化公司合作开发３５０Ｎｍ的湿式双离合器自动变速器，并在上海嘉定变速箱广生产，匹配荣威巧０车型。ＤＣＴ的关键技术包括：没计高效可靠的执行器，通过优化执行器减速机构和连接机构，减轻运动部件的重量和减少运动磨擦，提高执斤器的输出效率。效率提高不但能够减少功率消耗，同时能够提高执行机构可靠性，采用该技术的ＤＣＴ产品换档可靠、改善燃油经济性和驾驶性能；多参数智能换档策略技术通过模糊技术识别驾驶员的类型和道路负载，并通过人机接曰和破斤回家模式确定静态的换档点，减少燃油消耗。根据快速加油收油、制动辅助、升降档延迟、合理性检查、弯道校验、轮胎滑移等因素进行动态修正，提离驾驶性能；控制系统功能安全技术防止自动变速器换入错误的档位或错误的结合离合器，造成车辆的意外加速、减速、媳火或发动机超速，在对整个控制系统的安全分析和评估的基础上，通过设计控制器的软件的安全功能技术，来提高整个系统的冗余度，在功能失效时不会对乘员造成伤害或对机械系统造成损坏，满足汽车可靠性与安全性要求。在ＤＣＴ产品的研发道路上，我们还处于Ｗ市场换技术的状态能巧真正掌握ＤＣＴ，的核也技术，（双离合器模块、液化控制模块、高效油泉、智能换挡控制策略等）还需一＂ＤＣＴ在中国未来要做进巧的研究，这对的发展至关重耍。目前国内企业与高校对湿式离合器滑摩特性、热负荷特性、湿式多片离合器热失效及摩擦特性、湿式双离合自动变速器换挡控制策略、电机与液压换档机构等已经进行了大量的理论研究与试验研究工作并取得了积极的进展，制约ＤＣＴ技术在中国的发展主耍技术问题转变为摩擦材料、制造Ｘ艺等方面。７ 吉林大学硕壬学位论文１．３本文的主要研究内容（１）本文首先对变速器类型、构成、原理方面进行分析，从自动变速器的历史及发展趋势方面论证ＤＣＴ双离合器自动变速器是当前最适合中国国情的自动变速器类型，具有较好的发展前景，是中国自动变速器发展的方向。（２）对ＤＣＴ自动变速器的系统构成、工作原理方面进行研究，为从系统层面分析湿式离合器的热失效原因、温度模型的开发奠定工程基础。＂＂一（３）结合汽ＤＣＴ项目开发试验中遇到的主要问题：湿式双离合器烧蚀问题，从ＤＣＴ系统层面，利用故障树分析法查找出导致离合器烧蚀的问题原因，逐项确认并制定出相应的解决措施。，为离合器温度模型开发排除外部影响因素（４）针对湿式双离合器烧蚀问题，基于发热理论及过去这些年各高校、企业对湿式，对湿式双离合器发热及散热特性进行了研究离合器的热负荷特性的研究成果，从研究离合器发热功率和冷却功率角度入手，建立离合器热功率平衡方程，为离合器温度模型的开发奠定理论基础。（５）通过理论分析，结合双离合器在整车上应用的边界条件，基于工程应用的角度，使用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件搭建了适用于整车工程应用层面的离合器温度模型。（６）设计相应的测试试验台，制定试验方法，对离合器温度模型中的未知参数进行试验确认，，使温度模型计算的结果更加准确更具有实用价值。（力为保证温度模型在整车应用上的准确性、可靠性，首次建立基于变速器总成基础上的离合器冷却流量台架标定方法，精确标定离合器冷却流量，使温度模型的开发成果在整车应用上更加准确可靠。（８）通过台架试验验证温度模型的准确性，并通过整车试验验证了模型的有效性，解决了频繁出现的离合器烧蚀的问题，保证了整车开发的顺利进行，取得了很好的效果，确认了本文研究的成果的应用价值，为未来的ＤＣＴ开发奠定了坚实的基础。８ 第２章双离合器自动变速器商介第２章双离合器自动变速器简介目前，在欧洲手动变速器依然位于主导地位，在美国及日本，则是液力自动变速器ＡＴ及无极变速器ＣＶＴ为主。这两种类型变速器具有不同的优缺点；手动变速器传动效率高、成本低、驾驶员操作性强，具有较好的驾驶乐趣；自动变速器则具备舒适性强、无冲击、操作简单的特点，适合初级驾驶员驾驶。双离合器变速器就是在送样的环境下诞生的，它通过两个独立的离合器分别连接变速器两根输入轴，轴上分别布置不同的档位，在换档过程中预先挂入目标档位，通过两个离合器的交替切换实现档位的变换，实现无动力中断的换档，有效地提离了整车动力性及燃油经济性。其优异的性能使其具有良好的发展前景。２．１双离合器变速器系统构成ＤＣＴ双离合器自动变２１，速器系统构成如图．所示分为四个组成部分，分别电控系统、电气系统、液压系统和传动系统。ＤＣＴ谭Ｉ￣￣￣￣Ｉ１Ｉ＼Ｓ瞧薩盡２图．１双离合器变速器系统构成双离合器变速器作为整车上重要的传递动力的部件，主要作用是将发动机的动力传递到车轮上，通过调整不同的档位实现整车的动力性与经济性的平衡。传动系主要，作巧是传递动力及实现不同的速比是由双离合器和齿轮组构成，双离合器木身还具９ 古林大学硕去学位论文有实现车辆起步及换档时切换动力的作用。液压控制系统是ＤＣＴ的核也控制部件，主要用来为自动换档操纵系统提供液压动力，实现档位的变换、离合器的分离结合控制、离爸器摩擦片的冷却：电气系统的作用是用来为变速器换档控制提供相关的整车信息，例如车速信息、转速信息、温度信息、扭矩信息和换档模式输入信息等；电控系统则是ＤＣＴ变速器的大脑，采集电气系统信息并根据驾驶员驾驶意图发出恰当的换档指令，协调变速器各个系统之间的动作。２．２双离合器变速器传动系双离合器变速器传动系结构如图２．２。该系统结构由７个前进档和１个倒档组成，最大输入扭矩３５０Ｎｍ，匹配Ｃ级及ｙＡ上乘用车。巧的巧Ｗ白巧－档ｌｌｌＩＩ—ＪｌＪ６平Ｓ＊３四４巧草§１１－＋同。ｆＴ看撕人巧—＿…－———ＳＴｊ出。Ｉ重Ｙ［￣￣￣￣￣ｉ＇——１丄ＩＩｉ下ｉｎｍＴＴｉ丄丄ｉｎｎＩ问巧ｓ同沐同净視－－－－－－－－Ｖ＿￣￣Ｖ￣ＡＴＴＡＴＴＡｔＩ２２图．ＤＣＴ传动原理图输入端连接发动机的飞轮，输出端连接驱动桥并车轮连接，变速器结构上采用同也轴式布置形式，变速器两个输入轴上分别设置奇数档位和偶数档位，通过两个液压驱动的离合器的交替作用实现换档。一奇数档离合器输入轴为个空屯、轴，轴上排列１档、３档、５档；偶数档离合器输入轴为一个穿过奇数档输入轴的实也轴，轴上排列２档、４档、６档和倒档，动力通过发动机一一、离合器、齿轮和输出轴输出到车轮上，当个离合器完全接合时，另个离合器完全分离。湿式双离合器结构如图２．３所示，湿式双离合器结构主要由离合器１（奇数档离合０１ 第２章双离合器自动变速器簡介器）、离合器２（偶数档离合器）、油缸１、油缸２、活塞１、活塞２、摩擦片支架１、摩２。擦片支架、蝶形弹黃和螺旋弹寅构成么离器２油腔１１寓合華＇擊擦巧架２；由腔２麵ｒＭＬＩ甲声驱动轴１觀驱动＾１１１１１１巧ｉ繫巧弹黄图２．３湿式双离合器简图湿式双离合器的主要作用是传递扭矩，其本身具有传递扭矩大、工作可靠、控制简单等优点，因此在各种汽车上Ｗ及工程机械上得到广泛的应用。湿式离合器靠摩擦片传递扭，矩由于接合过程中滑摩会产生较多的热量，如果摩擦热量不能及时被冷却油或者离合器自身散热散去，容易导致离合器摩擦片过热失效，影响离合器的使用寿命。一离合器传递扭矩部件为离合器的摩擦片，摩擦片如图２．４所示。摩擦片般为３片到４片，摩擦片片数的多少取决于需求传递扭矩的大小Ｗ及摩擦片有效工作直径。ｍｍｍ图２．４离合器摩擦片摩擦片材料为纸基材料通过粘接工艺粘在钢片上。摩擦片与压紧钢片交替布置，压紧钢片与离合器外壳体通过花键相连，离合器壳体则与发动机飞轮通过螺栓相连；摩擦片与变速器器输入轴通过花键连接，通过压紧钢片与摩擦片实现发动机的动力传递到变速器。１１ 吉林欠学硕壬学位论文摩擦片传递扭矩的大小取决于摩擦片上的压紧力，压紧力的大小由作用在钢片上的离合器巧塞缸内液压压力决定。当油腔内部压力为零时，离合器摩擦片上没有作用＂＂一力，离合器传递扭矩为零，即离合器分离状态定压力时，离合器；当油缸内有＂＂一摩擦片被压紧，即离合器接合状态。由于活塞运动时存在定的运动阻力，为保证离合器能够完全彻底的分离，２５，离合器内部设置了两个回位弹寶回位弹黃如图．所示，其中偶数档离合器回位弹黃为螺旋弹黃，奇数档离合器回位弹黃为膜片弹黃。图２．５回位弹黃回位弹黃的作用是使离合器巧塞回到初始安装的位置，双离合器总成在装祀时，一螺旋弹黃和蝶形弹黃具有定的预压力，即弹黃处于压缩状态。巧塞在弹黃预压力的一侧的极限位置，摩擦片上没有任何作用力，作用下被挤压到，离合器传递扭矩为零即离合器完全分离。这巧的结构保证车辆在系统失效的情况下，离合器能够完全分离，发动机动力不能传递到车轮上，保证了在变速器出现问题时的行车安全。在换档过程中，无动力中断的换档是通过两个离合器的切换实现的，图２．６、图２．７分别为升档过程中离合器控制和降档过程中的离合器控制曲线。奇巧培离合器转法ＶＸ紳机转速偶巧档离合器转速＾＾！！偶巧档亩合器压力Ｉ奇致ｇ离合ｓ压力１１Ｘ＼￣Ｕ＾／：！？１Ｉ巧速！空田阶段扭巧阶段空田图２．６降档过程离合器控制２１ 第２章双离合器自动变速器简介巧巧挡离合器转速＾＾＾０＾Ｓ擁賊奇致档巧舍器转巧Ｌ￣￣￣￣—＂！■＊！＾供巧培巧合巧压力＼＾＾＾奇巧档巧合赛巧力Ｉ／１！／Ｉｉ１１乂＇＂ｆ？ＩＩ＇＾－—ｒ－｛＼ＩＩ空闲谁备阶段巧巧阶篇转速阶段空巧图么７升档过程离合器控制在换档过程中，奇数档离合器的分离与偶数档离合器的接合是同时进行的，两者一在某段工作过程中是同时传递扭矩的，这样保证了发动机输出的动力没有中断的情况。这样的换档对提高了整车的动力性、对油耗的降低也，动力始终是驱动车辆行驶一定作用一起到了，但同时对离合器的寿命也有定的影响。２．３液压系统ＤＣＴ自动变速器液压系统构成原理如图２．８所示，液压系统由油底壳、过滤器、油、累、控制阀、安全阀组成。液压系统为双离合器变速器系统提供液压动力控制离合器分离接合和变速器换档。油底壳主要用来盛装变速器液压油，主；滤清器为液压系统清洁元件要作用是对，，防止杂质进入液压系统保证液压系统液压油进行过滤保持液压油的清洁度等级；，，控制阀堵塞导致的系统功能失效内部的清洁度确保不会由于杂质进入液压阀；油ＤＣＴ变速器的动力元件压系统提供动力，油粟依靠发动机的动力驱动，系是，负责为液油系的驱动齿轮与发动机飞轮的巧轮咕合，当发动机启动后油粟齿轮转动带动油泉使得系统建立液压压力，；安全阀主要作用是防止由于液压系统失效导致系统压力过高一从而破坏控制阀、油系、密封元件等，当系统压力高于定限值时，安全阀自动打开，将过高的系统压力由安全阀卸荷。１３ 吉林大学硕壬学位论文３１７５｜｛６４２ｉＩＩ１ＩＩ１Ｉ）｜ＩＩＩＩＩ￣巧￣＂＂１＿ｌＥｉ了ｊ－－—ＶＢＳ－－＾〔三了昭亞迅］Ｉ文１二公ＹＳ４ＩＩＩ宁ＩＩ＾＾＿Ｌ’—巧产＇ａｎｈ＜＾Ａｆ辑ｔＩＭ」令Ｖ２Ｖ３乂ｉｗ．Ｋ２Ｉ＼令￣一山安全阔■＂占韦ＩＩＡ１Ａ２过巧器！＾油底究图２．８液压系统原理图控制阀是双离合器变速器的核也元件，负责变速器换档、离合器切换、离合器冷却和轴齿润滑控制；ＶＢＳ阀为系统压力控制阀，作用是调整液压系统的压力，当车辆运行过程中需要进行挂档或者离合器分离时，提高系统压力，使得系统压力能够满足挂档及离合器最低压力需求；当车辆处于停止状态时，降低系统压力从而降低系统能，降低系统能量损失３量损失。离合器控制阀Ｖ２、离合器控制阀Ｖ分别控制奇数档离合器Ｋ１和偶数档离合器Ｋ２活塞缸内的压力，实现离合器的分离接合。选档控制阀Ｓ５作用是用来改变油路的走向，选择不同的目标档位。挂档控制阀Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ３为开关阀，作用是用来控制需要挂入的目标档位。挂档压为控制阀Ａ１、Ａ２作用是调整挂档的压力，压力的调整实，这两个控制阀为比例阀能够调整挂档过程中的压力，通过、平稳、无冲击ＶＩ现挂档迅速。冷却控制阀作用是提供离合器摩擦片冷却油，离合器在滑摩过程中产化热量会使离合器摩擦片温度上升，这部分热量需要冷却油带走。控制阀ＶＩ根据离合器当前的表面温度及扭矩及转速状态控制不同的冷却油量输出，当离合器表面温度较高时，提供大流量冷却油，迅速降低离合器摩擦片表面温度；当离合器表面温度较低时，降低冷却油量从而降低离合器的寄生扭矩损失，离合器的压力控１４ 第２章化离合器自动变速器简介２制油路及离合器冷却油路在离合器内的走向如图．９所示。ｒｒｊｔｍｋ离合器压制严严ｙ离合ｓ；觀扛巧編乂若图２．９离合器内油路走向离合器传递扭矩的大小及精度决定了整车的动力性及平顺性，离合器传递扭矩的大小及精度主要由离合器活塞缸内征力决定，离合器活塞缸内压力控制分别由离合器控制阀Ｖ２、Ｖ３实现，Ｖ２、Ｖ３控制阀为电液控制比例阀，该阀的特点是对于输出压力一的控制精度高，适合进行精确的压力控制。当需要接合某离合器时，对应离合器的工作油缸充油，离合器摩擦片被压紧实现离合器传递扭矩。当需要离合器分离时，工作油缸内液压油释放，在复位弹黃的作用下，工作油缸活塞被推回初始位置，使离合器分离。当变速器挂档时，各阀的工作状态如表２．１所示。通过不同的控制阀的逻辑组合，一实现变速器挂入各个目标档位。例如需要挂入档时，ＶＢＳ阀升高系统压力，选档控制阀Ｓ５关闲，，开关阀Ｓ１打开，挂档控制阀Ａ１打开并调节输出的液压拒力液压油从机械泉输出经过挂档控制阀Ａ１、开关阀Ｓ１进入挂档活塞缸內，推动挂档活塞向１。，档方向运动，挂入１档挂档完毕后ＶＢＳ阀降低系统压力，开关阀Ｓ１关闭，挂档控制阀Ａ１关闭，系统回到初始状态。１５ 古林大学硕壬学位絶文表２．１换档时各电蹈阀状态措位／控制闽ＶＢＳ乂１Ａ２別Ｓ２Ｓ３Ｓ４Ｓ５Ｖ２Ｖ３２ＯｎＯｎＯｆｆＯｆｆＯｆｆＯｎＯｆＯｎＯｆｆＯｎＲＯｎＯｆｆＯｎＯｆｆＯ任ＯｆｆＯｎＯｎＯｆＯｎ４ＯｎＯｆｆＯｎＯｆＯｆＯｆＯｎＯｎＯｆＯｎ６ＯｎＯｎＯｆＯｆｆＯｆｆＯｎＯ任ＯｎＯｆＯｎ１ＯｎＯｎＯｆＯｎＯｆｆＯｆＯ任Ｏ任ＯｎＯｆ３ＯｎＯ任ＯｎＯｆｆＯｎＯｆＯ任ＯｆｆＯｎＯｆｆ５ＯｎＯｎＯｆＯｎＯｆｆＯｆＯｆＯ任ＯｎＯ任７ＯｎＯｆｆＯｎＯｆＯｎＯｆＯ任ＯｆｆＯｎＯ任２．４电控系统双离合器自动变速器电控系统构成如图２．１０所示。电控系统由变速器控制器灯ＣＵ）及相关的传感器组成。液压动力源－…＂见……？口＇发动机转速；发动机扭巧￣￣Ｔ＾奇数档离合器奇数档离合器巧制阔７＇车速＇ｎｊ—雌档离合器ｉ：ｚ二喜這置结Ｉ歷档离合器翻阔Ｄ、訂｜＾档位信号ＴＣＵＩ！［ｚｚ挂档机构控制变離ＫｌｉｌＪＶ＾ｌ油温信号ＬＩ制动信号－—其他信号ＩＳ发动机控制发动机＞１图２．１０电控系统组成ＤＣＴ电控系统中传感器包括：离合器转速传感器（２个）、离合器压力传感器（２个）、油溫传感器、车速传感器、档位传感器（４个）。离合器转速传感器作用是测量离合器实时的转速，用来进行挂巧过程中转速同步的判断依据；离合器压力传感器用来测量离，实现离合器压力的闭环精确控制合器活塞缸内皮力；油温传感器作用是测量变速器油温，作为变速器油温控制输入；车速传感器作用为测量当前车速，根据车速及加速１６ 第２章双离合器自动变速器简介踏板开度进行自动换档：档位传感器作用为监测当前变速器档位并在挂档过程中与挂档皮力控制阀实现挂档位置的闭环控制。ＴＣＵ是ＤＣＴ的大脑，负责整车及变速器电信号的收集处理，判断驾驶员的操作意。图，根据当前车辆的运行情况，实现车辆的自动换档同时ＴＣＵ驱动液压系统控制阀、、。开启和关闭，实现控制变速器挂档离合器分离接合离合器冷却等一车辆正常行驶时，车辆运行在某档位，相应的离合器接合，当车辆状态满足某－预先设定的条件时，ＴＣＵ发出换档命令，变速器液压换档控制机构预先挂入目标档位，车辆的档位切换命令发出后，只需要将当前档位离合器分离，目标档位离合器接。合，，即可实现档位的切换例如当前车辆在１档行驶车辆加速到满足２档使用《件２时，预先挂入档，奇数档离合器分离，偶数档离合器接合，实现１档升２档的换档过程。２．５本章小结、本章针对某款双离合器自动变速器产品进行了分析研究，该系统主要由传动系统液压系统、电气系统、电控系统四大部分组成；详细分析了各系统的组成、结构特点、工作原理一。尤其对换档过程中的双离合器作用方式进行了详细描述，为下步分析离合器热失效原因、双离合器温度特性研究、湿式双离合器温度模型开发、离合器冷却流量的标定等奠定Ｔ基础。１７ 第３章湿式双离合器热失效研究第３章湿式双离合器热失效研究湿式离合器由于本身具有传递扭矩大，工作可靠，控制简单等优点，在汽车及工程机械上得到广泛的应用。由于湿式离合器依靠摩擦传递扭矩，在离合器接合过程中会产生大量的摩擦热量，如果离合器的散热性能较差，摩擦表面的温升会导致摩擦副之间摩擦系数的变化，从而导致车辆行驶过程中的平顺性；如果摩擦片温度过高则会导致离合器摩擦材料彻底烧蚀，离合器永久失效，因此研究离合器热失效，找到合理的温度控制方法就显得尤为重要。３．１湿式离合器热负荷国内外研究概述国外对湿式离合器的热负荷特性已经进行了大量的研究工作，美国的ＢｏｒｇＷａｒａｅｒ公司、美国的Ａｌｌｉｓｏｎ公司等均在这方面进行了仿真计算、台架试验、整车试验，并达一定研究水平到了。目前国外的研究工作主要集中在湿式离合器摩擦片热稳定性分析、新型润滑结构、润滑流量的精确控制、摩擦片上沟槽的设计对离合器特性的影响、新型摩擦材料等方面。国内自２０世纪７０年代开始湿式离合器的研究工作，目前吉林大学、上海交通大学一、重庆大学、汽集团、上汽集团等多家学校及企业都在湿式离合器的发热机理、摩擦片表面的沟槽设计、热负荷特性、台架试验等方面进行了大量的理论与试验研究一些关于湿式离合器的热负荷方面的研究成果也值得借鉴工作。目前国内也发表了。（１）常颖对分析了摩擦热的来源是滑摩功，滑摩功的计算直接影响摩擦表面的热负荷的计算，作者Ｗ摩擦离合器为基础研究对象，计算摩擦过程中的滑摩功，为进行离ＰＷ合器的热负荷计算奠定了基础。（２）王颖颖分析了双离合器车辆起步过程中离合器的滑摩温升问题进行了研究，分析了离合器的摩擦材料、摩擦过程和失效形式，利用ＭＡＴＬＡＢ软件对离合器在不同工况下的起步过程进行了仿真，求解滑摩功曲线，利用ＡＮＳＹＳ软件对双离合器摩擦副Ｐ６３瞬态温度场进行了有限元建模和仿真分析。（３）常颖利用传热学及有限元的理论，建立摩擦对偶盘在工作过程中的导热微分方程计有限元计算方程，计算离合器摩擦过程中的温度分析，并在试验台上通过试验加口３Ｗ验证。９１ 吉林大学硕壬■学位论文（４）周建纠通过分析摩擦离合器结合过程，建立了离合器结合过程中的传热导物理Ｐ３３模型，运用数值求解法求解出摩擦片的温度场及温升情况。（５）陈瑶飞结合湿式多片离合器结构设计理论，运用ＡＮＳＹＳ软件对湿式多篇离合一器设计中的些关键问题进行了研究，运用ＣＦＤ流场分析软件分析了摩擦片油槽流场Ｐ４３变化情况进行了分析研究。６陈瑶飞分析了离合器的摩擦热和对流换热过程，计算了离合器的温度场，确认（）了冷却流量与冷却温度对离合器摩擦片温度的重要影响，是导致摩擦片失效和传动液ｔＭｌ变质的主要因素。７祝红青分析了离合器滑摩过程，建立了离合器摩擦功计算模型，并进行了相关（）试验研究，并在；对离合器热失效原因进行了热传导及温度场方面的专口的研究试验ＰＷ台上进行了试验验证。’８涛分析了多片湿式离合器冷却系统的流量特性，研究不同冷却方式对冷却（）贾方系统特性的影响，，建立了多篇湿式离合器总成模型并进行了仿真分析得出冷却系统Ｐ７３的冷却特性及温度变化规律。３．２湿式离合器王作原理３１，本文研究的湿式双离合器结构简图如图．所示。离合器主动件连接发动机端从动件连接变速器输入轴，通过电磁阀控制液压活塞的运动实现离合器的分离与接合从巧孩片回化蛛７活压活塞；／／＼巧巧油道？冷巧巧巧图３．１湿式离合器工作原理，压力油通过控制油道进入活塞缸内当离合器接合时，活塞在液皮油作用下向左移动，；当离合器分离，推动钢片压紧摩擦片实现动力从主动件到从动件的动力传递时，液压活塞缸体内液压油经过控制油道释放到油箱内，液压缸内压力被释放，液圧２０ 第３章湿式双离合器热失效研究活塞在回位弹黃的作用下向右移动，钢片与摩擦片实现分离。在离合器中间轴上有冷却油道，冷却油经过该油道进入离合器摩擦表面实现离合器的冷却。湿式离合器的工作过程可分为Ｈ种状态：一１（）第种状态：空转状态此时离合器不需要传递任何扭矩，活塞在最右侧，摩擦片与钢片之间没有压紧力，主动件随发动机转动，从动件与变速器输入轴连接并且转速为零，只有冷却油通过冷却油道进入离合器给离合器进行冷却。（２）第二种状态：结合状态一定扭矩离合器接合过程。离合器此时需要离合器扭矩从空转状态转为传递，即控制阀控制液压油从控制油道进入液压活塞缸，克服回位弹黃作用为，液压活塞压紧钢片从而压紧摩擦片使离合器传递扭矩从零到需要的扭矩为止，此时传递巧矩的大小与液压活塞化内的压力成正比。（３）第二种状态；分闻状态一定扭矩状态转为空转状态此时需要离合器扭矩从传递，即离合器分离过程。离合器拴制阀控制液足油从液压活塞缸通过控制油道释放到油箱内，活塞在回位弹黃作一用力被推回右侧，活塞作用在压紧钢片上作用力释放，离合器从传递定扭矩状态恢复到空转状态。３．３湿式双离合器热失效问题湿式双离合器的失效模式主要为离合器摩擦片过热烧蚀、摩擦钢片变形导致传递。扭矩不稳定，其中离合器摩擦片过热烧蚀为其中最主要的失效模式湿式离合器摩擦片热容量小，瞬间过高的能量会导致离合器摩擦片温度迅速上升，如果冷却油无法及。时的将热量带走，摩擦片会由于湿度过高而导致摩擦材料烧蚀本文的研究过程中，结合某款ＤＣＴ产品开发过程中，在整车试验时离合器由于温度过高导致离合器烧蚀的事故，研究湿式双离合器的热失效原因并找到合理的解决方。案，保证离合器散热效果，提高离合器使用寿命根据在试验中得到的输入信息，频１繁出现离合器烧蚀故障，导致车辆无法行驶，共统计烧蚀离合器样本２台份，离合器烧蚀故障清单见表３．１。２１ 吉林大学硕＋学位论文表３．１离合器烧蚀故障清单序号问题分类离含器编号样品状态１离合器６０－－烧蚀Ｂ１１０１０Ａ５Ｋ０４Ｂ１２６０－Ａ５Ｋ－离合器烧蚀Ｂ１１０１０３４Ｂ１３６０－－离合器烧蚀Ｂ１１０１０Ａ５Ｋ２８Ｂ１４离合器烧蚀Ｂ１６０１０１０－Ａ５Ｋ－０１Ｂ１５６０－－离合器烧蚀Ｂ１１０１０Ａ５Ｋ３１Ｂ１６０－－离合器烧蚀Ｂ化１０１０Ａ５Ｋ２４Ｂ２７离合器烧蚀Ｂ１６０１０１０－Ａ５Ｋ－４２Ｂ２８离合器烧蚀Ｂ１６０１０１０－Ａ５Ｋ－７６Ｂ２９离合器烧蚀Ｂ１６００１０－－Ｂ１Ａ５Ｋ６４２１０离合６０－－器烧蚀Ｂ１１０１０Ａ５Ｋ７７Ｂ２１１６０－－离合器烧蚀Ｂ１１０１０Ａ化５８Ｂ２Ｂ－－１２离合器烧蚀１６０１０１０Ａ５Ｋ７３Ｂ２，摩擦片拆解结果如图３２对失效离合器进行拆检．所示，左侧是偶数档离合器摩擦片拆解结果，右侧为奇数档离合器摩擦片拆解结果，从结果上看奇数档离合器摩擦片１烧蚀的更为严重，这主要是因为车辆起步使用档频率高、承受的载荷大的原因；双离合器总成及壳体拆解结果如图３．３所示，离合器摩擦片己经完全烧毁，摩擦片颜色从初始状态的踪色变为深黑色；皮紧钢片及离合器壳体由于高温颜色己经变为黑青色，摩擦片离合器已经不能传递扭矩。圆幽图３．２摩擦片烧烛２２ 第３章湿式双离合器热失效研究圓圓图３．３亮体过热整车试验中离合器出现烧蚀故障时，典型的现象为在整车行驶过程中，驾驶员正常行车时，踏下加速踏板车辆不能按照需求加速，表现为车辆不能正常升档，通过试验曲线可看出离合器活塞缸内作用实际压力不能正常跟随需求的命令压力．４，图３，为整车试验中出现的问题曲线，图３．５为系统离线测试时离合器电液控制阀的特性曲线命令压力与实际压力之间偏差较大。故障现象分析为离合器电液控制比例阀堵塞导致压力无法建立，通过离合器的拆检确认离合器已经烧蚀。离合器电液控制比例阀堵塞的原因为离合器摩擦片烧蚀后脱落的非金属材料及灰巧混入变速器油，由于脱落的非金属材料过多，，堵塞了液压系统的过滤器液压系统没有足够的油量保证液压系统的正常工作导致离合器电液控制比例阀无法正常工作。－＊ｎｒｉｎｉＭｉＭｉｌ？ｔａｉ，—ｗ－？Ｉ．＞＊？．？ＩＨＷＵＨ？—Ｉ－？？ｉｍ？？ｗ方放．…＊？（ｔＡＭｍｍｍｍ？ＭＵＭＡｆｉｖｈｗ’ｗ＊：—－Ｗ？師一■—ｗＭ？ｎ＊ｗｒ＾ｌＭ？ＷＷ—？？ｌＷ＊ｆｔｔＷｔＷＭｉｔ巧：ｒ芯或：品冷■ｌｉｚ．；点■目标励巧＾－＊＇．ＴＮｓｒ！？＃ｎｍＭ？＜Ｍ？ｒｍＭｌ■ＭＵｔＵｎｔＭ．Ｗｉ幽？一—Ｗｗｗ＂ｉ）＞ｍ？Ｍ．■１ｉｉＷ■？ｉ＊—？…？＂＇＂：记二二；＞ｒ，ｊ！ｆ－ｉ；ｆ＾－－：：：：＾＾ｒｓｉｚＭ＾Ｈ＾＾Ｈ＾ＫｎＨｎＳＩＢｉＨｊＢｉ＾＾＾證羣ｍｌ＾＾＾Ｓ＾Ｓｍ菁＾３图．４离合器烧蚀典型特征曲线２３ 吉林大学硕去学位论史ｉｆ卢’‘。！１ｉｆｙ＿＿，撒触离爸器压力Ｂ‘Ｖａｒ＂（）／？ＩＩ沪ｙＩ．＂Ｉ＼奇数轴离合器电流Ｒａｍ＊？！—１ｉｉｐＩ六Ｔｒ叫．＇■．＊ｆ驟蜘离含器电流Ｒａｍｐ＂！＼Ａ护Ｉ＂冰／１．１乂—１／１．‘＇■．＇＇．＇＇＇＇．＊＇？＞＊■Ｉ＊Ｉ，＊＂■＞ｉｎｏｔ？＜＊？ｊｍＨ？？？＊？？？＞？？ｍｍ？＞Ｉ■■图３．５系统压力离线测试曲线３．４离合器热失效原因调査对于ＤＣＴ变速器来说，，由于其构成复杂系统之间相互作用并互相影响，离合器，需要从变速器结构烧蚀问题需要从多方面进行研究、电控系统、液压系统多方面进，本文通过问题分析故障树法，排查问题原因．行综合分析，图３６为分析离合器烧蚀问题的问题故障树，通过故障树分析法，确认离合器过热失效的主要原因如下：离［今１Ｉ性战雜巧车Ｗ１４８Ｅ！行足间面ＡＢ３问题搭剛阔ＩＩ議入生龍祖》－的贈Ｌ巧件微叫异減？＇１ｉ皿ｄ可叫Ｉ１Ｊ、＊巧者１Ｊ山一错铺—－ｊＬ＾＾ｊ１；綱細＾户广、－ｓ．圓—明Ｌ吃韩忌ｊ造ｐｒ＊—Ｌ轉－始４严巧Ｕ音田－一細山—幽问坦ｙ分。＊巧Ｊａａａｓ；＾ｓｉ＾ＪｉＩ細不足巧舍巧，巧含篇ｊｍｍｍ图３．６离合器烧蚀问题分析故障树１液压系统回路原因（）湿式双离合器系统中离合器控制部分最重要的液皮系统回路需要保证不发生堵塞２４ 第双离３章湿式合器热失效研究和泄漏等问题，图３．７为离合器控制部分液压回路原理图。从图上可看出，离合器控制部分尤其是离合器冷却控制部分液压油从机械果输出后，经过滤清器到达离合器，如油路发生泄漏或者堵塞，将影响到离合器的冷却流量大小冷却，进而影响到离合器油带走热量的能力，最容易导致离合器过热烧蚀情况的发生。ｒｒｉ－Ｔｉｌ＾广［团｜驻－］离合館；控制巧￣￣＾—３ｔＴｌｌ！ｌｆＩＩＩＩＩｙ一吐马Ｉ」ｙ心全巧Ｌ．ｉＩ＜，．１］：痛滤語，＼、，机城暴：粗滤設萬合器Ｉ普封；圧出口ｉｍｍＩＩＩ图３．７离合器控制部分液店原理图在离合器液压控制回路中，离合器冷却油进入离合器冷却入口前，经过变速器内部的油道，在与离合器油道的连接处承接部件：前轴承端盖，前轴承端盖如图３．８所示，端盖衬套上有并排的４个油曰，这４个油曰为离合器活塞缸压力控制的油曰，该部件出现的问一题是钢套材料为４５号钢，而壳体为侣制材料，两者在高温条件下收缩率不致，导致在高温条件下钢套与壳体之间产生间隙，由装配前的过盈配合关系变为间隙配合关系，钢套发生轴向转动，改变了原有的油路走向，离合器冷却油无法进入到离合器本体内，离合器滑摩产生的热量不能及时被液压油带走，导致离合器片过热而烧蚀。图义８前轴承端盖２５ 吉林大学硕壬学位论文一该问题的解决方案为两方面：第方面是设计方面通过增加钢套与端盖壳体之间的过盈量，通过增加过盈量弥补由于热变形产生的配合间隙；第二方面是工艺方面，在该总成装配时采取热装配的方法，，即首先将端盖壳体加热至Ｋｘｒｃ然后将钢套压入壳体，经过自然冷却后保证两者之间过盈关系的方法。通过上述设计与工艺改进后，钢套由于高温移位的问题得到了解决，保证了液压系统回路正常工作。（２）发动机标定原因离合器温度上升的热源主要是由于摩擦副么间的滑摩导致，滑摩功的大小取决于离合器摩擦片上传递的扭矩和迈紧港片、摩擦片之间的转速差。离合器传递扭矩的大小是受到发动机的输出扭矩影响，即离合器传递的扭矩要与发动机扭矩匹配，车辆才能保证平稳的运行，如果发动机的输出扭矩信号值出现问题，会直接导致离合器工作问题。比如当车辆加速时，真实的发动机将输出较高的驱动扭矩，如果发动机此刻传递给离合器的扭矩值偏小甚至是负扭矩，离合器将跟随该扭矩，离合器将部分的传递＂＂４０００？扭矩，状态ｒｍ５０００ｒｍ，同时由于即半接合，此时离合器滑摩差最高可达ｐｐ离合器在该工矿下冷却流量很小，，这样的情况如果保持时间较长极容易导致离合器摩擦热量不能及时被带走，离合器摩擦表面温度迅速上升最终导致离合器过热烧蚀情况的发生。发动机扭矩标定问题主要发生在整车开发的初始阶段，在该阶段，由于发动机标一定问题，３，定数据存在图．９即为实际车辆上发动机扭矩信息问题曲线在起巧行车阶段发动机扭矩出现很大波动，导致离合器烧蚀。，出现了上面分析的问题图３．９发动机扭矩信息问题曲线２６ 第３章涩式双离合器热失效研究在该问题中，整车起步行驶，发动机转速在２０００ｒｐｍ左右，此时发动机处于正向－２３Ｎｍ与８０Ｎｍ之间波驱动过程，通过ＣＡＮ线上采集到的数据显示，发动机的扭矩为＂＂动，逸与发动机实际工作状态严重不符，而离合器处于半接合状态，长时间的离合器滑摩，导致离合器摩擦片温度持续上升致使离合器烧蚀。（３）冷却流量问题离合器摩擦片由于滑摩产生热量，在湿式离合器系统中，该热量需要由离合器冷却油带走，冷却油量的多少决定了离合器摩擦片温度是否在安全的范围内。从图３．７的液压系统原理图上可知，累输出的流量除去离合器冷却用油外，还要提供液压系统中离合器压为控制、挂档控制等用油，液压系统本身还存在自身泄漏问题，因此聚的流量不能完全为离合器冷却使用。在整车试验中，尤其在整车处于怠速爬行工况时，发动机转速较低，机械累转速很低，冷却油路流量很少的情况下，冷却流量的设置上，依据乗的流量特性对离合器进行冷却，导致实际到达离合器的冷却流量过低，累积的热量无法被足够的冷却油带走，离合器摩擦表面温度不停的上升，直到离合器过热烧蚀情况的发生。一该问题的解决方案分两个方面：第个方面是根据离合器的工作状态：车辆起步过程中、、艇行阶段、行车阶段、换档阶段分别设定不同的冷却流量值，即车辆在起步爬行中提供最大的冷却流量，在正常行车中提供较小的冷却流量、在换档过程中提供中等流量；第二个方面是根据系的流量，液压系统的泄漏量重新计算冷却流量，建立新的冷却流量参数表。３．５本章小结一本章针对试验中出现的湿式双离合器的失效模式之：离合器过热失效，结合试验问题曲线、零部件拆解结果，通过故障树分析法确认导致离合器烧蚀的所有可能因一、素并逐排除，最终确认的了离合器烧蚀的Ｈ大主要原因：机械系统原因发动机标定原因、冷却流量原因，针对这几方面的问题原因分别制定了相应的解决措施。通过上述离合器过热失效问题的解决过程，深刻理解到需要对离合器的温度特性进行详细的分析研究，找到离合器发热温升的机理，离合器冷却的特性，建立适用于整车应用的离合器温度模型、开发离合器温度保护策略，防止离合器过热烧蚀的问题一继续发生，提高离合器使用寿命，这为下步离合器温度模型的开发指明了方向。２７ 第４章湿式离合器温度模型建立第４章湿式离合器湿度模型建立湿式双离合器作为自动变速器系统中重要组成部分，在离合器接合过程中，湿式离合器摩擦表面滑摩而发热，因此研究湿式离合器工作过程中的滑摩特性及其影响因。素，找到适合的方法对离合器温度进行控制将会有效地提升离合器的使用寿命本章首先分析湿式离合器滑温升是由于滑摩产生，淆摩产生的热量可由滑摩功计算；其次确定离合器散热主要方面为冷却油带走的热量。保证离合器温度平衡的基本条件是离一合器发热过程与散热过程之间的平衡，根据这指导思想分析离合器热特性，进行离合器温度模型的开发。４．１湿式离合器滑摩过程摩擦功计算湿式双离合器在接合过程中，主动与从动件之巧转速不同，两者之间存在滑摩。ＰＷ湿式离合器工作原理简化模型如图４．１所示。山？（！＞＞巧ＷＲＡ＂，＆二二二二二二＊ｒ、ｂ保巧ｊ（＞十ＡＴ图４．１湿式离合器工作原理示意图湿式离合器的滑摩存在于整个离合器工作工程中，尤其在车辆起步过程中滑摩最大，离合器传递扭矩的上升，离合器主动端转速受力转速逐渐下降，从动端转速逐渐上升．２所示，最终达到同步，淆摩过程如图４２９ 吉林大学硕击学位论文ＴＴｃＪ０ｔ图４．２离合器接合过程示意图湿式双离合器在接合滑摩过程中：，产生摩擦功可由下式确定ｔｉ＇－＝．＂扣Ｗ了的＋ＴＷ（４．１）Ｊ〇Ｃ的１ｃ［ｉＷ的的］舶皆式中：Ｔ－离合器传递扭矩Ｎｍｆ（）ｔ－汽车从静止到开始运动的时刻Ｓｉ（）（－主从动摩擦片转速同步的时刻（Ｓ）２Ｗ－主动端角速度ｒａｄｓｉ（／）＾－离合器从动端角速度ｒａｄｓ２（／）离合器传递扭矩由下式确定；Ｔ＝．？．ＰＡＲ（４．２）ｃ片式中：Ｔ－离合器传递扭矩（Ｎｍｃ）Ｐ－作用于活塞缸内的液压压力（Ｐａ）２活塞面积（ｍ）Ｒ－摩擦片当量半径ｍ（）片－当量摩擦系数离合器滑摩功计算公式如下：三－Ｐ了４（扭１的）（．３）始加式中：３０ 第４章湿式离合器温度模型建立Ｐ－湿式离合器滑摩功率（Ｗ）ａｗｉ－了．Ｃ接合过程中摩擦转矩Ｗｍ）Ｗ—）分别为主动端转速、从动端角速度（ｒａｄｓｉ，０２／）４．２湿式离合器冷却功率计算ｆｕｉ离合器冷却油单位时间从摩擦片上带走的热量计算公式如下：＝ｔ－（ｏｕｔｔ［（４．４）ｎ）ｃＬ＾ｉ＾ｉｙｑ式中：化－冷却油经过摩擦片带走的热量讯ｔ－冷却油进入离合器前混度ｎｉ（巧ｔ－冷却油从离合器甩出后温度ｃｏｕｔ〇）Ｔ－摩擦副冷却的时间（Ｓ）单位时间单个摩擦副的冷却油量（Ｌ）单位体积内冷却液的热容量（Ｊ／Ｌ）湿式离合器散热主要由两部分组成：冷却袖带走的热量、离合器摩擦表面的散热。两部分的散热功率可Ｗ通过冷却油流量及冷却油的进出曰温度、离合器摩擦表面的温度计算得到。简化离合器摩擦表面冷却功率汁算及冷却油冷巧功率计算公式如下：＝－ｔＰｃ比Ｑｃ（ｆｃ〇）（４．５）—＾￣ｔＣＯＣＱｃ（Ｘ〇Ｕｔ〇）（４．６）式中：离合器表面冷却功率（Ｗ）Ｐ－冷却油冷却功率（Ｗ）ｃＤＣ’ｔ－离合器表面温度（Ｃ）ｃＶ冷却油进口湿度作）ｔｃｍｒ离合器出油口温度作）－Ｑ冷却油流量１ｉｎｃ（／ｍ）离合器摩擦表面的温升过程及降温过程、冷却油的升湿与降温过程可用待定系数的方式假定，得到离合器表面的温度及出油口的湿度计算公式如下；３１ 吉林大学硕去学位论文ｔ＝ｔＰｆ—ＰＰ．（４力ｃ〇ｃｌＪｉｃＩｃｏｏｈｅａｈｅａｔｔ＝ｔ午—ｏｕＰＰＸ（４．８）ｔ〇／ｌｅａｔｃｏｃｆｃｏｏｌ式中；ｆ－离合器表面温升系数ｔｅａｔ（Ｃ／Ｗ）－离合器表面冷却系数＆。。１（ｔｙｗ）°ＷＸ冷却油温升系数（Ｃ）ｈｅａｔｆ／Ｘ－Ｗ冷却油冷却系数（Ｃ）ｃｗｉ／Ｘ系数。。。、、Ｘ未知参数，为得到送四个未知系数，需要建立湿ｊｅａｔｃ。。巧！式离合器性能试验台，设定相应的试验《件，通过参数标定的方法获取。４．３湿式离合器温度模型的建立４通过对离合器升温及降温过程的简化推导公式（．８），结合整车及变速器可应用的直接信息将离合器温度的主要影响参数作为模型输入，建立离合器的温度模型，模型、、的输入参数：为离合器活塞缸内压力离合器摩擦系数发动机转速、离合器从动端转速、冷却油流量和冷却油湿度：．３；模型的输出值离合器摩擦表面温度。图４为离合器温度模型框图、图４．４为离合器温度ｓｉｍｕｌｉｎｋ模型。离合器巧赖压力Ｊ离合器＃ｉｌｌ拠摩擦系数Ｐ＼，ｒ巧擦功计算ｊ一４１发动扔淵，离識动謬离合器巧擦表面沮升系数？离鄉表面城（￣￣离合器盾擦表面冷却京数＿丫ＩＩＩＪＩ离合器雜実面令蜘牵—冷却獅—图４．３离合器表面温度计算模型框图３２ 第４章湿乂闻合器姑度模型速；１：，１ＩＩＵ＿ｉ｜…＂—Ｉ心－ＩＨｔ？ｎｇＩＩ■＂？ｃｗｓ，，，Ｉ、ｎｓ化祉－—：叫７＊ＰＴＪ０ＰＣＣＴｗ＊ＳＸｊ｛Ｊｃ３ｕｗｊ＊ｆｉＳｕｍａｉＪＭＴｖｎＩ（ｐＴ＾ｐｐ１１ｊｌ＾斗ｙｌＣＭ．Ｊｔ．＾Ｉ｜ＩＦＸＴＲＴＷＭＯＩｏｐＳｐｆｔＯ１．１ＩＩｒＩ＊１ＴＳｙｒＴｎｆｌＴｗ０Ｍｉｐｉ＾ＳｔｆｉｐＩ＾ｐ１１＾＾■Ｉ－－Ｈ＊ｆ？？Ｔｍ〇ｆＲＴ４Ｋａｒｉｒｃ＞＜＾［ｉｊ＊＾＊■Ｉ？＜＊（ｌＩｒ＂Ｊ。＂＊ＦＴ３ＫＲｆｉＸＪ妨ｇｗＳｐＷＩＩ；‘＾ｔＩｆＩｎｉｉＩＩＩＩ！ｉ＾＾ｊｆｉＣｂｅｆｅ〇ｆＴ？ｎ？ｕｔｄＯｉｒＴｔｍｐＩＩｐＪＩＩ＾ＯａａｔＸｏＭ＾＿■１＾？Ｉ－ｌ＾，乙Ｔｂ；ＩＩ｜Ｉ＾Ｚ—Ｊ！ｉＬＩ■ＩＩ０ＶＳｆｌＭＴＨ？Ｍ＿Ｊ－０２？＂－Ｉ１ＣＴｌ＾Ｉ｝ＩＩ￣￣￣＂？ｉｌｌ７ｌｌ１ｌ１■ｍＣＶ１Ｈ？ＳＣＭ＿＿Ｔ〇３＿ＩＩＩｉ［［ｊ盘度模型输入Ｉ离含器摩擦表窗温度计算！！１ｉＬ１ＪｆＩ图４．４离合器温度ＳｉｍｕＩｉｎｋ模型４．４湿式离合器温度模型的参数确定从上面的理论分析可Ｗ得出，湿式离合器传递扭矩的大小由作用于离合器活塞缸内压力、离合器摩擦表面的摩擦系数决定。活塞缸内的压为是由液圧系统的离合器圧为传感器直接测得，而摩擦系数则需要通过试验的方式确定。摩擦片摩擦系数特性是、与传递扭矩的大小离合器滑摩转速差、润滑油湿度有直接的关系，需要搭建简单可靠的试验台进行测定。４．４．１摩擦系数确定（１）根据湿式离合器王作状态建立试验台：输入电机、输出电机最高转速６０００ｒｐｍ，最高传递扭矩３５０Ｎｍ，摩擦系数测试试验台原理如图４．５所示。３３ 吉林大学硕壬学位论文湿式巧离合器输入电机扭組總器输出电化＼＼ｍ图４．５摩擦系数测试试验台原理输入电机用来控制离合器主动端转速，输出电机用来控制离合器从动端转速，通过液压控制设备为离合器提供液压缸压力、冷却油温度，通过调整输入电机，输出电机转速离合器不同滑摩转速；通过调整离合器缸内压力控制离合器传递扭矩；通过扭矩传感器测量离合器在不同滑摩状态下实际的传递扭据。（２）试验方法：试验方法模拟离合器实际工作状态，离合器允许的最大滑摩转速°’ｍ－？２５００ｒｐ、最高传递扭矩３５０Ｎｍ、溫度范围１０Ｃ１５０Ｃ。模拟离合器在整车上运行工４６所。况．，试验方法如图不分别设定输入电机转速为２５００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、１５００ｒｐｍ；分别设定离合器液压缸°‘°Ｓｂａｒ－皮力４．抓ａｒ、７．化ａｒ、ｌＯ．冷却油温度从１０Ｃ、１０Ｃ、４（ＴＣ、９０Ｃ、１５０。；分别设定一一按照定速度斜率调整输出电机转速从０增加到与输入电机转速致为止。输入电化转速输出电机巧速冷站巧至油ａ离合器化压力离合器传递扭巧＇ｍｒｐｍｉｐｍＣｂａｒＮ３０００２０８０—￣￣－—４００ｔ２０２７００１８７２１８３６０２４００１６６４１６３２０＇２１１００４５６、＼１４２８０＼ｆｉ－１８００１２４８一？－－－１２２４０ｉ＾＾１１０１５０００４０Ｓｉ２００＼７＼一‘８１２００８３２Ａ＼１６０＼户，／＇ｉ＼！ｆ’１９００２４＼６２０：．６０。Ｊ１６ｈ＇ｐｆ＼－４８。＼一ｆ＼３。：ｕ．Ｌ一Ｊｉ：：２０３０４０５０６０７０高压巧围中等压力巧围巧压巧围Ｉ图４．６摩標系数测试试验方法３４ 第４章湿式离合器湿度模型建立（３）试验结果：通过Ｗ上的试验得到数据．２）汁，利用公式（４算各个工况点上摩擦系．、表４．２、．３．８ｂａｒ、．ｂａｒ、１０．８ｂａｒ时离数结果：表４１表４分别为离合器活塞缸压力４７８合器不同滑摩转速下的摩擦系数。＝表４．１离合器活塞缸压力４．化ａｒ时摩擦系数温度＼滑摩转速２０５０１００２５０５００７５０１０００１４００２０００－１００．１３０．１３０．１４０．１４０．１５０．１６０１７０１７０．１７．．１０００．０．１３．１３０．１３０．１４０１５０．１５０．１６０．１７．１７４００．．１３０．１３０．１３０．１４０．１４０．１５０．１５０１６０．１６９００．１３０．１３０．１３０．１３０．１３０．１４０．１４０．１４０．１４１５００．１３０．１３０．１３０．１３０．１３０．１３０．１３０．１３０．１３＝４．表．２离合器活塞缸圧力７８ｂａｒ时摩擦系数温度＼滑摩转速２０５０１００２５０５００７５０１０００１４００２０００－１００．１２０．１３０．１３０．１４０．１５０．１６０．１７０．１７０．１７１００．１２０．１３０．１３０．１４０．１４０．１５０．１６０．１７０．１７４００．１２０．１２０．１３０．１３０．１４０．１４０．１５０．１５０．１６９００．１２０．１２０．１３０．１３０．１３０．１３０．１３０．１４０．１４１５００．．１２０．１２０．１２０．１３０．１３０．１３０．１３０．１３０１３二表４．３离合器活塞缸应力１０．化ａｒ时摩擦系数湿度＼滑摩转速２０５０１００２５０５００７５０１０００１４００２０００－１２０１３０３０１６０１００００．０１７．．．１．１４．５．１１７０．１７．０．．１０．１２０．１３０．１３０．１３０１４０１５０．１５０．１６０．１７．１２０．１２０１３０．１３０．１４０．１４０１４０．１５０．１５４００．．９００．１２０．１２０．１３０．１３０．１３０．１３０．１３０．１３０．１３１５００．．１２０．１２０．１２０．１３０．１３０．１３０．１３０．１３０１２根据试验得到的摩擦系数矩阵，在温度模型中离合器滑摩功计算中，根据当前的离合器滑摩转速，离合器活塞缸内压力，冷却油温度信息，可通过查询摩擦系数表，利用公式（４．２）计算得到当前离合器摩擦表面真实的传递扭据，进而进行离合器滑摩功的计算，这样的摩擦功计算结果是真实准确的。３５ 古林大学硕去学位论文４乂２温升及冷却系数确定在建立的温度模型中，，Ｆ、＆。。＜、乂＾、乂。。。＜为未知参数，这四个参数由于＾ａｔ。１受到诸多因素的影响，．、４．８。为更好的适合整车上的具体应用根据公式（４７）（）中参数，、分析可知：滑摩功可通过计算得到进入离合器的冷却油量进出口油温可Ｗ在试验台上通过增加温度传感器测得，离合器表面温度可通过在离合器摩擦钢片上安装温度，通过调整离合器不同的传递扭矩传感器直接测得、不同的冷却油流量、不同的滑移一转速，得到组离合器冷却有温度、离合器表面温度、离合器出油曰溫度试验结果，根据试验结果代入公式（４．６）、（４．７），可求解出温度模型中的四个未知参数。（１）试验台的建立：由于双离合器在运转工作过程中钢片与摩擦片高速旋转，无法，，利用温度传感器直接测量到摩擦片温度在试验台设计上需要将离合器输入端固定，使压紧钢片固定，通过输出端加载的方式进行相关温度的测量。试验台的原理如图４．７所示。、压紧钢片寧療片＼＾巧《巧；输入电机置而ｕｕ巧覃舍單吾巧Ｉ图４．７试验台的工作原理该试验中为得到温度模型中的相关系数，需要精确测量离合器冷却油流量、冷却油温度、离合器摩擦表面温度、冷却油经过离合器后出油温度，需要增加相应的传感器，传感器具体参数见表４．４。４４表．传感器参数表设备名称型号参数－液巧传感器ＸＬＴｉｍｉ－３５ＢＡＲ＋０Ｓ３？流量传感器ＥＣ１００测量范两：０２０１ｐｍ‘？－１００：００Ｃ温度传感器Ｋ型热电偶ＷＲＰ测量范围１２０２．０数据采集Ｕ犯接口，３２位处理器ＣＡＮＣａｓｅＸＬ６２ＤＪＪ０Ｆｌ了具６４ＭＨｚ主频３６ 第４章湿乂离合器温度模型纯＇／：传感器的安装位置示意图如图４．８所示，流量传感器及油温传感器安装在离合器冷却油入口位置；液压传感器安装在液压进入离合器活塞缸前的油路上；出油口温度传感器安装在离合器外壳的出油位置；离合器摩擦表面温度传感器的安装是试验中的难点，本试验在相关试验专家及操作技工的帮助下，将离合器拆解后将温度传感器安装在压紧钢片的外部，通过导热性较好的擦料枯接在压紧钢片的外沿，，，为保证测量结果的准确性传感器需要安装Ｈ个并且沿着钢片的圆周均匀分布，传感器的安装方式如图４．９所示，由于压紧钢片与固定端通过花键连接，在试验过程中是保持静止不动的，送就避免了由于离合器的旋转导致温度传感器信号线不能连接，信号无法采集的问题。出巧這空巧感器安装位压力传惑器安裳位置Ｉ冷却油流量及混ｊｆ．巧乂＇ｖｙ／图４．８传感器安装位置简图离合器奧擦片盘安测量传麽器安装圓＾嗜個—图４．９摩擦片温度传感器安装方式３７ 吉林大学硕壬学位论文（２）试验方法：使用流量控制设备精确控制离合器冷却流量，使离合器冷却油量在试验过程中保持稳定，调整输出电机转速到设定值并保持稳定，増加离合器活塞杠内压力，利用扭矩传感器检测实际传递巧矩值，当皮力建立到使得离合器传递扭矩到达目标值为止，试验过程中利用数据采集仪实时采集每个工况下的冷却油温度、离合器摩擦表面温度、传递扭矩、离合器出油口温度、输出电机转速，试验条件要尽量符合离合器在整车上的工作状态，试验条件如表４．５所示。表４．５试验条件￣输出电机转速冷却流量Ｍ离合器传递扭矩°ｒｍ１ｍＣＮｍ（ｐ）（ｐ）（）（）１０００／５００／１００２０５０／９０３５０／２００／５０１０００／５００／１００１０５０／９０３５０／２００／５０１０００／５００／１００５５０／９０３５０／２００／５０１０００／５００／１００２０５０／９０３５０／２００／５０１０００／５００／１００１０５０／９０％０／２０（Ｖ５０１０００／５００／１００５５０／９０３５０／２００／５０１０００／５００／１００２０５０／９０３５０／２００／５０１０００／５００／１００１０５０／９０３５０／２００／５０１０００／５００／１００５５０／９０％０／２０（Ｖ５０（３）试验结果：使用流量控制设备精确控制离合器冷却流量，使离合器冷却油量在试验过程中保持稳定，调整输出电机转速到设定值并保持稳定，增加离合器活塞缸内皮力，利用扭矩传感器检测实际传递扭矩值，当压力建立到使得离合器传递巧矩到达目标值为止，试验条件如表４．６所示，试验过程中利用数据采集仪实时采集每个工况下的冷却油温度、离合器摩擦表面温度、传递扭矩、离合器出油口温度、输出电机转速。表４．６试验结果离合器扭矩滑摩转速Ｓ表面湿度出油温度Ｓｉ。－＾ｈ１２Ｗ＾＾＾３５０１０００２０１３０６６５０３５０１０００１０１６０６６５０３５０１０００５１８０６８５０％０５００２０９５６０５０％０５００１０１０５５８５０３８ 第４章湿式离合器温度模型建立续表４．６试验结果离合器扭矩滑摩转速表面温度出油温度ＭＴ＂ｃ＾Ｗ＾＾３５０５００５１２０５８５０３５０１００２０６０５２５０３５０１００１０６０５２５０３５０１００５６５５２５０２００１０００２０１００５８５０２００１０００１０１１５６０５０２００１０００５１２８６０５０２００５００２０７５５５５０２００５００１０８０５５５０２００５００５９０５５５０２００１００２０巧５２５０２００１００１０５６５２５０２００１００５６０５２５０５０１０００２０６０５２５０５０１０００１０６８５２５０５０１０００５的５２５０５０５００２０如５１５０５０５００１０５８５１５０５０５００５６０５１５０５０１００２０５１５０５０５０１００１０５１５０５０５０１００５５２５０５０３５０１０００２０１８０１０５９０３５０１０００１０２００１０７９０３５０１０００５２３０１１０９０３５０５００２０１３０１００９０３５０５００１０１４５１００９０３５０５００５１５５１００９０３５０１００２０１００９５９０３９ 古林大学硕壬学位论文续表４．６试验结果离合器扭矩滑摩转速Ｍ表面温度出油温度ＭＷＷｔ２Ｑｃｏｕｔ＾２＾％０１００１０１００９２９０３５０１００５１０２９２９０２００１０００２０１４０９８９０２００１０００１０１５３９８９０２００１０００５１６５１００９０２００５００２０１１５於９０２００５００１０１２０９５９０２００５００５１３０９０２００１００２０９５９１９０２００１００１０９６９１９０２００１００５９６９１９０５０１０００２０１０２９２９０５０１０００１０１０５９２９０５０１０００５ｎｏ９２９０５０５００２０９６９１９０５０５００１０９８９１９０５０５００５９８９１９０５０１００２０９１９０９０５０１００１０９１９０９０５０１００５９２９０９０试验结果的处理：４７上述的试验方法测量－公式（．）中未知量的个数为两个，按照ｔ、ｔｔ；ｔ、ｃｃｅ。ａｉ２ｉ＂’＂‘ｔｔ；根据簡合器传递扭矩、输出电机转速计算得到Ｐｈｅａｔｌ、Ｐ根据流〇〇咕ｅａｔ２ｈｅａｔｎ；２。一，＂量计算、油温计算得到Ｐ、ＰＰ两个工况下得到的个计算结果，计算过ｃ；每ｉｃｌｄｃ２ｃｉｃ。程如下；＝＋－【Ｐ／ｆＰ户。１姑ａｔｌ始ｄｃｌ化００Ｚ１求解得到ｆ、ｆＵ－ｃｏｏ＝￡＋始咖Ｐ户ｋ。２如ａ。心。加２化。。！１＝ｆ—ｔｔ＋户ｃ〇／＆〇〇２３３始〇口／ｉｅａｔＺ妨化！／（半＆口＇ｇ五，１。。求解得到护、＆００。＝＋Ｐ－触（。化。。！２ｋ４績＊Ａｅａ。４０ 第４章湿式离合器温度模型建立一得到Ｆ．、．１。系列，最终通过公９）（４０）求解得到ｆ、Ｆｃ。。！数据式（４ｃ。。。：ｊｇａｔＦ＋Ｆｈ＋．．．＋Ｆ＿ｈｅａｔｉｅａｔ２ｈｅａｔｎＰｈ（４９）Ｆ＋Ｆ＋．．．＋Ｆｃｏｏｌｉｃｏｏｌ２ｃｏｏｌｎｐ＝（４ＩＱ）１计算结果：＝离合器表面温升系数：ｆ＾２１５ａｔ离合器表面冷却系数：ｆ２１．９ｅ。。尸－，公式（２８）中未知量的采用同样的方法个数为两个，按照上述的试验方法得……到￡、ｔｔＰ、户Ｐ〇＂ｃｏｉ〇；ｃｏｃｌｃｏｃ２ｃｏｃｎ；１！２＂ｎ＝Ｘ－Ｘｔ＋ＰＸＰＸ。！１〇ｌ始ａｎ始ａｔｉｃｏｃｌｃｏｏ！ｌ户水解ｆ守到乂、乂＿．ＩＩＤ乂Ｖ＿ｃｏｏＺｉｆ－ｆｐ乂＾ｙ惦始加ｉ１〔十尸Ｘ乂＾＾〇２始ａｔ２１ｃｏｃ２ｃｏｏｌｌ＾加＝－ｔ＋ＰＸＸ户ＸＸ。！３〇３姑ａ。庇ａ。ＣＯ。ｃｏ。。户巧解得婿、而〇。巧＝ＸＸ－Ｘ始ａ口ｔ＋ＰＰ而〇４始ａｗ始加ｃ〇ｃ４〇〇口一４得到Ｘ、Ｘ据．１１）、（４．似求解得到系列ｅ。。谢，最终通过公式（＾ａｔＸ＋Ｘ＋Ｗａ＋Ｘａｔｉｔａｔ打始始２始Ｘ＿（４？１１）ＡｃａｔｎＸ＋Ｘ＋＊．．＋Ｘｃ〇０ｃ〇Ｑｃ〇〇打！ｌｉ２Ｚ乂＝４１２（）计算结果：冷却油温升系数＝１；Ｘ＾８３３ａｔ＝冷却油冷却系数：乂７９。。。１经过试验法确定湿度模型中的关键参数，最终完成温度模型的开发。４．５温度模型台架验证经过上述对温度模型的输入参数的确定，完成离合器温度模型的开发，温度模型的最终效果还要在试验台上进行确认。温度模型的台架验证利用摩擦系数试验台进行。验证的工况主要在两个工况下进行：１）起步工况：车辆从静止到起动的过程是离合器温升最快的阶段，这时的离合器的滑摩差最大，传递扭矩也较大。本验证王况模拟了车辆在大油口起步状态下离合器４１ 吉林大学硕壬学位论文１的王作过程，试验结果如图４．０所示。－５０００－ｒｒ；Ｔ５００｜ＲＰＭＲｉＡ电机織ＰＭＮｍ．［］［］［．４０００ｉ齡器織离合器扭拒［］＾—４００＿：言：：：吞３０００－－－３００２含，＾＆ｉｆｊｋ＇２０００—………．＾＾＾＾入２００齿每ｎｉ澤化…………Ｈ蓋：２０３０４０５０说７０奶－４００ｒＴｉ４ＱＱ〇一－．说〇－．３５０计算遇度实测遍实测通度疵县壳体遇度２实测温度３〇泌〇－３００：化，１；－……ＫＳ２００－２００ｊＩ１ｉｉｉ〇ｉｉｌ〇２０３０４０助放７０撕？－－－－－－－３５ＴＴ１７５＾１ｐｙ１Ｓ冷却淀量ｌ／ｍｉｎ冷巧功率ｋＷ：：１冀！［］［］轄穿＾２０－ｉｉ１０ＣＩｉＭ５￣－－－￣５蕃１ｉ［７＾＼１菜含２０３０４０助班７０撕村间ｓ［詞图４．１０起步工况温度模型验证曲线从试验结果来看，在模拟整车起步过程中，离合器摩擦表面温度模型计算值与通°°一，２００ＣＷ下偏差不超过１０ｃ过溫度传感器测量值在趋势上基本致在，在超过２（ｘｒｃ后计算值比实际值偏大５（ＴＣ左右，虽然温度模型在离合器摩擦表面温度峰值计算上存在较大的偏差，但这个温度点是离合器极限工作状态下的温度本身在实际工作状态下，且计算温度大于离合器表面的实际温度极少遇到，这是有利于离合器的过热保护策略的开发，在整车上是可Ｗ接受的。２）爬行工况：车辆在正常爬行工况下，离合器传递的扭矩虽然不大大，但由于要保持车速稳定，离合器始终处于滑摩状态，滑摩时间较长。本试验模拟了车辆在爬行的过程中，离合器传递８０Ｎｍ，滑摩转速ｌＯｒｍ的状态下温度模型的计ｌＯｐ算结果与实际温度之间的对比。试验结果如图４．１１所示。４２ 第４章湿式离合器抛度模型建立－－Ｔ５０００ｒｒｉ１Ｔ１５００「｜输入电机转速［圆］离織線［圆］寓合器扭拒［而ｉ１４０００Ｊ］４００？：；？？：ＩＩ；ＩＩ＂－－－－－－２３０００１ｒｒＩ１ＴＩ３００＾１Ｉ■ＩＩＩＩＩＩＩ－ＩｉＩＩＩ■ＩＩＩ－２０００－■２００棚巧：＼ｆｒｒ＼：ｉ當；＇＇：化；；；；；；巧－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－八－－－１０００１与的／Ｉｉｊ；ｒ；＇；节－．－￣—－－－－ＩＴＴ＇＿ｕＬ－厂ｉｉｉｊＩＬｉＱＱ０２０４０朗腑１００１２０１４０１６０－－４孤４００■：；：ｒＴ〇＂［］＇＾－－—－—３巧■——一ｉ３５０油温充体温度Ｉ模型计算通度ｍｍ实蠢２实测温度３］｝■？－－３００！：３００＼！ｔｔ！〇：－２５０－■Ｌ■２５０；｜）ｉｉｊ十基－－■■■－－－２００ｉ２腑１１ｉＩ塞１；；……－－—－５０１５０１ｉｈＩＩｉｔ１［ｉｇ―—悄户：：：Ｘ—．５０＾５０＾￣！：Ｗ：：＾［ｉｉｉｌ〇ｉｉＩＩＩ〇０撕她孤撕１００１２０１４０１６０…－三－－－－－－－－－ｔ１巧３５１ｒｒ—￣了ＩＩＥ｜冷孤裡Ｕｍｉ［＂冷納率冀；］｜－－－＂－－■：；ｒｉｉｉ００２０ｉｊ１Ｉ－－＂……一－＂－－ｉｉ５ｉ７５ｉｉｉｉｉｆ１种■…－－…－■－－…１－－－！５０寞…ｆｌｆ＾！Ｉ贫１ｉＩＩ＿Ｊ某ｉｉＪｉ非Ｉ〇０２０４０６０８０１００１２０１４０１６０ｓｅｃ时间［］图４．１１模拟行车王况试验结果在模拟整车爬行过程中，离合器摩擦表面温升计算值与通过传感器测量值在趋势°一致１０Ｃ，结果是准确的。上基本，偏差不超过４．６本章小结本章通过对离合器发热及冷却机理进行理论分析，结合整车实际开发需求，建立、了适用于整车应用层面的离合器温度模型，并对溫度模型中的离合器摩擦系数离合器摩擦表面升温系数、摩擦表面冷却系数、冷却油温升系数、冷却油冷却系数未知参数进行了试验确定，最终在试验台上进行了温度模型的验证工作。从试验结果来看，离合器温度模型是准确的。但从温度模型在整车应用上分析，试验台上离合器冷却流、备条件的，ＤＣＴ变速器总成上量是可控制可测量的，但在整车上是不具这就需要在一步研究对离合器冷却流量特性进行进。４３ 第５章离合器冷却流量标定第５章离合器冷却流量标定在第４章的温度模型建立并验证完毕后，除了离合器冷却流量外，其他的温度模型输入参数在整车工程应用上均是可直接或者间得到的，如果希望将湿度模型应用于整车，保证温度模型计算准确，送就需要对冷却流量特性进行研究。本章将在先前的液压理论与试验研究成果基础上，接合本文研究对象的具体情况，分析影响离合器冷、Ｔ却流量特性的关键因素，制巧相应的试验方法建立流量测试试验台，在ＤＣ变速器总成层面对离合器冷却流量进行试验研究，Ｗ完成温度模型在整车上的匹配应用。５．１巧轮聚流量持性分析在双离合器液压系统中，齿轮累流量的计算公式如下Ｚ－２＝ｇｍ？！２Ｚ＋＋斗〇）５＂６打（５．１）［＾）户岩別式中；—Ｑ粟理论流量（！／ｓ）；ｍ一模数；Ｚ—主动齿轮齿数；ｆ一从动齿轮齿数；ａ一巧力角；ｂ一齿轮宽度（ｄｍ）；—ｒｓｎ单位时间转速）。（／一由于液皮累在工作中有部分油液经过齿轮断面和圆周１＾？及经由哦合的齿面返回吸入室，粟实际流量会小于理论流量；＝ｎ０（５．２）１Ｑ—Ｚ式中：０实际流量（ｓ）；１／—ｎ容积效率。聚的容积效率受到累出口压力、输入转速、输送介质的粘度的影响，如图５．１为齿轮累的典型特性曲线。４５ 吉林大学硕壬学位论文二二＝二二二二兰＾脚￣７１■ｍｉｎ―￣－為ｏｕ／＇。化广Ｔ１ＩＭＰ、－１脚＇ＩＩ‘饼一追毎每琴三与云去泌？Ｓ民二羣奎＂舶［ＩＪＩＩＩ广ｒ＾－Ｃ，■Ｉｉ———￣—一掀￣—￣—Ｉ１Ｉ！！ＩＩＩ１１一１鄉琴琴奇三马击±二Ｗ成二二二严０巧Ｍ婉仿歡公ｆｌ巧妨图５．１齿轮亲容巧效率与输出压力、转速和粘度的关系一Ｔ从上面分析可Ｗ得到结论：粟的流量（Ｑ）是个与液压油温度（）、粟转速（ｎ）、累Ｐ＝＜出口压力（）相关的函数；ＱＨＴ、ｎ、Ｐ。）５．２冷却控制阀的特性分析离合器流量控制阀流量控制过程实际上是控制液压回路上的节流口开口大小的一个过程，可Ｗ通过分析节流口的流体特性得到其关键的影响因素，。由流体力学可知Ｂ流经孔曰及缝隙的流量可用方程表示为１１；＝ＫＡ．ｍｑＡｐ（５．３）式中：Ａ—孔口或缝隙的通流面积；ＡＰ一孔口或缝隙的前后压差；２一ｄＫ节流系数（对薄壁锐边孔口Ｃ），对于细长孔Ｃ＾＝／，ｐ为流Ｋ＝ｐＶＫ（３２ｐｌ＾Ｊ量系数，Ｐ为动力粘度，ｄ和Ｌ为孔径和孔长）；—ｍ由节流口形状和结构决定的指数。４６ 第５章离合器冷却流量标化口开度一由公式可知，离合器冷却控制阀节流定时，通过的流量与节流口前后压差，油温及节流口形状等因素密切相关。通过Ｗ上的理论分析，接合第２章的ＤＣＴ液压系统的分析，离合器的冷却流量主、，要影响因素有：液压油温机械泉的转速本试验研究就将这Ｈ个、冷却系统的压力。关键影响因素作为制订试验条件的基础，通过试验的方式得到真实的离合器冷却流量５．３离合器冷却油量试验研究（１验台设计：为最大程度的模拟变速器在车辆上的运行状态，试验台的设计试）试、，验台包括：输入电机、测功机变速器油温控制器、数据采集系统等组成试验台原５１Ｗ３理如图５．２所示，试验台构成如图．所示。变巧器及标定龄据巧集平台ＡＡＡＡ－￣＇——ｉ祖度及皮力传感器ＩＩＴＣＵ控制器巧定括件《功机Ｓ款—ＳＳＩＱ＾］身￣Ｖ）＾辆功祝真ｆ＇变旌器油温控制器５２图．冷却流量试验台组成原理图５．３试验台构成４７ 古林大学硕壬学位论文试验台的输入电机模拟发动机工作，，主要提供输入转速连接变速器输入端；测功机连接变速器输出端，用来模拟道路阻力；变速器油温控制器用来精确控制变速器内液压油的温度；ＴＣＵ控制器采用车用控制器，用来对冷却控制阀发出控制命令，温度及压力传感器用来监控系统压力及变速器温度；数据采集平台与标定软件用来记录试验数据并进行相应的数据处理。变速器控制与数据采集过程与车辆上的状态一一是完全致的，这样可致性，１＾保证试验结果在整车应用结果的试验台相关技术参数如表５．１所示。表５．１试验台参数表设备名称参数功能额定功率１８化Ｗ输入作为驱动设备，主要用来模拟发动额定转速３５００ｒ／ｍｉｎ＿丄几机’ＭＤＣＴＴ－作最大扭矩ＳＯＯＮｍ额定功率２４２ｋＷ作为负载设备，主要Ｗ于模拟道路、。，测功机额定转速２５００ｒ／ｍｉｎ，＋，一占、山负载’连接ＤＣＴ输出端最大扭矩３４００Ｎｍ‘？变速器油温窜温１４０Ｃ＾＿，、’Ｃ控制器现帽精度为±５。－５Ｖ６０Ｖ标巧数据采集ｄＣＴ变速器油温信号、巧力信？电流信弓乂集：０Ａ５Ａ采集平台号、电机转速信巧、转矩信号频率信号米集；ｌＯＯＯＯＨｚ２５４所（）试验方法：离合器冷却控制阀输出特性如图．示，该特性的试验条件为：Ｌ°ｍｉｎ，油温９０Ｃ、系１５Ｍ化。输入流量４０／统压力．冷巧控制闽待性３０１－２５：１ｙｊ００２０４０６０８１ｒ２控制电流（Ａ）图５．４冷却控制阀特性４８ 第５章离合器冷却流虽标定从控制阀特性得出离合器冷却流量的大小是作用在控制阀上的电流决定的，因此在本试验中，，将通过油溫控制器控制冷却油的不同油温设定不同的输入电机转速、设定ＤＣＴ液压系统不同压力，通过ＴＣＵ控制冷却控制阀电流，按照０．０５Ａ的步长从０Ａ升高到至１．２Ａ，利用流量传感器监测在该过程中的实际冷却流量并记录。试验条件５２所如表．不。表５．２冷却油量标定试验条件参数试验条件°°°°Ｍ３０Ｃ＞５０Ｃ．９０Ｃ．１１０Ｃ输入电机转速ＳＯＯｒｐｍ、ｌＯＯＯｒｍ、１５００ｒｍ、２０００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍｐｐ液压系统压力３ｂａｒ、７ｂａｒ、Ｕｂａｒ、１７ｂａｒ（３）试验结果：按照Ｗ上的试验条件进行试验，得到如下的试验结果，试验结果如？１６图５．５图５．所示。４－．Ｓ０５．００４．００－４．５０？、…Ｊ二Ｐ了：Ｓｉ：ｉ－２４５０■２．００．５０．ｌ＿＿Ｉ：？ｆｉＳｉ：）。．叫巧吉忘覃ｉ１．２０５，图．５系统压力化ａｒ油温３（ＴＣ流量特性＾－６５．００．００４－，ｒ■．００５．００．－一一［＾■３＊４０６．００＾．００．０？Ｉ？一—＾５？．…十叫了■０．００－１．００ｍｓｍｔ？扛－。…二巧小＾＾Ｉ０－４０＾〇。Ｍ＇６二＾‘六？°°１．１０１．２０图５．目系统压力化ａｒ，油温５（ＴＣ流量特性４９ 吉林大学硕壬学位论文．６．００－７．００５００－６００？．．Ｉ；－■４．００－５．００，７…一－■？３００．．００．．「ｒ’－■．００１．００１？故齡Ｉ０了才；１．：３０００－日ｗ巧＂Ｄ．Ｗ，ｏｗＬＯＯ—８００庐，…１２０．°５．７系统压力化ａｒ９０Ｃ流量特性图，油温４－１６００１．００．＊＞００１４００１２．．‘。…Ｕ．ＯＯ＇一；＂：Ｊ■一．＾Ｉ＿．二：．：：．；ｒ；Ｅ￡；巧；矜击，ｊ。‘。。篇。１．２０°５．８ａｒ３０图系统压力化，油温Ｃ流量特性４－１．００１６．００￣１－０－１２．００ｒ■－■００．＿＇－巧．００—－１；１＿■８．０００．００心＇．？一？！Ｗ－３０００ｏｗ。。１．…々沪＇１．２０图５．９系统压力化ａｒ，油温５（ＴＣ流量特性５０ 第５章离合器冷却流基标定１６．００－１８．００．，４１．００－１６．００一．■１２－４．００１．００－＇￣￣￣？■——？ｎｗｒＴ￣．＇Ｌ—－＜－．；＿＿＿Ｊ＂－一．００６．００．１４．００Ｉ…Ｉ苗寻韦４．：４Ｔ？捧仁）￣、？－－－０．００１１。…１．００巧哪８００如１＇１。１０．２化°５．１０ａｒ图系统压力，油温９０Ｃ流量特性４．００１６．００１？１２００－１４．．００．ｆ－ＯＣＨ２ｒ—■１０．．的－－？＿ｒ＇￣￣１．Ｉ－＂００＇，＿ｍ８．００１０．００—Ｙｐ＾－．材二壬Ｊ：Ｅ：Ｅ。二。１ｗｏｏ々ｓ１１０１．２０°图５．１１系统压力１＾ａｒ，油温３０Ｃ流量特性１６．００１８．００ｒＩｄ．００－１６．００；＇？■１４０２－．００１．０‘－＾－一－ｒ石［广「「－１￣￣■ｒ．—…ｍ２．ｍ：二；；丢陡！＾＇－号爭！Ｄ＇ＭＤ？Ｄ．－日＇ｗ１…—－８００庐１．…１２０．５．１２系统１化ａｒ５ＣｒＣ图压力，油温流量特性５１ 吉林大学硕去学位论文０１８．００２０．０＇１６．００－１８．００？王４００－１６００．．■１２００－１４．００．２＞０００■１０．００－１２．００？１８１Ｉ－８．００．１０．００．００－－？－＾ＸＳ＾Ｌ．Ｏ０．；：Ｉｊ＇—４００ｒＪ■２００－４００［．．１．；６０Ｃ．。…．…。。’孤，‘－ＩＭ皆１．１０１２０．°图５．１３系统圧力１化３广，油温９０Ｃ流量特性１６．００－８．０１０－００工１４－Ｇ．００ｉｍ１２－．００１４．００。２＂．Ｗ’＇－：ｔ－、文品；°＾－－二广’’．］］？ｆ００化Ｗ？６￣８．．００．．ｊ＿Ｉ＂？－－－－－－—－ｉ，Ｖ；：〇：Ｉｊ矜Ｉ嗦寺－■°■〇？■〇．；〇。＇７。－若１．２０’图５．１４系统压力１７ｂａｒ，油温３０Ｃ流量特性工６．００１８．００１４－１．００５．００－■１２－．００１４．００…＂…．－：：ｉ—；ｒ；ｒ；，？．００—：化―￣广－！、■６．００８．００ｔ－４ｆ？？■．－４．Ｊ２００００虜、王－Ｗ４－１．２０５５ｂａｒ，５（ＴＣ图．１系统压力１７油温流量特性５２ 第５章离合器冷却流呈标定１８－．００２０．００１６．００－１８．００？－—￣Ｅ１４．００－１６．００ｉＩ￣＇Ｔ？１２００－１４■．．００＼－０－００－：－２￣１０＜一■．００。．００￣．．ｊ厂厂■８．００．１０１８．００．００；．ｋ■－－■－Ｉ６．００８．００Ｉ，？－－￣．￣玄Ｌｒ－－Ｉ■４．〇〇６．００ｔ＾？？：〇Ｚ＇１．２０图５．１６系统压力７ｂａｒ，９ＣｒＣ１油温流量特性５．４冷却流量在温度模型中的应用根据台架试验结果，在离合器温度模型的计算中，将试验结果作为冷却流量的基一本特性输入表写入控制模型中，当系统需求定的冷却流量时，根据当前的系统压力、发动机转速、油温信息，查表得到当前状态的实际冷却流量曲线，按照流量曲线上的冷却流量与冷却控制阀电流关系，输出对应的控制阀电流，得到真实的冷却流量，该流量值作为温度模型中冷却流量的输入值进行离合器的表面温度计算。冷却流量的控制還辑框图如图５．１７所示。系统需救令却流量Ｖ液压系统肋？温度模型输入流量冷那由温？［：冷巧捏制阔电流；令却流量致据表）＾［发动机转速＞图５．１７实际冷却流量获取框图５３ 古林大学硕壬学位论文５．５本章小结本章通过理论研究液压系统中流量的影响因素：液压压为、液压油温、节流口大小等，，接合本项目ＤＣＴ液压系统工作原理建立了在变速器总成上进行离合器冷却流量特性的试验方法，利用发动机转速、冷却油温、系统压力Ｈ个参数为基准，试验得出了在变速器总成上的准确离合器冷却流量，为温度模型在整车上的应用奠定了坚实立了ＤＣＴ一的基础。通过本次试验，建变速器冷却流量标定的般方法，为湿式双离合一条新路器自动变速器的开发摸索出了。５４ 第６章离合器組度模型的整中．应用第６章离合器温度模型的整车应用６．１离合器温度模型整车集成验证本文研究的离合器温度模型，输入信号来自整车及变速器传感器采集的实时信号；发动机转速、离合器转速、离合器压力、变速器油温：；从试验中确认的参数离合器，信号的准确度较高，模型的计算结果精度较高摩擦系数、冷却流量、系统压力，计算过程简单，不会给ＴＣＵ带来过多的负荷，完全满足整车对离合器保护的需求。温度经过整车试验验证。模型集成在整车控制程序中后，，结果是令人满意的（１）试验王况：试验工况的选取采用整车上起步工况和爬行王况两种，变速器挂１，档，车辆从静止全油口加速使车辆起步当离合器完全接合后释放油口，试验中采集°‘，Ｃ时试验曲线如图６．１所示９０Ｃ湿度模型计算的离合器当前温度冷却油温６０，油温６２所。时试验曲线如图．示１Ｓ＂ｉ１ｇ？ｉｆｎｏＩＩ？Ｊｍｏ至ｏｇ窒５至乏；＊ｎＭ１ＭＭ．８０‘，＂至，Ｉ場至￡贵巧ｃＩ｜ｗＡｉ？０１Ｍｅ４ＳＭｆ＼＼？＜，》ｓｏ０？〇４〇ｇｔ／ｊ／／ｕ‘＼ｓ合料》处ｒ＼Ｉ＂區？…／ｌ！叫ｙ＾ｊ又￣￣／—户ｌ／／」ｊ」ＪＪ．Ｌ／白二＇＇＇．＇＇＇＇＇＇２？１７？ｎｍ２ｎｍ２ｉＡ？ｔ２ｍ》Ｈｚｍ化饰从２ｎ２Ｍ２ｂ２Ｍ？ｔ’图６．１油温６０Ｃ全油口起步加速温度模型计算结果°°从整车试验结果看，离合器摩擦片温度从６０Ｃ迅速上升至１３０Ｃ，离合器传递最大扭矩２４０Ｎｍ，离合器滑摩转速在１５００ｒｐｍ左右。从试验结果与台架试验结果对比分，可信度较高析，该温度值比较符合离合器摩擦片温升规律的。５５ 古林大学硕壬学位论文Ｉ｜ｍ１７２００１００１。４０６〇０Ｉ、｜Ｉ夏｜Ｉｆｃ＊Ｋ＇；（ｓｗａ夏：八ＩｊＩ■Ｌ■Ｉ．ＬＬｔ…８ＩＩａｙＩ！Ｉ？舍《表而置巧ＩＩＩ《〇＼＂‘，＂〇至Ｉ至爹．扣ｍＳ４００４Ｉ／Ｓ合，巧＊ｌ？Ｖ，６０，》０ｆＮ．ｊＩ／ｊ…；！洒！一。，１。ｗｏｏ／ｆｔ合，扭巧，＊Ｊ」１＇■－－－〇Ｊ４０〇Ｕ０■＇＇＇＇■＇＇＇＇＇ｍ＇ｍ＜ｎＩ０ｎ４５ｌＯｍＭｌＱｏｔ４７１〇４＊ｔ（Ｍ４？ｓｌＯｍＳＯｔｌＯｎｉＳｔｔｌＯｍ化ｌＯ５３ｓｌＯＭ＊ｌｈ４４？ｓ＊ｓｍ？图６．２油温９ｃｒｃ全油口起步加速温度模型计算结果从整车试验结果看，离合器摩擦片温度从９（ＴＣ迅速上升至１７（ＴＣ，离合器传递最大扭矩２４０Ｎｍ，离合器滑摩转速在１５００ｒｍ左右。从试验结果与台架试验结果对比分ｐ析，该温度值比较符合离合器摩擦片温升规律的，可信度较高。１７０Ｖ８０００ＳＪ９０？１０Ｑ１０Ｔ４０－！ＩＭＩＩＩＩ至《０ｇｌＭ＇ＷＯ養ＩｇＪ－ｉｉ；ｓＩＩｌｉｔＬＩ７０４７Ｍｗｏｏ１４０６０＞２？＞４Ｓ００ＩＮＳＯ０．２００．４０００－＂２…淵合ｆｔ加？＆＃別風ＳＵＩＩ１。？、一Ｉ‘－＊，＂側白—；＼＂，，＂…＊ｊＬ＾ｉｆ＾Ｎ￣？＾一＇＇：ＩｊｊＷＩ‘、、Ｉ■■．＂■｜Ｉ—二ｊｌｉｒｉＭ，？＾■＇＇：＊＞＊。：＼：＇广＇Ｊ—．■－、－Ｊ＂ＪＪＪＩ４０〇〇〇？－．＇．＇＊．＇，＇＇Ｒｍ？＞２１７ｍ０１Ｗ＊Ｕ１２ｉｔｉ４ｂ１２ｉｎ？＞１５４７ｌ２ｔ血４ｆｔｌ？４Ｕｔ２４＊￥￥＊１ｍＳＳ图６．３行车过程温度模型计算结果５６ 第６章齿合器温度模型的整市巧用，由于离合器完全接合在行车过程中，离合器没有滑摩产生的多余的热量，离合器摩擦表面温度与冷却油温度偏差°４Ｃ，这与实际情况是相符的。本温度模型集成在整车系统后，结合整车８方公里道路循环耐久试验进行了并行验证，试验中整车行驶工况如图６．１所示。６０１１００．５１１．５２２．５３３．５４４５５．里程（ｋｍ）图６．４整车循环耐久试验工况试验中整车工况分为：起巧、爬行、连续升档、坡路停车、急加速、急减速等，基本涵盖了整车所有可能遇到的行驶工况。试验中没有继续发生离合器烧蚀的问题，，离合器摩擦副处于正常磨损状态试验结束后离合器拆解结果表明，没有因为过热导致的失效发生，验证了本温度模型是准确的、可靠的。（２）在整车的行驶过程中，为保证离合器的温度安全，防止离合器烧蚀及潜在的烧蚀可能性，提高离合器使用寿命，需要在变速器控制程序中设定相关的离合器摩擦表一面温度限值，定温度限值后，系统将对离合器进行相关的保护６５温度到达，图．为离合器温度保护程序的流程图。在换档过程中，，奇数档离合器的分离与偶数档离合器的接合是同时进行的两者一段工作过程中是同时传递扭矩的在某，这样保证了发动机输出的动力没有中断的情况，动力始终是驱动车辆行驶。这样的换档对提离了整车的动为性、对油耗的降低也一一起到了定作用，但同时对离合器的寿命也有定的影响。５７ 吉林欠学硕去学位论文４＞－计算寓台器温度＿＿＿齡‘正＊诗著〉＞「＾首器分龄，＾Ｊ＾否＊１ｆ化发删扭拒＾否＊？示音互ｒ１图６．日离合器温度保护策略框图本文中采用的湿式双离合器为某厂家的最新产品，根据厂家对离合器的使用要求，’离合器摩擦材料的耐温极限为３５０Ｃ，按照这样的极限要求，基于离合器寿命的要求，Ｈ个主要的湿度保护点’Ｃ’，即３５０、３００Ｃ、２５（ＴＣ离合器温度保护主要设定为，对应的系统保护策略为离合器分离、限制发动机扭矩、提示音提示驾驶员离合器过热风险，最大限度的在满足整车需求与离合器保护的相互平衡。６．２本章小结本章针对湿式双离合器的发热机理进行了理论分析，建立了离合器的温度模型，对温度模型中的未知参数的确认过程中，建立了标定试验台及试验方法，通过台架试验对未知参数进行了标定，完成了温度模型的开发。对于温度模型在整车上的应用具体情况，进行了液皮系统的流量计算及控制阀特性的研究，建立了离合器冷却流量的５８ 第６章离合器温度模型的整车应用标定方法，最终完成了适合整车应用的离合器温度模型，并建立了离合器湿度保护的整车控制策略，最终完成适合整车需要的离合器温度模型，通过整车验证确认了该温度模型是淮确的，可靠的，满足整车的需要，解决了离合器烧蚀的问题。５９ 第７章全文总结第７章全文总结７．１本文研究内容及成果ＤＣＴ变速器是目前比较先进的一种自动变速器，近年来在中国发展非常迅速，由于其具有较好的换档品质、较高的传动效率、生产继承性好等优点，非常适合中国的一。变速器生产企业进行生产，是中国自动变速器发展的必然趋势本文结合中国第汽＂＂车股份有限公司技术中也重点开发项目ＤＣＴ开发，围绕在开发过程中出现的离合器：热失效问题进行了大量的研究工作，妍究主要在Ｗ下几个方面（１）首先从变速器发展历史及结构特点、工作原理、优缺点等方面论证ＤＣＴ变速器是当前最适合中国国情的自动变速器类型，具有较好的发展前景，是中国自动变速器发展的方向。一２一ＤＣＴ（）结合汽某款产品开发中遇到的双离合器模块失效模式之：离合器烧蚀问题，从ＤＣＴ变速器的结构原理、系统构成、工作特点等方面入手，重点对双离合器的工作过程进行了分析研究，利用故障树分析法确定影响双离合器热失效的影响因。素，制定相应的解决方案（３）从应用角度出发，开发离合器温度模型Ｗ保护离合器不再发生烧蚀失效的问题，ＴＣＵ结合整车上应用，温度模型不能太复杂，不能给带来额外的负荷，计算准确程度要求较高的特点，分析湿式双离合器温升和冷却机理，从理论上及先前的研究成果分析中确定离合器温升的热源为离合器摩擦片之间的摩擦，摩擦的热量可Ｗ用摩擦功计：算得到，影响摩擦功的关键参数为离合器传递扭矩与离合器滑摩转速。影响离合器冷却的关键因素为；离合器的冷却油流量与冷却油的媪度。通过Ｗ上的分析确定了建立离合器温度模型的指导思想，利用ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件建立了离合器温度模型。（４）为使得温度模型计算结果更加接近车辆上的真实情况，对温度模型中的未知参数采取台架巧验的方式获取，通过对离合器在整车上工作状况的分析：王作转速范围、扭矩范围、环境温度范围，制定相应的台架试验条件，获得温度模型的未知参数，完成温度模型的开发。温度模型开发完毕后模拟离合器在车辆上的较为严苛的工况：大油口起步、爬行，在台架上进行了试验验证，离合器温度模型计算结果与实测结果比较吻合，说明温度模型是能够正确反映离合器温度的。６１ 古林大学硕壬学位论文（５）通过对液压系统机械泉、控制阀的流量特性理论分析，确定了影响离合器冷却流量的关键影响因素：机械粟转速、液皮油温及系统皮力，首次建立了基于ＤＣＴ变速器总成基础上的离合器冷却流量台架标定方法，精确标定离合器冷却流量，使离合器温度模型应用在整车时更加准确可靠。温度模型集成在整车后，经过整车８万公里可靠性试验，证，，，离合器没有再发生烧蚀的问题明离合器温度模型是有效的可靠的是满足整车对离合器温度控制要求的。７．２本文的创新点。（１）首次建立能够应用于整车产品的离合器温度模型（２）提出了基于变速器总成层面上的离合器冷却流量的台架标定方法。７．３未来研究方向一（１）离合器湿度模型还有进步优化的空间，对离合器温升与冷却过程速度还需要研究，使温度模型的计算结果更加精确。一（２）离合器温度保护策略还需要进步研究。６２ 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吉林大学硕去学位论文２００６－．６（３）：２３２７．２世铭，陶文餘．传热学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００６．［Ｕ杨２２Ｐ．Ｚａｒｏｄｚｋｉ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｓａｎｄｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｅｓｉｎｔｈｅ［］ｇｆｒ－ｉｃｔｉｏｎｄｉｓｃｓｏｆａｍｕｌｔｉｄｉｓｃｗｅｔｃｌｕｔｃｈ口］．Ｗｅａｒ２００７１１（１０１）：２５５２７１．，，＞３孙华琴．摩擦片温度场研究机．工程机械２１．口，１９Ｓ，０］．２４常颖，曾平，曹贵和摩擦表面温度分析中滑摩功的计算的．机械研究与应用［］，２００４，３．２５马喜发．湿式离合器摩擦片上径向凹槽的作用的．．摩托车，２００４，３［］［２６］王颖颖．ＤＣＴ汽车起步过程离合器热负荷仿真研究［Ｄ］．重庆：重庆大学，２００８．２７．．［蔡丹，魏度官，宋文悦离合器片表面温度的测量与表面应力的计算［Ｊ车辆与］］－动力技术；７．，２０００，４１１２８．多盘湿式摩擦离合器的设计和性能研究Ｊ．矿山机械５贾云海，２００７，３（３）；［］［］５－１５３．９林腾蛟．湿式摩擦离合器瞬态热传导过程数值仿真机．口，李润芳等机械科学与技］－４．术，２００３，２２（１）：３９１３０郭刘洋．．，［］，杜明刚液粘离合器摩擦特性及热负荷特性研究［Ｊ摩擦学学报２０１１，］－３１（４）．：３２３３２７一．．７６Ｐ１３．ＰＵ陈刚，金蒙用于确定湿式离合器的温度的方法中国，１０３４５９８，２０［］３２常颖，崔岸，张军．寓合器摩擦社程中的溢度研究［Ｊ．机械科学与技术，１９９８（５）：［］］８３５－８３７．３－周建钟．Ｊ．８１；０．口］，张辅垄离合器摩擦片的湿升分析［］机械设计与研究，１９９（）５５２．．重庆：重庆大学．口４陈瑶飞湿式多片离合器热失效及摩擦特性研究Ｄ，２００９］［］３５陈瑶飞，．Ｊ．，尤庆坤魏国，张勇湿式多片离合器散热性能研究五邑大学学报，［］［］２０－１０（５）：３５４０．３６祝红青．湿式离合器滑摩特性和热负荷特性研究．；．［Ｄ］浙江浙江大学，２０１２［］［３７］贾方涛．多片湿式离合器冷却系统温度特性的仿真研究［Ｄ］．吉林：吉林大学，２０１１．－３８合器．干式还是湿式ｍ．汽车工艺与材料．２００７（０４）：６３６４．［］离９操剑锋．湿式双离合器自动变速器仿真技术研究Ｄ．吉林：吉林大学．口，２００７．４］［］－４０雷雨龙．．．，葛安林离合器起步过程的控制策略Ｊ汽车工程，２０００，２２（４）：２６６２６９［］［］４．湿式多片制动器破坏机理与设计方法研究［Ｄ］．重庆；重庆大学，１９９６．［Ｕ孙东野６４ 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