2014車輛動力學-第二章-2液力變矩器

一、液力變矩器簡介二、液力變矩器原始特性三、液力變矩器動態(tài)模型四、液力變矩器試驗辨識模型五、液力變矩器的閉解鎖控制第二節(jié)液力變矩器建模第二章動力傳動系統(tǒng)部件動力學模型

效率較低

結構復雜

自動適應性（自動、無級變速和變矩）

良好的穩(wěn)定的低速性能

減振一、液力變矩器簡介AT(AutomaticTransmission)1.液力傳動特點MThMB0Mh2.液力變矩器一、液力變矩器簡介單向聯(lián)軸器三元件向心渦輪兩相液力變矩器3.工作原理一、液力變矩器簡介閉鎖離合器單向聯(lián)軸器泵輪渦輪導輪閉鎖離合器循環(huán)圓有效直徑D單向聯(lián)軸器4.液力變矩器結構一、液力變矩器簡介D轉矩系數(shù)：m代表模型變矩器，s代表實物變矩器1.原始特性含義二、液力變矩器的原始特性同一類型而且?guī)缀蜗嗨频囊毫ψ兙仄?，在尺寸不同的情況下有相同的

曲線。這些曲線能夠本質地反映某系列液力變矩器的性能，被稱作液力變矩器的原始特性。一般用這三條曲線表示液力變矩器的原始特性。普通液力變矩器綜合式液力變矩器二、液力變矩器的原始特性iK

B×106（

）

02.543.050.000.3871.772.770.690.4351.692.710.730.5101.552.620.790.5951.382.520.820.6411.302.450.830.7001.202.340.840.7571.092.220.830.7841.042.130.810.8051.002.040.810.8531.001.620.850.9011.011.120.910.9461.030.620.97

某液力變矩器原始特性二、液力變矩器的原始特性2.液力變矩器原始特性的確定方法動力裝置液力變矩器（被試件）測功機轉速轉矩傳感器轉速轉矩傳感器二、液力變矩器的原始特性試驗方法：三、液力變矩器動態(tài)模型

理論方法：MB、MT通過內特性計算:3.靜態(tài)原始特性二、液力變矩器的原始特性—穩(wěn)態(tài)工況下獲得的原始特性4.動態(tài)原始特性—非穩(wěn)態(tài)工況下獲得的原始特性二、液力變矩器的原始特性1.動態(tài)模型三、液力變矩器動態(tài)模型

三、液力變矩器動態(tài)模型

例1

Simulink模型Torqueratio：[2.23201.54621.40581.27461.15281.14121.12961.11811.10671.09551.08431.07321.06221.05131.04051.01920.99830.99830.9983]Speedratio：[00.500.600.700.800.810.820.830.840.850.860.870.880.890.900.920.940.960.97]CapacityFactor：[12.293812.858813.145213.628514.616314.774714.951615.150215.374815.630915.925316.267516.669817.149217.729819.350322.104629.998650.00]三、液力變矩器動態(tài)模型

例1（續(xù)）例2

Simulink模型仿真工況：泵輪初速：1500r/min渦輪初速：600r/min泵輪慣量＝0.8kgm2輸出慣量＝100kgm2輸入轉矩：500+30sin2ωt（Nm）三、液力變矩器動態(tài)模型

泵輪轉速變矩器速比渦輪轉速仿真結果

例2(續(xù))

三、液力變矩器動態(tài)模型

三、液力變矩器動態(tài)模型

流道幾何參數(shù)的形狀因素循環(huán)圓內的液體循環(huán)流量、

泵輪液力轉矩渦輪液力轉矩2.詳細模型2.詳細模型三、液力變矩器動態(tài)模型

1）MB、MT通過原始特性確定2）MB、MT通過內特性直接計算:三、液力變矩器動態(tài)模型

四、液力變矩器試驗辨識模型1.系統(tǒng)辨識動態(tài)特性輸入信號輸出信號周期為15（即）的M序列，偽隨機信號輸入信號要求充分激勵系統(tǒng)的模態(tài)。（2）M序列周期要大于系統(tǒng)的過渡過程時間：（1）激勵信號的頻帶必須覆蓋系統(tǒng)的頻帶，激勵信號最高頻率f：估計系統(tǒng)的過渡過程時間和系統(tǒng)的最高頻率，以此作為選擇激勵信號的依據(jù)。對于M序列：辨識試驗要求四、液力變矩器試驗辨識模型試驗臺架四、液力變矩器試驗辨識模型2.辨識試驗試驗測試結果G11(s)幅頻和相頻特性四、液力變矩器試驗辨識模型例3

2.辨識試驗把液力變矩器的每個工況（對應一個速比i）視為線性系統(tǒng)，由多個工況點的傳遞函數(shù)模型來描述系統(tǒng)的動態(tài)特性。利用系統(tǒng)辨識得到3.試驗辨識模型四、液力變矩器試驗辨識模型傳遞函數(shù)辨識模型：換擋時變矩器的緩沖解鎖。改善傳動效率的閉、解鎖。五、液力變矩器的閉、解鎖控制1.變矩器的閉、解鎖控制按渦輪轉速按車速按擋位單參數(shù)控制雙參數(shù)控制按轉速比控制按渦輪轉速和油門開度按車速和油門開度1）按渦輪轉速進行閉鎖控制沖擊大，只能在少部分油門開度下有合理的動力性與經濟性。只要渦輪轉速達到某個固定不變的數(shù)值時，變矩器就閉鎖。閉鎖工況的工作區(qū)對于多擋變速器各擋均閉鎖時，一般低擋閉鎖較高，可以充分利用變矩器變矩性能，提高動力性；高擋閉鎖

較低，以便盡早閉鎖，利用機械傳動，提高傳動效率。2.單參數(shù)閉鎖控制五、液力變矩器的閉、解鎖控制只要當車速達到某一定值時，就能實現(xiàn)變矩器閉鎖。閉鎖工況的工作區(qū)這可以避免低擋范圍內頻繁閉鎖，減少由此引起的沖擊和磨損。2）按車速進行閉鎖控制2.單參數(shù)閉鎖控制五、液力變矩器的閉、解鎖控制3）按擋位進行閉鎖控制只有在某些排擋范圍內才能實現(xiàn)閉鎖，例如前進擋或高擋范圍內才能閉鎖，而在其它排擋工作時，不論其轉速多大，都只能用液力工況工作。2.單參數(shù)閉鎖控制五、液力變矩器的閉、解鎖控制在油門全開時，可把閉鎖點設計在偶合器工況點附近，隨著油門開度減小，閉鎖點轉速也隨之降低。閉鎖工況的工作區(qū)1）按渦輪轉速和油門開度進行閉鎖控制3.雙參數(shù)閉鎖控制五、液力變矩器的閉、解鎖控制閉鎖工況的工作區(qū)2）按車速和油門開度進行閉鎖控制3.雙參數(shù)閉鎖控制油門開度一定時，只有當車速到達一定值才閉鎖；并可以根據(jù)擋位實現(xiàn)高擋閉鎖而低擋不閉鎖，是目前轎車常用的控制。五、液力變矩器的閉、解鎖控制

每當傳動比達到一定值時，實現(xiàn)閉鎖。閉鎖工況的工作區(qū)這種控制原理比較合理，在各種油門開度下都可得到合理的效率及動力性能。3）按變矩器的速比進行閉鎖控制3.雙參數(shù)閉鎖控制五、液力變矩器的閉、解鎖控制例4：原始特性閉鎖離合器閉鎖控制五、液力變矩器的閉、解鎖控制含閉鎖控制的變矩器Simulink模型采用1-3擋液力工況，4擋閉鎖為機械工況的控制五、液力變矩器的閉、解鎖控制例4（續(xù)）：ne(r/min)Me(Nm)8002513.39002657.91000278011002879.612002956.813003011.414003043.615003053.316003040.517003005.218002947.419002867.220002764.421002639.222002491.525000iK

B×106（

）

02.543.050.000.3871.772.770.690.4351.692.710.730.5101.552.620.790.5951.382.520.820.6411.302.450.830.7001.202.340.840.7571.092.220.830.7841.042.130.810.8051.002.040.810.8531.001.620.850.9011.011.120.910.9461.030.620.97已知發(fā)動機凈轉矩特性（見表1）和液力變矩器原始特性（見表2），發(fā)動機至液力變矩器泵輪為齒輪傳動，傳動比