2014车辆动力学-第二章-2液力变矩器

一、液力变矩器简介二、液力变矩器原始特性三、液力变矩器动态模型四、液力变矩器试验辨识模型五、液力变矩器的闭解锁控制第二节液力变矩器建模第二章动力传动系统部件动力学模型

效率较低

结构复杂

自动适应性（自动、无级变速和变矩）

良好的稳定的低速性能

减振一、液力变矩器简介AT(AutomaticTransmission)1.液力传动特点MThMB0Mh2.液力变矩器一、液力变矩器简介单向联轴器三元件向心涡轮两相液力变矩器3.工作原理一、液力变矩器简介闭锁离合器单向联轴器泵轮涡轮导轮闭锁离合器循环圆有效直径D单向联轴器4.液力变矩器结构一、液力变矩器简介D转矩系数：m代表模型变矩器，s代表实物变矩器1.原始特性含义二、液力变矩器的原始特性同一类型而且几何相似的液力变矩器，在尺寸不同的情况下有相同的

曲线。这些曲线能够本质地反映某系列液力变矩器的性能，被称作液力变矩器的原始特性。一般用这三条曲线表示液力变矩器的原始特性。普通液力变矩器综合式液力变矩器二、液力变矩器的原始特性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

某液力变矩器原始特性二、液力变矩器的原始特性2.液力变矩器原始特性的确定方法动力装置液力变矩器（被试件）测功机转速转矩传感器转速转矩传感器二、液力变矩器的原始特性试验方法：三、液力变矩器动态模型

理论方法：MB、MT通过内特性计算:3.静态原始特性二、液力变矩器的原始特性—稳态工况下获得的原始特性4.动态原始特性—非稳态工况下获得的原始特性二、液力变矩器的原始特性1.动态模型三、液力变矩器动态模型

三、液力变矩器动态模型

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、液力变矩器动态模型

例1（续）例2

Simulink模型仿真工况：泵轮初速：1500r/min涡轮初速：600r/min泵轮惯量＝0.8kgm2输出惯量＝100kgm2输入转矩：500+30sin2ωt（Nm）三、液力变矩器动态模型

泵轮转速变矩器速比涡轮转速仿真结果

例2(续)

三、液力变矩器动态模型

三、液力变矩器动态模型

流道几何参数的形状因素循环圆内的液体循环流量、

泵轮液力转矩涡轮液力转矩2.详细模型2.详细模型三、液力变矩器动态模型

1）MB、MT通过原始特性确定2）MB、MT通过内特性直接计算:三、液力变矩器动态模型

四、液力变矩器试验辨识模型1.系统辨识动态特性输入信号输出信号周期为15（即）的M序列，伪随机信号输入信号要求充分激励系统的模态。（2）M序列周期要大于系统的过渡过程时间：（1）激励信号的频带必须覆盖系统的频带，激励信号最高频率f：估计系统的过渡过程时间和系统的最高频率，以此作为选择激励信号的依据。对于M序列：辨识试验要求四、液力变矩器试验辨识模型试验台架四、液力变矩器试验辨识模型2.辨识试验试验测试结果G11(s)幅频和相频特性四、液力变矩器试验辨识模型例3

2.辨识试验把液力变矩器的每个工况（对应一个速比i）视为线性系统，由多个工况点的传递函数模型来描述系统的动态特性。利用系统辨识得到3.试验辨识模型四、液力变矩器试验辨识模型传递函数辨识模型：换挡时变矩器的缓冲解锁。改善传动效率的闭、解锁。五、液力变矩器的闭、解锁控制1.变矩器的闭、解锁控制按涡轮转速按车速按挡位单参数控制双参数控制按转速比控制按涡轮转速和油门开度按车速和油门开度1）按涡轮转速进行闭锁控制冲击大，只能在少部分油门开度下有合理的动力性与经济性。只要涡轮转速达到某个固定不变的数值时，变矩器就闭锁。闭锁工况的工作区对于多挡变速器各挡均闭锁时，一般低挡闭锁较高，可以充分利用变矩器变矩性能，提高动力性；高挡闭锁

较低，以便尽早闭锁，利用机械传动，提高传动效率。2.单参数闭锁控制五、液力变矩器的闭、解锁控制只要当车速达到某一定值时，就能实现变矩器闭锁。闭锁工况的工作区这可以避免低挡范围内频繁闭锁，减少由此引起的冲击和磨损。2）按车速进行闭锁控制2.单参数闭锁控制五、液力变矩器的闭、解锁控制3）按挡位进行闭锁控制只有在某些排挡范围内才能实现闭锁，例如前进挡或高挡范围内才能闭锁，而在其它排挡工作时，不论其转速多大，都只能用液力工况工作。2.单参数闭锁控制五、液力变矩器的闭、解锁控制在油门全开时，可把闭锁点设计在偶合器工况点附近，随着油门开度减小，闭锁点转速也随之降低。闭锁工况的工作区1）按涡轮转速和油门开度进行闭锁控制3.双参数闭锁控制五、液力变矩器的闭、解锁控制闭锁工况的工作区2）按车速和油门开度进行闭锁控制3.双参数闭锁控制油门开度一定时，只有当车速到达一定值才闭锁；并可以根据挡位实现高挡闭锁而低挡不闭锁，是目前轿车常用的控制。五、液力变矩器的闭、解锁控制

每当传动比达到一定值时，实现闭锁。闭锁工况的工作区这种控制原理比较合理，在各种油门开度下都可得到合理的效率及动力性能。3）按变矩器的速比进行闭锁控制3.双参数闭锁控制五、液力变矩器的闭、解锁控制例4：原始特性闭锁离合器闭锁控制五、液力变矩器的闭、解锁控制含闭锁控制的变矩器Simulink模型采用1-3挡液力工况，4挡闭锁为机械工况的控制五、液力变矩器的闭、解锁控制例4（续）：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已知发动机净转矩特性（见表1）和液力变矩器原始特性（见表2），发动机至液力变矩器泵轮为齿轮传动，传动比