鎖止離合器控制淺析

丁麟，辛海霞，丁幫偉，郝美剛，王君

（哈爾濱東安汽車發動機制造有限公司技術中心，黑龍江 哈爾濱 150060）

鎖止離合器控制淺析

丁麟，辛海霞，丁幫偉，郝美剛，王君

（哈爾濱東安汽車發動機制造有限公司技術中心，黑龍江 哈爾濱 150060）

鎖止離合器控制是廣泛應用于自動變速器控制中的技術，對于降低油耗有著重要意義，滑差控制是鎖止離合器控制中的關鍵技術，文章針對滑差控制，展示了一種控制算法。

自動變速器；鎖止離合器

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2016.10.012

CLC NO.: U464.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)10-36-03

引言

液力變矩器，作為自動變速器的主要零件之一，為車輛起步提供了良好的舒適性，但液力變矩器存在固有的缺點，效率較低，影響整車油耗，所以需要盡早的控制鎖止離合器鎖止，以獲得高的傳動效率，改善燃油經濟性。

但鎖止離合器鎖止后，就失去了液體阻尼的減振效果，在發動機轉速較低的區域，即使依靠長行程減振彈簧，也可能無法完全抵消發動機的扭振，使整車NVH變差。所以通常在液力變矩器由液力到完全鎖止的狀態切換間，加入一段鎖止離合器滑磨的控制，維持一定的微小轉速差，以獲得更好減振效果，同時保證較高的傳動效率。

1、介紹

在DAE某新型變速器研發過程中，為了研究鎖止離合器的控制，進行了許多關于鎖止離合器的特性試驗，并根據這些試驗結果，對鎖止離合器的滑差控制進行了初步仿真，效果良好。

2、具體實施

變矩器簡圖如圖1所示。

鎖止離合器的控制是靠左右兩側的壓力差來實現的，壓差越大，則鎖止離合器與泵輪貼合的更緊密，摩擦傳遞的扭矩就越大，渦輪與泵輪轉速就越接近。

首先設計了幾組試驗工況，在臺架上測試影響鎖止離合器控制的因素，并獲取參數，整理成控制MAP。

2.1 發動機扭矩-渦輪轉速-滑差轉速與壓差的關系

控制參數：輸入扭矩、渦輪轉速、滑差量。

在不同參數組合下，測試鎖止離合器壓差的大小。

經過臺架試驗，得出以下結論：

①渦輪轉速一定的情況下，滑差量越大，需要的壓差越小；維持相同的滑差量，發動機扭矩越大，需要的壓差越大。如圖1所示，縱坐標為輸入扭矩，橫坐標為滑差轉速，圖中數據為測試的壓差點，并擬合成壓差梯度曲線。

②渦輪轉速增加時，需要的壓差隨之增大。

2.2 鎖止離合器傳扭能力與壓差之間的關系

理論上是一條直線，實測結果與理論相符，見圖3。

隨著油溫的變化該特性略有變化，這里簡化處理，不考慮該影響。

2.3 壓差與控制電流的關系

為了摸索油溫對壓差控制的影響，在各油溫下測量壓差與控制電流的關系，如圖4。

由上圖可知，在相同電流下，壓差的總體趨勢為隨溫度升高逐漸降低。

3、滑差控制仿真

3.1 鎖止離合器傳扭推導

根據動力學關系，可以得到式(1)：

IP：發動機側轉動慣量

ωP: 泵輪轉速

TE：發動機扭矩

TP：泵輪扭矩

TLC：鎖止離合器扭矩

由于發動機曲軸與泵輪剛性連接，所以：

ωE：發動機轉速

C：容量系數，根據渦輪轉速與發動機轉速的比值獲得的特性關系。

所以：

Δω：目標滑差量

由1、2、4式得：

(5)式即為鎖止離合器滑磨時，根據發動機轉速、目標滑差量、發動機扭矩計算出的理論鎖止離合器傳遞扭矩。

3.2 構建鎖止離合器開環控制模型

根據上述公式，并將臺架試驗數據獲得的特性作為查表MAP，在Simulink中建立控制模型。

3.3 仿真結果與實際比較

在試驗臺上，某設定工況下，手動調節鎖止離合器控制電磁閥電流，實現某特定轉速差，并測量此時實際的壓差。然后將工況參數輸入模型，仿真壓差控制指令，圖6～11為仿真與實測壓差對比圖。紅色曲線為仿真結果，綠色曲線為實測壓差，縱坐標為壓差值(bar)，橫坐標為時間(s)。

Lockup Clutch control analysis and simulation

Ding lin, Xin Haixia, Ding Bangwei, Hao Meigang, Wang Jun
（Center of Technology, Harbin DongAn Automotive Engine Manufacturing Co., Ltd, Heilongjiang Harbin 150060）

The technology of lockup clutch has been widely used in auto transmission control. It plays a big part in fuel consumption. Slip control is the key technology of lockup clutch. In this article, a strategy of slip control is proposed.

Auto Transmission; Lockup clutch

U464.9

A

1671-7988(2016)10-36-03

丁麟，（1983-），男，工程師，學歷本科。就職于哈爾濱東安汽車發動機制造有限公司技術中心。研究方向：自動變速器控制策略開發。