锁止离合器控制浅析

丁麟，辛海霞，丁帮伟，郝美刚，王君

（哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司技术中心，黑龙江 哈尔滨 150060）

锁止离合器控制浅析

丁麟，辛海霞，丁帮伟，郝美刚，王君

（哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司技术中心，黑龙江 哈尔滨 150060）

锁止离合器控制是广泛应用于自动变速器控制中的技术，对于降低油耗有着重要意义，滑差控制是锁止离合器控制中的关键技术，文章针对滑差控制，展示了一种控制算法。

自动变速器；锁止离合器

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

液力变矩器，作为自动变速器的主要零件之一，为车辆起步提供了良好的舒适性，但液力变矩器存在固有的缺点，效率较低，影响整车油耗，所以需要尽早的控制锁止离合器锁止，以获得高的传动效率，改善燃油经济性。

但锁止离合器锁止后，就失去了液体阻尼的减振效果，在发动机转速较低的区域，即使依靠长行程减振弹簧，也可能无法完全抵消发动机的扭振，使整车NVH变差。所以通常在液力变矩器由液力到完全锁止的状态切换间，加入一段锁止离合器滑磨的控制，维持一定的微小转速差，以获得更好减振效果，同时保证较高的传动效率。

1、介绍

在DAE某新型变速器研发过程中，为了研究锁止离合器的控制，进行了许多关于锁止离合器的特性试验，并根据这些试验结果，对锁止离合器的滑差控制进行了初步仿真，效果良好。

2、具体实施

变矩器简图如图1所示。

锁止离合器的控制是靠左右两侧的压力差来实现的，压差越大，则锁止离合器与泵轮贴合的更紧密，摩擦传递的扭矩就越大，涡轮与泵轮转速就越接近。

首先设计了几组试验工况，在台架上测试影响锁止离合器控制的因素，并获取参数，整理成控制MAP。

2.1 发动机扭矩-涡轮转速-滑差转速与压差的关系

控制参数：输入扭矩、涡轮转速、滑差量。

在不同参数组合下，测试锁止离合器压差的大小。

经过台架试验，得出以下结论：

①涡轮转速一定的情况下，滑差量越大，需要的压差越小；维持相同的滑差量，发动机扭矩越大，需要的压差越大。如图1所示，纵坐标为输入扭矩，横坐标为滑差转速，图中数据为测试的压差点，并拟合成压差梯度曲线。

②涡轮转速增加时，需要的压差随之增大。

2.2 锁止离合器传扭能力与压差之间的关系

理论上是一条直线，实测结果与理论相符，见图3。

随着油温的变化该特性略有变化，这里简化处理，不考虑该影响。

2.3 压差与控制电流的关系

为了摸索油温对压差控制的影响，在各油温下测量压差与控制电流的关系，如图4。

由上图可知，在相同电流下，压差的总体趋势为随温度升高逐渐降低。

3、滑差控制仿真

3.1 锁止离合器传扭推导

根据动力学关系，可以得到式(1)：

IP：发动机侧转动惯量

ωP: 泵轮转速

TE：发动机扭矩

TP：泵轮扭矩

TLC：锁止离合器扭矩

由于发动机曲轴与泵轮刚性连接，所以：

ωE：发动机转速

C：容量系数，根据涡轮转速与发动机转速的比值获得的特性关系。

所以：

Δω：目标滑差量

由1、2、4式得：

(5)式即为锁止离合器滑磨时，根据发动机转速、目标滑差量、发动机扭矩计算出的理论锁止离合器传递扭矩。

3.2 构建锁止离合器开环控制模型

根据上述公式，并将台架试验数据获得的特性作为查表MAP，在Simulink中建立控制模型。

3.3 仿真结果与实际比较

在试验台上，某设定工况下，手动调节锁止离合器控制电磁阀电流，实现某特定转速差，并测量此时实际的压差。然后将工况参数输入模型，仿真压差控制指令，图6～11为仿真与实测压差对比图。红色曲线为仿真结果，绿色曲线为实测压差，纵坐标为压差值(bar)，横坐标为时间(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，工程师，学历本科。就职于哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司技术中心。研究方向：自动变速器控制策略开发。