为了研究自动变速器闭锁离合器滑摩控制问题,建立了液力变矩器闭锁离合器滑摩过程动力学模型,对滑摩过程接合压力的最优控制进行了研究,以滑摩过程冲击度为约束条件、滑摩功最小为目标建立了最优控制的目标函数,根据泛函极值条件以及滑摩开始时的初始条件和离合器闭锁时的终端约束条件得到最优控制方程组,最后以配备液力机械式自动变速器和无级变速器的长安羚羊轿车为对象进行了闭锁离合器滑摩过程的最优控制计算仿真和试验。结果表明,闭锁离合器滑摩过程采用压力最优控制,可使滑摩到完全接合的过程平稳、冲击度和滑摩功小。最优控制避免了主动侧、从动侧目标滑差率的确定,增强了控制系统的通用性。

考虑到液力变矩器闭锁过程对动力性及闭锁品质的双重要求,提出一种基于发动机转速调节的闭锁控制策略。通过分析闭锁过程中闭锁离合器摩擦力矩和发动机惯性能量释放对闭锁冲击的影响,以闭锁离合器摩滑速度代替油门踏板位置作为柴油机调速系统输入激励,实现了闭锁过程控制。在某履带车辆上对该策略进行了实车验证,试验结果表明基于发动机转速调节的闭锁控制策略在不损失车辆动力性的前提下能够实现更加平稳、快捷的闭锁过程。

通过对自动变速器液力变矩器闭锁过程的分析,得到闭锁过程的变化规律。研究表明,对液力变矩器闭锁过程的初始充油、开环控制和闭环控制3个阶段分别采用不同的控制策略可改善闭锁过程的品质。通过试验得到了验证。

建立了液力变矩器结合的动力学模型,提出了对闭锁离合器接合过程分阶段控制策略。以装用美国Allison公司生产的大功率HD4070PR自动变速器的北方奔驰2627K型自卸车进行道路试验,结果表明,在闭锁过程中变速器输出轴转速变化平稳,发动机的动载系数约为1.85,闭锁离合器控制效果较好,验证了控制策略的有效性。

液力变矩器是车辆液力机械传动系统中的关键部件,为提高液力机械传动系统效率,制定了液力变矩器闭解锁控制策略。通过建立可闭锁式液力变矩器动力学模型,分析其液力、滑摩、机械这3种不同工况,然后建立仿真模型。将所建立的可闭锁式液力变矩器模型应用于某履带式工程车辆的整车动力学模型中,以该车型进行仿真。仿真计算以2挡起步,在动力性换挡策略控制条件下,对液力变矩器实施闭解锁控制,计算了2挡到6挡的加速行驶过程。计算结果表明所建立的闭解锁控制策略正确、有效。

液力变矩器内部为复杂的三维非定常湍流流动,为分析变矩器泵轮内部三维非定常流动特性,建立液力变矩器非定常计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)仿真分析模型,并通过激光多普勒测速(Laser Doppler anemometry,LDA)技术手段对该模型进行验证分析。研究泵轮转速800 r/min,速比为0.6工况下,不同涡轮和导轮位置,对于泵轮内流场非定常流动现象的影响。结果表明该非定常CFD模型结果与LDA测试结果相吻合,且能够较为准确地反映泵轮内流场非定常流动状态,作为泵轮流场的上游,相对于涡轮对泵轮内部流动的影响,导轮对泵轮内流动状态的影响较大,并主要影响泵轮入口面附近。涡轮主要影响泵轮内流场中间面到出口面的尾流低速区,但影响幅度相对于导轮较小。

利用流体分析软件STAR CD对W305型液力变矩器内部流场进行了数值计算。采用混合平面理论处理旋转速度不同的各叶轮之间的相互作用。基于计算结果重点分析了泵轮内流场的特性,对泵轮进出口平面的速度和压力分布进行了研究,并与相关公开实验数据进行了定性对比,同时还对外特性进行了计算。将计算结果与试验数据进行对比表明了流场计算是十分准确的。

基于虚拟样机技术和三维流场理论,应用3D软件Pro/E建立液力变矩器泵轮叶栅流道模型,采用计算流体力学分析软件FLUENT对YJ380型推土机,叉车用液力变矩器泵轮叶栅的内流场进行仿真计算与分析.计算了两种工况下泵轮叶栅流道流场的速度和压力分布,并研究了液力变矩器泵轮叶栅叶片出口角这一关键参数对泵轮转矩,变矩器的变矩系数,传动效率的影响.计算分析和试验结果的对比证明,应用FLUENT软件进行液力变矩器内流场仿真分析具有高的准确性和可靠性.

应用计算流体动力学 (CFD)方法 ,采用非结构网格和稳态交互面技术 ,模拟了液力变矩器三维内流场 ,并与试验相对照 ,验证了数值模拟的正确性。分析了泵轮进口、中弦面、出口面速度场和压力场 。

以纳维—斯托克斯方程为基础,利用粘性液体在叶片承压面处的速度场的已知条件,可以求解液力变矩器叶片承压面处的速度场、压力场、旋度场、应力场。这样就可以得到流场的解析解,即精确解,避免传统处理上的一些缺陷。