纯电动汽车两挡干式双离合器自动变速器通过控制两离合器的接合与分离完成换挡。由于离合器的摩擦因数随温度改变而变化,采用参数自适应方法对摩擦因数进行了实时在线参数估计。根据换挡动力学模型,设计了一种基于扩张状态观测器的反步控制器,通过给出电机与1挡离合器从动盘的目标转速,将换挡过程转化为转速跟踪问题。通过仿真和硬件在环验证了该控制器在外界干扰的情况下仍能有效保证自动变速器的换挡品质,且具有良好的鲁棒性。

敲击噪声是变速器噪声的一种类型,由于变速器敲击噪声具有噪声级跳跃和明显的宽频带特征,与其他噪声有明显区别,故对变速器敲击噪声的研究尤为重要。以某款纯电动车两挡机械式自动变速器为研究对象,搭建变速器齿轮传动系统多体动力学模型,分析变速器挂挡齿轮和空套齿轮在运转过程中的角加速度、啮合力,理论计算分析得出产生敲击噪声最大的空套齿轮;并以此为例,结合轴承动态载荷的仿真结果,对变速器结构的振动响应进行理论计算,间接验证齿轮动力学模型的准确性,并研究阻滞力矩对敲击噪声的影响。

基于杠杆法对双排并联行星齿轮机构(Planetary gear mechanism,PGM)构件进行节点匹配,获得PGM连接方案;对单电机变速器(Single motor transmission,SMT)的发动机、电机及接合元件布置进行分析,获得接合元件数少、发动机及电机驱动模式挡位数多的布置方案。根据现有双排并联PGM变速器传动比范围对PGM连接方案进行筛选,得到17种满足传动比要求的SMT构型。任选一种SMT构型,将其拓扑化后进行工作模式及功率流向分析,得出其能实现发动机驱动、电机驱动、混合驱动、行车发电、制动发电及停车发电等6种工作模式,且各工作模式无循环功率。

针对一种以线齿轮为核心传动元件的行星线齿变速器,研究了装配误差对其传动精度的影响。介绍了该行星线齿变速器的结构组成及不同传动方案的特点,建立了轮系空间啮合坐标系,以及啮合时线齿行星轮、线齿太阳轮以及外线齿圈的参变量之间的定量关系;分析了外线齿圈与线齿行星轮之间以及线齿行星轮与线齿太阳轮之间的角度误差和位移误差的产生原因,并采用齿面接触分析方法(TCA),对行星线齿变速器的装配误差模型进行了数值分析。结果表明,在行星线齿变速器的装配中,绕水平轴旋转的角度误差、外线齿圈纵截面内的位移误差以及线齿行星轮横截面内的位移误差,对传动精度有较大影响。研究对该行星线齿变速器的设计和装配具有指导意义。

以采埃孚9速自动变速器(9HP48)为研究对象,明确了自动变速器各挡位中动力传递的线路,对各挡位的传动比和转矩比(考虑摩擦损失)进行理论推导,并运用克莱伊涅斯公式计算了9个前进挡和1个倒挡的传动效率。为了验证理论推导的正确性,使用AMESim仿真软件建立自动变速器的仿真模型,通过仿真计算得到每一挡位传动比和传动效率数值,对比发现,仿真结果与理论分析结果相吻合。仿真结果验证了理论推导的正确性,也为优化自动变速器传动方案提供了基础。

为解决直驱式电动汽车平均传动效率较低及传统双轴式两挡变速器结构不够紧凑等问题,提出了一种用于电动乘用车的行星齿轮式两挡变速器方案。完成了动力传动系统参数匹配,通过AVL Cruise初步验证了参数匹配的合理性;根据匹配结果,对行星齿轮式两挡变速器进行了结构参数设计,并据此对传动比等关键参数进行了修正;基于CATIA建立了变速器的三维模型,对其关键部件进行了强度验证;通过与常用直驱方案的对比表明,整车百公里加速时间缩短了0.31 s,最大爬坡度由直驱方案的34%增加到37%,最高车速提高了21 km/h,NEDC工况下的续航里程增加了18 km,提出的行星齿轮式两挡变速器可有效提高整车的动力性和经济性。

分析了通用公司GF9自动变速器(9AT)的各挡动力传递路线;建立了各行星齿轮排的运动方程式。利用各挡位工作执行元件的不同,建立约束条件;通过联立方程组,求解出各挡传动比公式。通过各挡的传动比值计算,验证了传动比公式的正确性。

针对某型汽车出现的Clunk问题,进行了Clunk机理研究、试验测试及仿真分析。在了解Clunk产生过程的基础上,从信号的角度对Clunk问题机理进行了分析。通过设计整车试验,对Clunk信号的时域及频域特征进行研究,并且定位出试验车Clunk的声源位置。基于AMESim软件搭建了变速器Clunk分析模型,探究了Clunk的影响因素,提出了试验车Clunk问题的优化措施。优化结果表明,通过减缓转矩变化率、减小系统间隙、降低负载惯量的方式,能够明显改善试验车Clunk问题。

针对国产某新品载货汽车批量出现变速器齿轮怠速敲击异响问题,基于"猜想-理论研究-试验验证"的研究方法,分析并确认了变速器怠速敲击问题是由摩擦离合器一级扭转减振器参数与动力传动系统不匹配引起。对一级扭转刚度、干摩擦阻尼矩、正反向扭转角极限值与变速器齿轮敲击噪声的关系进行了研究,研究发现,通过调整离合器扭转减振器的扭转特性参数来解决变速器怠速异响问题是最简单且有效的方法。在保持一级正、反向扭转角极限值和干摩擦阻尼矩不变的前提下,优化了一级扭转刚度,制造了样件并装车测试,对离合器优化后采集的转速、噪声时域数据进行了后处理,并与离合器优化前的后处理数据进行对比分析,比较了主观感受。理论分析和测试均表明,调整一级扭转刚度后的摩擦离合器有效衰减了发动机输出的转速波动,变速器怠速敲击异响得...

通过建立湿式双离合变速器起步动力学模型,并分析车辆起步过程控制策略,提出了动态调整起步目标转速的方法。以冲击度、滑摩功等作为评价标准,在满足车辆起步动态响应的同时提升起步平顺性。以格特拉克某湿式双离合变速器进行验证,结果表明,此方法可有效提高起步品质。