热摩擦环境中离合传动的动力学机理与控制研究

单个或多个离合器组合传动为优化动力传动系统效率提供了一种高效低成本的手段。在狭小空间、大负载工况下，热摩擦效应导致离合传动品质降低、离合器寿命缩短。.针对这一共性瓶颈问题，本项目提出系统分析、主动补偿的新思路：（1）建立离合器接合/断开过程系统动力学、摩擦学和传热学联合动态仿真模型，克服单一学科独立模型中压力、摩擦系数、热流量等假设为恒定而无法反映实际工况的缺陷，通过理论推导、仿真与实验相结合的方法，揭示热摩擦环境中离合器工作品质和使用寿命的影响因素和作用机理；（2）设计对热摩擦影响具有鲁棒性的压力补偿控制策略，降低冲击度、抑制抖振、减少滑磨功，不但从使用的角度改善离合器的热摩擦工作环境，而且一定程度降低对摩擦材料性能的要求。.本项目的研究对节能减排效果显著的新型动力传动系统的推广有直接意义，对充实和发展交叉学科的基础理论，具有重要的学术价值。

单个或多个离合器组合传动为优化动力传动系统效率提供了一种高效低成本的手段。在狭小空间、大负载工况下，热摩擦效应导致离合传动品质降低，离合器寿命缩短。针对这一共性瓶颈问题，本项目按照原定计划，完成了项目任务，包括：（1）建立离合器工作过程系统动力学、摩擦学和传热学联合动态仿真模型，揭示了热摩擦环境中离合器工作品质和使用寿命的影响因素和作用机理；（2）设计了对热摩擦影响具有鲁棒性的压力补偿控制策略，显著降低了冲击度，减少了滑摩功。.本项目取得三方面的研究成果，包括：（1）以干式DCT为应用背景，建立了参数化的温度场模型，从结构参数与操作模式的角度揭示离合器温度场的变化规律及其影响因素，基于该研究的论文获得2013年“第五届国际汽车自动变速器技术研讨会”优秀论文奖励；（2）应用非线性分析方法，研究了在变化的压力作用下离合传动系统同动力学的非对称现象，新发现三种分岔点，新观察到单向粘滑运动，研究给出了初始驱动力、激励频率以及压力作用角度三个因素对动态响应的影响，基于该研究的论文受到国际期刊“Nonlinear Dynamics”评审高度评价；（3）提出了基于李亚普诺夫稳定性理论的PID增益参数自调整机制，应用于新型楔式离合器滑摩阶段的控制、混合动力汽车动力切换控制，取得良好效果，研究成果发表于IEEE Transaction on Vehicular Technology、Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers等著名国际期刊。（3）提出了基于李亚普诺夫稳定性理论的PID增益参数自调整机制，应用于新型楔式离合器滑摩阶段的控制、混合动力汽车动力切换控制，取得良好效果，研究成果发表于IEEE Transaction on Vehicular Technology、Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers等著名国际期刊。.本项目的研究成果对节能减排效果显著的新型动力传动系统的推广产生了直接意义，并且对非线性动力学、摩擦学、传热学等交叉学科理论进行了较好的补充。