基于机械混合动力传动系统的离合器设计

基于机械混合动力传动系统的离合器设计

为实现与传动轴旋转速度同步时，大多数汽车动力系统都采用自动控制离合器。离合器接合控制有两个目标：①快速接合，以减少摩擦损失和热负荷；②平滑接合，在扭矩没有明显下降时可准确满足扭矩要求。与此同时，控制器还要满足一些标准要求，如模型的不确定性和有限的传感器信息。提出了一种新的控制器设计，通过引入3个离合器接合阶段，将每个目标的控制规律分开，瞬间切换时间选择在后续阶段，这样离合器接合时就能达到期望的滑动加速度。滑动加速度可以被理解为一个权衡离合器接合时快速和平滑的校准参数。机械混合动力传动系统采用飞轮作为辅助动力源和一个连续可变的变速器。控制目标是实现一个有效且相对简单的控制。

分析了混合动力传动系统接合时的快速和平滑控制问题，混合动力传动系统采用飞轮进行动能储存，应用无级变速器（CVT）。设计了一个鲁棒性强的控制器，在不同初始条件下其性能保持一致。该控制器基于相关机构动力学和离合器滑动动力学。其中，离合器滑动控制使用标准的速度传感器，以实现离合器接合时期望的滑动加速度。仿真结果显示，通用控制器在驱动和制动工况下是有效的。执行校准参数和变速器时间常数的不确定性影响离合器接合性能。

刊名：IEEE Transactions on Control Systems Technology（英）

刊期：2014年第22期

作者：Koos van Berkel et al

编译：李雪