基于湿式离合器油压分段控制策略的动力换挡品质优化研究

来源：中国农机化学报杂志2022年第12期北京时间：

作者：孙澄宇, 司腾飞, 朱明昊, 韩铭雨, 侯振华, 张志君

单位：1. 吉林化工学院，吉林吉林，132022； 2. 吉林大学机械与航空航天工程学院，长春市，130022

摘要：动力换挡技术因具备换挡过程中动力不中断的优点，近年来逐渐被广泛应用于重型拖拉机中。而电液控制系统作为动力换挡变速箱的核心部分之一，其控制过程对车辆性能及换挡品质有直接影响。提出合理的湿式离合器油压控制策略，对改善和优化动力换挡变速箱的换挡品质具有重要意义。选定滑摩功、换挡时间和冲击率作为换挡品质评价指标，通过理论推导建立了三者与动力换挡变速箱电液控制系统之间的联系，根据湿式离合器在换挡过程中输出特性的变化，将动力换挡过程划分为原挡位、扭矩相、惯性相和新挡位4个阶段，结合换挡品质评价指标提出了湿式离合器油压分段控制策略，并以前进1挡换前进2挡为例，在AMESim仿真平台建立相应的Statechart控制模型，针对控制模型中的关键参数运用遗传算法进行优化，将参数优化结果应用于控制系统中并运行仿真。与简单控制策略相比，应用本文所提出的控制策略后，可使换挡过程中产生的最大冲击率由22.14 m/s3降为9.78 m/s3，同时湿式离合器摩擦片单位面积上的滑摩功为0.163 J/mm2，远小于许用值。验证了该控制策略经优化后对改善换挡品质的有效性及合理性。

关键词：动力换挡,换挡品质,湿式离合器,油压分段控制,遗传算法

基金资助：吉林省教育厅科学研究项目（JJKH20211064KJ）；国家重点研发计划课题（2017YFD0701103）