[發明專利]基于從動盤軸向壓縮特性減輕汽車起步抖振的方法與裝置

有效

• 申請號: 201410343443.0
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104100654B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 潘順英;羅偉釗;易濟武;陸福干;羅海茵;龔雨兵;林紅衛;潘世翼
• 申請（專利權）人: 桂林福達股份有限公司
• 主分類號: F16D13/60
• 分類號: F16D13/60;F16D13/64
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司45112
• 代理人: 巢雄輝

技術領域

本發明涉及汽車離合器，具體是一種基于從動盤軸向壓縮特性的減輕汽車起步抖振的方法與裝置。

背景技術

汽車在起步和換檔過程中，離合器有時會產生抖振現象。離合器抖振主要原因是摩擦系數負梯度引起的。由于主從動盤摩擦系數的負梯度作用，離合器給傳動系統導入一個負阻尼環節，成為自激振動能量起源，導致從動盤自激振動，離合器接合抖振。

現有的減輕汽車起步抖振的方法有兩種思路，一種是采用新型摩擦材料，提高摩擦系數的負梯度值，從而使得引入系統的阻尼值增大，增加系統穩定性；其具體方法是在從動盤上應用新型摩擦片。該方法成本較高。另一種是減少或調整膜片彈簧的工作壓緊力，從而減少離合器主從動盤傳遞的摩擦扭矩值及其可能的波動；其具體方法是采用新型膜片彈簧。該方法使得正常工作時離合器扭矩容量降低、易出現打滑故障。

發明內容

為了克服已有技術的缺陷，有效減輕汽車起步抖振狀況，本發明提供一種基于從動盤軸向壓縮特性減輕汽車起步抖振的方法。

與現有兩種方法不同之處在于，該方法通過優化離合器從動盤軸向壓縮特性，改善離合器主從動盤接合特性，有效減少汽車起步過程離合器摩擦扭矩值的波動，從而有效減輕汽車起步抖振現象。具體方法是采用具有新軸向壓縮特性的離合器從動盤。該方法能夠有效降低離合器起步過程中的摩擦扭矩值波動，有效降低汽車起步抖振狀況，而且成本低。

具體地，本發明的技術方案為：

基于從動盤軸向壓縮特性減輕汽車起步抖振的方法是增大汽車起步時刻的從動盤軸向壓縮量至δ。

所述δ的確定包括下述步驟：

第一步：建立起步過程汽車動力學數值仿真模型；

第二步：根據車型參數，計算起步阻力矩；?

第三步：計算起步時刻主、從動盤軸向壓緊力；

第四步：結合從動盤整體軸向壓縮量，計算得δ。

本發明在第一步，首先根據動力學理論以及汽車構造，建立動力學微分方程組，在離合器主、從動盤滑磨階段，其方程組為：

在離合器主、從動盤角速度相等階段，其方程組為：

其中T_e為發動機輸出力矩；J_e為發動機旋轉部分及離合器主動部分的總轉動慣量；W_e、W_n為離合器主、從動盤角速度；T_c為離合器傳遞的力矩；T_n為道路阻力矩；J_n為簡化到離合器從動盤的當量轉動慣量；

然后根據上述動力學微分方程組，建立汽車發動機、離合器、變速箱以及車身等構成的汽車動力學數值仿真模型。

在第二步，起步時道路阻力矩計算采用下式：

其中T_n為道路阻力矩，m_a為汽車總質量，r_r為車輪滾動半徑，i_g、i_v分別為變速器起步檔與主減速器傳動比，g為重力加速度，f為滾動阻力系數，i為坡度阻力系數。

也可以采用其他有效公式來計算T_n的值。

在第三步，起步時刻離合器從動盤軸向壓緊力計算采用下式：

其中，F_b為摩擦面上的工作壓緊力，T_n為道路阻力矩，μ為摩擦副材料的滑動摩擦系數，R_c為摩擦力作用半徑，Z為摩擦片數目。

在第四步，若有多個能滿足從動盤輸出軸轉速無波動要求的值，則選擇起步時刻從動盤滑磨功最小的那個值。

在第四步的過程中，逐漸增大汽車起步時刻（離合器輸出軸轉速大于零）所對應的軸向壓縮量，分別代入前述第一步建立的動力學仿真模型，計算導致的從動盤輸出軸速度波動情況。根據從動盤輸出軸速度波動越小、汽車抖振越小的原理，確定從動盤輸出軸轉速無波動下的壓縮量。若有多個起步時刻軸向壓縮量值能滿足抖振要求，由于滑磨功越大會導致離合器溫升越高，所以選擇起步時刻從動盤滑磨功最小的軸向壓縮量值。

本發明還提供一種基于從動盤軸向壓縮特性減輕汽車起步抖振的裝置。

基于從動盤軸向壓縮特性減輕汽車起步抖振的裝置，采用具有前述所述軸向壓縮特性的離合器從動盤。

所述的離合器從動盤包括摩擦片，在兩個摩擦片之間設置波形片，波形片的兩側端部與摩擦片的間隙量為δ的100%~110%。