中文摘要：

针对装备液力机械式自动变速器车辆在大油门工况下起步响应滞后、发动机转速波动大的现象，提出通过液力变矩器闭锁离合器起步滑差控制，主动干涉发动机工作点使其工作在最佳工况从而提高起步控制品质的思想。本项目将从人-车-道路系统的角度出发，应用整车系统动力学知识，采用仿真和试验相结合的手段，探索实施闭锁离合器起步滑差控制的理论依据和相关控制技术。在系统研究起步工况特征划分及工况需求参数化、发动机与变矩器及闭锁离合器共同工作动态特性的基础上，重点解决起步工况下实施闭锁离合器滑差控制的可行性、工作区域划分、控制目标优化及控制算法等四个问题。通过起步滑差控制技术的实施，在保证起步平顺性和摩擦片寿命的前提下，达到进一步提高液力机械式自动变速器起步加速性能和燃油经济性的目标，为挖掘传统车辆节能、减排的潜力探索一种新的思路和技术途径。

结论摘要：

液力机械式自动变速器（Automatic Transmission，简称AT）以其成熟的技术和优良的换档平顺性而在自动变速器家族中占居主导地位，但由于液力变矩器的存在，使得传动效率低成为其主要缺点。为了提高液力变矩器的传动效率，在泵轮和涡轮间加装闭锁离合器，在一定工况下通过控制闭锁离合器，使液力变矩器由液力传动过渡到机械传动，从而有效提高传动效率。在系统研究起步工况特征的基础上，提出起步工况下液力变矩器闭锁离合器滑差控制，重点解决起步工况实施闭锁离合器滑差控制的可行性、工作区域划分、控制目标、控制算法等四个问题。在保证起步平顺性的同时，实现提高起步加速性能和燃油经济性的目标。主要研究内容如下包括1)整车动力学建模。基于Matlab/Simulink和AMEsim联合仿真平台，建立装有6档AT车型的整车动力学仿真模型，尤其是液力变矩器和闭锁离合器的耦合动力传递模型以及闭锁离合器的扭转振动模型。2)液力变矩器动态特性预测。基于Hrovat和Tobler提出的液力变矩器的动态特性描述方程，对起步工况液力变矩器传递转矩特性进行预测，为进行闭锁滑差控制时转矩特性预测提供依据。3)闭锁离合器摩擦片温度特性分析。仿真分析闭锁离合器摩擦片温度随滑差控制转速变化规律，验证进行起步闭锁离合器滑差控制摩擦片承受温度的可行性。基于仿真结果，建立基于温度预测的闭锁离合器修正模型。4)传动系统扭振特性分析。建立传动系统扭转振动模型，研究现有扭转减振器下车辆扭转振动特性；应用回归分析法建立传动系统固有频率的递归方程，并对扭转减震器刚度进行优化，使其满足滑差控制要求。5)滑差控制区域选择及滑差转速优化。针对起步时不同动力需求，对液力变矩器起步转矩特性进行分析，确定闭锁离合器起步滑差控制区域；对闭锁离合器滑差转速过零进行检测，并提出相应的滑差转速恢复策略；以发动机转矩波动水平、传动系统转矩波动水平、传动效率为控制指标，对闭锁离合器滑差控制转速进行优化。6)闭锁离合器滑差控制算法研究。对闭锁离合器滑差控制不同阶段进行控制油压的模糊优化；特别针对第一阶段，分析不同充油压力时闭锁离合器由空行程阶段到达滑摩阶段响应特性及振动冲击特性；实车对标及验证起步工况液力变矩器闭锁离合器滑差控制效果。