郑鹏飞,陈 俐,房成亮

(上海交通大学,海洋工程国家重点试验室,汽车电子控制技术国家工程试验室,上海 200240)

前言

双离合器自动变速器(dual clutch transmission，DCT)结合了手动变速器高效和自动变速器换挡品质好的优点，近年来发展为主流变速器型式之一[1]。干式DCT传动效率高，但空间狭小，且仅由自然风冷散热，特别在坡道起步和频繁换挡等极端工况下，主离合器工作负荷大，产生大量摩擦热，导致急剧温升，直接影响摩擦片的摩擦磨损性能，是DCT应用的瓶颈[2-3]。迫切需要研究计算量小、计算速度快且精度较高的温度模型，用于DCT的温升控制。

有限元方法在传热工程中广泛应用[4-5]，是研究DCT温度场的主流方法。在ANSYS软件中开发的三维温度场模型计算表明，滑摩转速对离合器温度分布和最高温度的影响显著[6]。文献[7]中建立制动摩擦片温度场模型，研究辐式通风对温升的影响。文献[8]中模拟摩擦副运动场与温度场的耦合，研究摩擦片沟槽形状对温升的影响。文献[9]中研究发现，减小滑摩转速、提高压盘比热容可以减小温升。总体而言，有限元方法计算精度较高，可为设计提供依据，但计算量大，存储空间大，无法用于符合车载实时需求的温度控制。

为了简化，一些研究假设摩擦热流量在摩擦片表面均匀分布[7，10-11]，这样虽然减少了计算量，却忽略了滑摩力矩随半径增大而增大的事实[12]，计算结果未见试验验证。文献[13]中对离合器传热微分方程组进行离散化，提出灰色温度预测模型，并应用于温度反馈的离合器控制策略，结果表明，当时间步长足够小时，预测精度满足控制要求。……