研究离合器传递扭矩估算方法

离合器在接合过程中传递扭矩的准确估算对于车辆坡道起步品质的好坏，甚至是起步的成败均有着非常重要的影响。本章从膜片弹簧离合器的基本结构、工作原理等分析着手，结合坡道起步过程实际需求，提出坡道起步过程中离合器传递扭矩值的估算方法，结合必要的实车试验数据，对估算方法进行进一步的验证和改进。

坡道起步过程不同于平地起步过程，由于坡道阻力的存在，离合器负荷一般比较大，加上为了保证坡道起步的成功率，驾驶员在坡道起步前一般会将油门踏板踩到较深的位置，这会导致坡道起步过程中离合器主、从动盘之间的转速差较大，进一步加大了坡道起步过程中产生的滑摩功。特别是在极限坡道（60%坡道）起步过程中，甚至会出现起步几次离合器摩擦片就变形严重或烧蚀的情况，因此如何在坡道起步过程中找到更好的方式估算离合器传递的扭矩，减少驻车制动解除指令发出之前的滑摩功，成为又一个急需解决的问题。

图7.12所示为传动系统简化模型。由此可以得到如下公式：

图7.12　传动系统简化模型

在车辆坡道起步过程中，忽略发动机的高频振动，将发动机曲轴作为一个旋转的刚体，发动机输出扭矩对于传动系统来讲是一个非常重要的参量，其可以用与油门开度α 和发动机转速ωe 两个参数相关的函数进行描述：(www.xing528.com)

将式（7.10）代入式（7.9）中得

从式（7.11）可以看出，在离合器接合不断加深、发动机转速连续下降的过程当中，离合器传递的扭矩主要由两部分构成：第一部分是发动机通过燃烧过程而产生的输出扭矩M（α，ωe）；第二部分则是发动机转速在下降过程中而产生的扭矩Ie·ω·e（t），它的大小由发动机飞轮、曲轴以及离合器主动部分等部件换算到曲轴上的转动惯量与发动机转速变化率的乘积决定，在大坡道起步过程中，为了减少滑摩功，延长离合器的使用寿命，离合器会接合得较快，离合器给发动机施加的负载扭矩值增加较快，这会导致发动机的输出转速在某些时间段产生较大的下降率，因而第二部分的扭矩值也较大。故在离合器传递扭矩的过程中，其值也不可忽视。也就是说，当发动机转速下降率较大的时候，离合器将发动机输出扭矩进行一定程度的“放大”后再输出，当离合器接合速度达到一定程度时，该“放大”效果不可忽视。

结合先前的理论分析，对历史坡道起步数据进行统计和计算，并结合必要的坡道起步试验，可以得到不同油门开度下满足起步条件的参数，如表7.2所示。

表7.2　离合器传递扭矩估算试验数据统计