A park lock mechanism is a device that is fitted to an automatic transmission on a vehicle. The mechanism lock up the transmission so that no rolling of the vehicle can be done when the vehicle is put in the park position. The aim of this thesis is to develop a method in order the evaluate designs on a Park Lock Mechanism (PLM) that can be found in a dual clutch transmission (DCT). A Computer Aided Engineering (CAE) tool to calculate the output that is required for an evaluation of a park lock mechanism design will be created. The CAE tool shall calculate static, dynamic, and snap torque on a ratchet wheel in a gradient, with or without a trailer, also the minimum and maximum coefficient of friction between the pawl and cone, pull out force, the maximum amount of rollback, torque needed from the return spring, preload force from actuator spring, and engagement speed. The CAE tool created uses an Excel Visual Basics for Applications (VBA) workbook for all calculations. The tool allows the user to choose different vehicles with the required specification to evaluate the values for that PLM. The CAE tool will save time and cost if lots of different PLM’s are going to be designed. The CAE tool has potential for future work when more calculations can be added that can be in use for the evaluation the PLM. The CAE tool developed by the master thesis student calculates all the required values for evaluation of a PLM design, executed in a fast, efficient, and easy to use program.

Many new cars are equipped with automatic transmissions. These gearboxes often have a dual clutch transmission (DCT) that has a built-in wet clutch. The lubricants used in these gearboxes is often very advanced because it must take care of two systems, the wet clutch and the gears. There is always a strive to make the drain intervals longer. To do this a fundamental understanding of the aging mechanisms inside a DCT must be understood. This project focuses at the aging of the lubricant and friction material inside the wet clutch. A test rig at Luleå University of Technology is redesigned to be able to age this kind of systems. The test rig contains a wet clutch from Volvo Construction Equipment and the redesign focuses mainly on decreasing the oil sump volume to 6 liter and getting the oil sump to be at 100 °C during the tests. To verify the test rig a test is done that are trying to mimic a test done on a test rig called ZF GK3. The same lubricant, friction material and grove pattern are used as in the test with the ZF GK3. Due to the difference in how the test rigs are built all parameters cannot be held the same during the test. At first the same sliding speed at the mean radius, the average power over an engagement and the oil sump temperature is kept the same. A drop in the static friction can then be seen over time. This was however not the expected behavior. The sliding speed is therefore increased which also increases the average power and transferred energy per engagement. This has also big effects on the temperature inside the clutch. A drop in the coefficient of friction can then be seen at 50 % of the sliding speed which also is seen on the test carried out on the ZF GK3. This verifies that the test rig can be used for aging of these kind of systems.The aging that takes place seems to be dependent on the temperature inside the clutch.

Im Vortrag werden die komplexen und teilweise konträren Herausforderungen an zukünftige automobile Antriebsstränge und Getriebesysteme vorgestellt. Die klassische Suche nach neuen Antriebssträngen, basierend auf Intuition und Expertenwissen, kann diesen vielseitigen Zielstellungen kaum noch gerecht werden. Aus diesem Grund wird ein neuer methodischer Ansatz vorgestellt, mit dem konventionelle und hybride Getriebekonzepte rechnergestützt generiert werden können. Die Voraussetzung dafür bildet die eindeutige und kompakte mathematische Abbildung von beliebigen Getriebesystemen oder ganzen Antriebssträngen im Computer auf Basis eines Wellenmodells. Diese Codierung lässt sich effizient hinsichtlich diverser kinematischer und kinetischer Belastungen für frei wählbare Freiheitsgrade analysieren. Die rechnergestützte Synthese und Bewertung neuer Getriebe wird am Beispiel von Planetenautomatikgetrieben vorgestellt, wobei alle kombinatorisch möglichen konventionellen und hybriden Systeme Beachtung finden. Beispielsweise werden für eine aktuell typische Anzahl an Planetenradsätzen und Schaltelementen mehrere hundert Milliarden Getriebevarianten untersucht. Am Ende eines Syntheselaufs werden dem Entwicklungsingenieur die besten Systeme in einem Ranking vorgeschlagen. Der Vortrag schließt mit der Vorstellung exemplarischer Ergebnisse dieser neuen Entwicklungsmethode. Das neue Achtgang-Hybrid-Automatikgetriebe und das neue Neungang-Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe verdeutlichen die Entwicklungspotentiale zukünftiger Getriebesysteme, bei denen hochfunktionale und effiziente Eigenschaften mit kleinstmöglichem mechanischem Aufwand, geringen Kosten und Bauraum kombiniert werden. Die IAV GmbH nutzt dieses Entwicklungstool erfolgreich zur Erzeugung von verschiedenen Getriebearten, wie Planetenautomatikgetrieben, Doppelkupplungsgetrieben, Handschaltgetrieben und stufenlos leistungsverzweigten Getrieben mit mechanischem oder elektrischem Variator.

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Im Vortrag werden die komplexen und teilweise konträren Herausforderungen an zukünftige automobile Antriebsstränge und Getriebesysteme vorgestellt. Die klassische Suche nach neuen Antriebssträngen, basierend auf Intuition und Expertenwissen, kann diesen vielseitigen Zielstellungen kaum noch gerecht werden. Aus diesem Grund wird ein neuer methodischer Ansatz vorgestellt, mit dem konventionelle und hybride Getriebekonzepte rechnergestützt generiert werden können. Die Voraussetzung dafür bildet die eindeutige und kompakte mathematische Abbildung von beliebigen Getriebesystemen oder ganzen Antriebssträngen im Computer auf Basis eines Wellenmodells. Diese Codierung lässt sich effizient hinsichtlich diverser kinematischer und kinetischer Belastungen für frei wählbare Freiheitsgrade analysieren. Die rechnergestützte Synthese und Bewertung neuer Getriebe wird am Beispiel von Planetenautomatikgetrieben vorgestellt, wobei alle kombinatorisch möglichen konventionellen und hybriden Systeme Beachtung finden. Beispielsweise werden für eine aktuell typische Anzahl an Planetenradsätzen und Schaltelementen mehrere hundert Milliarden Getriebevarianten untersucht. Am Ende eines Syntheselaufs werden dem Entwicklungsingenieur die besten Systeme in einem Ranking vorgeschlagen. Der Vortrag schließt mit der Vorstellung exemplarischer Ergebnisse dieser neuen Entwicklungsmethode. Das neue Achtgang-Hybrid-Automatikgetriebe und das neue Neungang-Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe verdeutlichen die Entwicklungspotentiale zukünftiger Getriebesysteme, bei denen hochfunktionale und effiziente Eigenschaften mit kleinstmöglichem mechanischem Aufwand, geringen Kosten und Bauraum kombiniert werden. Die IAV GmbH nutzt dieses Entwicklungstool erfolgreich zur Erzeugung von verschiedenen Getriebearten, wie Planetenautomatikgetrieben, Doppelkupplungsgetrieben, Handschaltgetrieben und stufenlos leistungsverzweigten Getrieben mit mechanischem oder elektrischem Variator.

La transmission à double embrayage a été introduite dans les véhicules afin d'améliorer le confort de conduit, l'économie de conduite et de diminuer le temps de changement de vitesses. La gestion du double embrayage joue un rôle important sur le confort de conduite. L'objectif principal de ce travail concerne alors la synthèse des lois de commande du double embrayage en phase de décollage et lors du changement de vitesses. Le mémoire est structuré de la façon suivante : le premier chapitre propose un état de l'art sur le groupe motopropulseur, la modélisation et la commande du groupe motopropulseur. Le second chapitre s'intéresse à la modélisation du groupe motopropulseur à double embrayage : dans une première partie, un modèle complet à simuler est développé, puis la deuxième partie propose une simplification de modèle en vue de la commande. Le troisième chapitre aborde les lois de commande du double embrayage en utilisant la technique de commande par mode glissant pour les systèmes multivariables. Le quatrième chapitre propose l'utilisation des modèles flous du type Takagi-Sugeno pour la synthèse des lois de commande. Dans une première partie, des lois de commande basées sur un modèle Takagi-Sugeno prenant en compte des incertitudes et des perturbations sont établies. Afin d'améliorer la performance de la loi de commande lors du changement de vitesses supérieures, la deuxième partie présente une loi de commande basée sur un modèle de Takagi-Sugeno incertain et perturbé à commutations. Enfin, des résultats de simulation obtenus en considérant le modèle complet développé dans le chapitre 2 sont donnés. / Dual clutch transmission systems were introduced in vehicles to upgrade the driving comfort, the energy economy, and to minimize the shift time. Dual clutch management is a key point when considering driving comfort, particularly during the gearshift. Thus, the main objective of this work is the synthesis of control laws for dual clutch transmission during launch and gearshift. The first chapter presents an overview about vehicle powertrain, modeling and control. The second chapter focuses on modeling the dual clutch transmission. In a first part a complete model for simulation is developed, and in a second part, the model is simplified for the laws control design. The third chapter proposes control laws of the dual clutch using sliding mode control approach for a MIMO system. The fourth chapter deals with the application of state feedback control based on Takagi-Sugeno model. The first part proposes control laws taking into account uncertainties and disturbances. In order to improve the performance of the control law during upshifting, the second part proposes a control law based on a switched Takagi-Sugeno fuzzy model in the presence of parametric uncertainties and disturbances. Finally, control laws are tested in simulation on the complete model developed in Chapter 2.