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機(jī)電工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)外文資料翻譯
設(shè)計(jì)題目: ZQ1040型商用車(chē)總體設(shè)計(jì)
譯文題目: 雙離合器自動(dòng)變速器動(dòng)力學(xué)建模與仿真
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正文：外文資料譯文
文獻(xiàn)出處：2004美國(guó)物理研究所
雙離合器自動(dòng)變速器動(dòng)力學(xué)建模與仿真
X. Zhang H. Jiang W. Tobler
科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，福特汽車(chē)公司
摘要：本文介紹了一個(gè)動(dòng)力換檔變速箱，采用了雙離合器的設(shè)計(jì)仿真與分析系統(tǒng)模型。本文模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)，動(dòng)力學(xué)，和動(dòng)力總成的綜合性能優(yōu)越，換檔瞬態(tài)特性分析的傳輸控制。該模型是用一種面向?qū)ο蟮能浖ぞ邅?lái)實(shí)現(xiàn)。解析公式和查表都是用于動(dòng)力總成部件建模。通過(guò)集成的各種組件和子系統(tǒng)模型，根據(jù)傳輸功率流和控制邏輯，建立車(chē)輛系統(tǒng)模型。仿真模型的輸入是車(chē)輛速度時(shí)間曲線和輸出提供速度跟蹤，發(fā)動(dòng)機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)范圍和換檔離合器操作狀態(tài)過(guò)程。作為算例，該模型是為了用于在配備了動(dòng)力換擋變速箱的車(chē)輛上，在一個(gè)指定的驅(qū)動(dòng)器范圍內(nèi)，模擬速度跟蹤和動(dòng)態(tài)瞬變。
1.介紹
大多數(shù)轎車(chē)自動(dòng)變速器使用行星輪系作為動(dòng)力傳遞裝置。在行星齒輪傳動(dòng)中，齒輪比，實(shí)現(xiàn)了從輸入到輸出之間不同的行星成員耦合的選擇。雖然一直以來(lái)，行星輪系的設(shè)計(jì)作為自動(dòng)汽車(chē)早期的傳輸應(yīng)用，但是由于行星齒輪傳動(dòng)的固有缺陷，它具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低等性質(zhì)。作為燃料經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來(lái)越重要，與下變速箱齒輪軸在汽車(chē)行業(yè)的日益普及，尤其是應(yīng)用在緊湊的中型客車(chē)。通過(guò)在本田躺軸傳輸模型的成功應(yīng)用得到了證明。
在變速器，齒輪軸是固定的相對(duì)于彼此。中間軸齒輪變速器有兩個(gè)技術(shù)上可行的設(shè)計(jì)。一個(gè)使用液力變矩器的發(fā)射和換擋液壓激活離合器，而其他使用自動(dòng)離合器和變速操作啟動(dòng)和換檔選擇器。后來(lái)，在汽車(chē)行業(yè)，自動(dòng)變速器被稱(chēng)為 AMT！，實(shí)際上是一個(gè)手動(dòng)變速器加上控制離合器和移位操作的控制單元。類(lèi)似于手動(dòng)變速器，在變速換擋過(guò)程中，由離合器切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩傳輸。這扭矩中斷導(dǎo)致乘客感覺(jué)車(chē)輛加速度的不連續(xù)性和高度不尋常的常規(guī)自動(dòng)變速器。雙離合器變速器的設(shè)計(jì)是最近提出了克服其固有的缺陷。在本設(shè)計(jì)中，兩個(gè)離合器通過(guò)控制滑動(dòng)離合器在繼續(xù)換擋過(guò)程中交替在不同的速度和功率中起作用。一個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程中涉及到的接合離合器和分離離合器的釋放接合。這個(gè)結(jié)果在移位上的特點(diǎn)，對(duì)離合器在自動(dòng)變速器離合器是典型常見(jiàn)的變化。
在任何其他的控制系統(tǒng)，控制的成功取決于有效地描述系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)模型解析。在建立了一個(gè)原型之前，對(duì)裝有雙離合器車(chē)輛仿真模型的性能分析和評(píng)價(jià)的唯一工具是副軸齒輪傳動(dòng)。近年來(lái)，由于對(duì)汽車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性和旅客的舒適性的需求不斷增加，引導(dǎo)了動(dòng)力總成系統(tǒng)的變速器和新的控制技術(shù)的發(fā)展。模型模擬在驗(yàn)證和系統(tǒng)標(biāo)定中起重要作用，因而吸引了來(lái)自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的利益。在動(dòng)力系統(tǒng)建模與仿真領(lǐng)域覆蓋各種類(lèi)型的動(dòng)力系統(tǒng)目前正在生產(chǎn)或正在開(kāi)發(fā)研究，包括傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器，無(wú)級(jí)變速器，和混合動(dòng)力系統(tǒng)的。通過(guò)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，和雙離合器AMT控制系統(tǒng)的建模,相對(duì)于其他類(lèi)型的傳輸技術(shù)仍然是一個(gè)新的領(lǐng)域。本文的目的是對(duì)車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)配備了雙離合器變速器的仿真和分析，提出了一個(gè)系統(tǒng)的模型。該模型利用Modelica / Dymola環(huán)境中面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。在Modelica / Dymola的圖書(shū)館得到的標(biāo)準(zhǔn)件模型直接用于數(shù)學(xué)方程推導(dǎo)，避免了冗長(zhǎng)的組成特征。重點(diǎn)是放在特定的傳輸系統(tǒng)，如換擋控制器的開(kāi)發(fā)，離合器壓力控制等所有的子系統(tǒng)模型，如驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)，離合器，齒輪副等，都是整合到一個(gè)基于動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的整體車(chē)輛系統(tǒng)模型，對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)和控制邏輯分析。
對(duì)雙離合器AMT控制系統(tǒng)包括變速控制和換檔過(guò)程控制。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)和車(chē)速反饋信號(hào)的參與以及離合器釋放，換檔控制器觸發(fā)升檔或降檔。狀態(tài)方程的齒輪變化引起的系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)修改和重組，根據(jù)齒輪嚙合的路徑Modelica / Dymola實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模型。在本文，換擋過(guò)程中離合器轉(zhuǎn)矩控制壓力分布建模為查找表，可以交互修改以達(dá)到換檔品質(zhì)的改善。
集成雙離合器AMT車(chē)輛模型使車(chē)輛性能超過(guò)指定的驅(qū)動(dòng)器的范圍和變速器換檔過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)進(jìn)行模擬?；谀Ｐ偷姆抡?，換檔質(zhì)量指標(biāo)，如位移。對(duì)轉(zhuǎn)矩的變化進(jìn)行定量分析，通過(guò)調(diào)整離合器壓力控制配置文件交互的改進(jìn)。本文的實(shí)例仿真結(jié)果證明了該模型的有效性為雙離合器AMT系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一種分析工具。
2.雙離合器自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)
從雙離合器自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)布置圖1中可以看出。變速器有六個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔。有兩個(gè)，交替進(jìn)行嚙合的液壓?jiǎn)?dòng)離合器，CL1和CL2。離合器CL1是控制第一、三、五檔和倒檔，Cl2控制二、四、六檔?？招妮S的布局的設(shè)計(jì)是用來(lái)提供一個(gè)緊湊的多速變速箱?？招妮S和通過(guò)它的實(shí)心軸為分別為奇數(shù)和偶數(shù)的速度輸入。倒檔齒輪通過(guò)一個(gè)副軸實(shí)現(xiàn)倒檔。最后的驅(qū)動(dòng)器有兩個(gè)小齒輪，一個(gè)為第一，第二，第三，和第四檔齒輪傳遞扭矩，另一個(gè)為第五，第六，和倒檔齒輪傳遞扭矩。
在傳輸四同步器，如圖1所示的開(kāi)關(guān)。每個(gè)同步器組件相關(guān)的轉(zhuǎn)換選擇器是通過(guò)液壓活塞或步進(jìn)電機(jī)激活。當(dāng)兩個(gè)離合器中的一個(gè)接合時(shí)，兩個(gè)相鄰的速度齒輪可以同時(shí)參與。離合器中不經(jīng)過(guò)自由輪和網(wǎng)格中的路徑的所有齒輪是不傳遞扭矩的。快速加速反應(yīng)，下一個(gè)更高的齒輪在實(shí)際發(fā)生進(jìn)行升檔。這個(gè)轉(zhuǎn)變的過(guò)程因此只涉及接合離合器和放松離合器釋放。因?yàn)辇X輪同步不在轉(zhuǎn)換期間發(fā)生，所以它對(duì)換檔質(zhì)量沒(méi)有影響。由于這一特點(diǎn)，對(duì)雙離合器自動(dòng)變速器的換檔特性在本質(zhì)上是為離合器到離合器換檔的自動(dòng)變速器中常用的相同點(diǎn)。
3.結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)模型
雙離合器自動(dòng)變速器的動(dòng)態(tài)模型的示意圖如圖1所示。發(fā)動(dòng)機(jī)支架，輸入軸和輸出軸采用彈簧阻尼器，其剛度和阻尼系數(shù)分別為km，KI，K0，和Cm，Ci，CO表示。軸組件被建模為集中質(zhì)量。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸的慣性質(zhì)量矩，輸入軸與輸出軸記為Ie，Ii，和IO。同樣的，Is，Ih，IC1、IC2分別表示實(shí)心軸、空心軸組件和兩個(gè)計(jì)數(shù)器的軸的質(zhì)量慣性矩。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，齒側(cè)間隙在模型和動(dòng)力效率忽視情況下被假定為一個(gè)常數(shù)。如前所述，同步器組件建模為功率流路徑在不同的速度下獨(dú)立的齒輪同步開(kāi)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn) Modelica和Dymola庫(kù)模型是常用的動(dòng)力總成部件如軸，離合器，齒輪，彈簧阻尼器等，關(guān)鍵動(dòng)力總成模型，如發(fā)動(dòng)機(jī)，離合器，和車(chē)輛如下。
圖1 雙離合器自動(dòng)變速器系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)
（1）發(fā)動(dòng)機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)并不簡(jiǎn)單在模型中考慮。發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)圖被用來(lái)計(jì)算穩(wěn)態(tài)輸出扭矩，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間關(guān)系由一個(gè)二元三次多項(xiàng)式函數(shù)，如下式：
是常數(shù)，由發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)圖的插值確定。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩由方程模型如圖2所示，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍從0到6000 rpm，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度從0o到90o。
圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出
（2）離合器
綜合傳動(dòng)系統(tǒng)離合器模型不僅制定了離合器扭矩也決定了系統(tǒng)的配置和動(dòng)態(tài)變化。離合器有三種運(yùn)行狀態(tài)，在每個(gè)狀態(tài)傳遞的轉(zhuǎn)矩是由下面的公式描述：
其中C是一個(gè)常數(shù)，與離合器的設(shè)計(jì)參數(shù)相關(guān)，μ是一個(gè)離合器的滑動(dòng)摩擦系數(shù)Dv，P是在離合器活塞必須以控制與換擋的平順性完成變速液壓壓力。T是離合器是全封閉的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)測(cè)定的轉(zhuǎn)矩。在本文中，在換檔過(guò)程中離合器驅(qū)動(dòng)控制是通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的壓力分布實(shí)現(xiàn)見(jiàn)第4節(jié)。離合器模型也可用于同步器組件，其中標(biāo)準(zhǔn)壓力信號(hào)可以是1或0打開(kāi)或關(guān)閉齒輪傳動(dòng)。
（3）車(chē)輛運(yùn)動(dòng)方程
動(dòng)力總成的性能和換擋動(dòng)力學(xué)仿真，只有車(chē)輛縱向動(dòng)力學(xué)納入車(chē)輛系統(tǒng)模型。在驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩Ttire產(chǎn)生牽引力的Ftr克服道路載荷使車(chē)輛運(yùn)動(dòng)。根據(jù)牛頓第二定律，由下面的公式描述的車(chē)輛縱向動(dòng)力學(xué)：
其中M是車(chē)輛的質(zhì)量，Vveh是車(chē)輛的速度，F(xiàn)tr的牽引力，Bt是一個(gè)常數(shù)，反映輪胎阻尼和其他摩擦損失，是空氣阻力系數(shù)，是公路邊坡角，是輪胎半徑，F(xiàn)brake是制動(dòng)力，在下面的部分再描述。
4.系統(tǒng)的建模與控制
對(duì)雙離合器AMT動(dòng)力總成控制系統(tǒng)包括several subsystems, namely, shift schedule, clutch pressure profile,幾個(gè)子系統(tǒng)，即，換檔、離合器壓力剖面、synchronizer switch controller, and driver. Models for these同步開(kāi)關(guān)控制器、驅(qū)動(dòng)器。這些模型系統(tǒng)已經(jīng)被開(kāi)發(fā)并集成到車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型如下。
圖3傳輸變化曲線
（1）換擋規(guī)律的控制器
傳輸控制系統(tǒng)控制的換擋規(guī)律基于當(dāng)前車(chē)速和油門(mén)的角度。如圖3所示, 兩個(gè)相鄰曲線轉(zhuǎn)移之間的一個(gè)緩沖區(qū)設(shè)計(jì)到避免振動(dòng)變化: 曲線在右邊代表閾值的加速,左邊代表降檔。當(dāng)前齒輪狀態(tài)是維持在兩條曲線之間的區(qū)域內(nèi)?；诋?dāng)前的車(chē)速和發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)轉(zhuǎn)角，該控制器決定加速、降檔或齒輪位置保持不變。如圖4所示，圖為換擋調(diào)度和對(duì)離合器及同步器的驅(qū)動(dòng)。如圖所示,換擋規(guī)律控制決定當(dāng)前齒輪是否被改變或基于節(jié)流位置(TA)和車(chē)輛速度(V)的維護(hù)。齒輪位置指示器的檢查基于離合器的滑動(dòng)信號(hào)的雙離合器的狀態(tài)（DvCl）及確定過(guò)程中是否轉(zhuǎn)移或完成。兩個(gè)離合器的控制信號(hào),CL1 CL2,然后確定基于前一個(gè)和后一個(gè)齒輪位置（GP和PGP），相對(duì)角速率離合器()和涉及這樣的相對(duì)角速率()。換擋規(guī)律的控制邏輯通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)。
?在每個(gè)模擬時(shí)間里，六個(gè)轉(zhuǎn)變的閾值變動(dòng)速度曲線，這是預(yù)先設(shè)計(jì)的六速雙離合器變速器，是根據(jù)當(dāng)前油門(mén)角度計(jì)算。這些速度是與當(dāng)前車(chē)速度比較。
?下一個(gè)齒輪狀態(tài)是基于上面所提到的基礎(chǔ)上和當(dāng)前時(shí)間段比較的齒輪狀態(tài)的確定。例如,在某個(gè)節(jié)氣門(mén)角度值,如果當(dāng)前齒輪是第一個(gè)齒輪和當(dāng)前車(chē)輛速度是加速曲線VS12的右側(cè),那么1 - 2應(yīng)該加速發(fā)生。如果當(dāng)前齒輪是第二個(gè)齒輪和當(dāng)前車(chē)速減速曲線VS21的左邊,然后2比1調(diào)低速檔應(yīng)該發(fā)生。如果當(dāng)前車(chē)速度是加速曲線VS12和減速曲線VS21,然后設(shè)備狀態(tài)維護(hù)。
?如果換擋即將發(fā)生，下一個(gè)檔位指示器GP是不同于當(dāng)前指標(biāo)PGP，直到這一轉(zhuǎn)變的完成。在換檔過(guò)程中，在離合器兩端的和同步器的角速度差反饋到換檔控制器以監(jiān)控轉(zhuǎn)變過(guò)程的狀態(tài)。控制信號(hào)是根據(jù)齒輪位置指示器和角速度反饋到離合器和同步器發(fā)送。這些信號(hào)觸發(fā)的離合器動(dòng)作和同步切換時(shí)的動(dòng)力操作。
用于換檔控制器的建模邏輯語(yǔ)句編寫(xiě)的Modelica / Dymola語(yǔ)言及嵌入在換擋控制器模型。使用查表控制模型的變化曲線。
圖4換檔控制框圖
（2）離合器控制
雙離合器的轉(zhuǎn)變過(guò)程控制通過(guò)控制液壓應(yīng)用于離合器活塞實(shí)現(xiàn)。對(duì)于雙離合器AMT的換檔過(guò)程，類(lèi)似于在傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器換檔中的一個(gè)離合器對(duì)一個(gè)離合器。在換檔過(guò)程中離合器液壓壓力在接下來(lái)逐漸增加到最大值，根據(jù)校準(zhǔn)的壓力分布，而放松離合器壓力逐漸下降為零。由于壓力信號(hào)在換擋的平順性中起著非常重要的作用,有必要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)組件模型制定離合器壓力控制信號(hào)。
圖5離合器壓力懸架
如圖4所示，換檔控制器發(fā)出四個(gè)離合器控制觸發(fā)信號(hào)（1、2、3、4）。這四個(gè)信號(hào)分別為接合（1），，保持（2），釋放（3），開(kāi)放（4）。在接收到觸發(fā)信號(hào),兩個(gè)離合器將驅(qū)動(dòng)和控制根據(jù)其中如圖5所示的壓力分布圖。Modelica / Dymola環(huán)境中開(kāi)發(fā)的離合器控制模型在以下邏輯下工作。
?在從轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變進(jìn)度控制器接收信號(hào),記錄當(dāng)前時(shí)間作為轉(zhuǎn)變的起點(diǎn),將用作參考離合器壓力曲線插值。
?換擋過(guò)程中，在每個(gè)仿真步驟中與雙離合器相關(guān)的角速度差反饋到離合器控制器以監(jiān)控?fù)Q檔過(guò)程。
?壓力值插值的壓力曲線作為一個(gè)正常的力指令信號(hào)被發(fā)送到雙離合器（模擬使用標(biāo)準(zhǔn)/ Dymola的Modelica庫(kù)）。應(yīng)該指出的是，離合器控制模型使用的是基于模型仿真的改進(jìn)的交互式壓力分布。由于現(xiàn)階段研究雙離合器AMT硬件的不足，硬件校準(zhǔn)壓力分布尚未進(jìn)行。
（3）同步器建模
對(duì)于簡(jiǎn)單的雙離合器AMT動(dòng)力流交換機(jī)同步器進(jìn)行建模。在傳輸是當(dāng)前齒輪操作時(shí)，在第2部分所提到的，由于下一個(gè)齒輪轉(zhuǎn)向由同步器組件預(yù)約，所以這種治療不影響換擋過(guò)程的仿真逼真度的轉(zhuǎn)變過(guò)程。這是采用了標(biāo)準(zhǔn)Modelica/Dymola庫(kù)離合器模型。同步器作為開(kāi)關(guān),壓力信號(hào)發(fā)送到同步器是根據(jù)齒輪1或0位置指示器和角速度的反饋。對(duì)同步器的驅(qū)動(dòng)條件和邏輯序列已在Modelica語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)和嵌入在同步模型。
（4）驅(qū)動(dòng)程序
駕駛員模型由兩部分組成：節(jié)氣門(mén)控制器和制動(dòng)力控制器。節(jié)氣門(mén)角度控制器被建模為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的飽和極限和速率對(duì)其輸出端口限制PID控制器。PID控制器調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)角度基于實(shí)際的區(qū)別和所需的車(chē)輛速度和制定以下方程
這里和是預(yù)期的和實(shí)際的車(chē)輛速度，是PID控制器的增益，是節(jié)氣門(mén)角度，是由最大油門(mén)限制的。
在標(biāo)準(zhǔn)Modelica/ Dymola制動(dòng)模型，制動(dòng)力矩轉(zhuǎn)化為一個(gè)速度取決于摩擦系數(shù)和外部正常力函數(shù)。正常的力信號(hào)來(lái)自制動(dòng)正壓力控制器，它也被模型化為一個(gè)PID控制器。簡(jiǎn)單的說(shuō)，對(duì)前后制動(dòng)器的特性的差異是不正常的制動(dòng)力控制器模型。類(lèi)似于節(jié)氣門(mén)控制，下面的方程是用來(lái)描述的制動(dòng)力
這里是剎車(chē)PID控制器的增益，是正常的制動(dòng)力由最大法向力限制。
（5）模型集成
上面描述的組件模型與結(jié)構(gòu)集成到一個(gè)整體動(dòng)力系統(tǒng)模型圖6所示。這個(gè)模型包含先前描述的兩個(gè)主要子系統(tǒng)組織:動(dòng)力系統(tǒng)硬件組件模型和控制系統(tǒng)模型。在第2部分和第3部分描述了集成模型實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)，在本節(jié)中描述了控制邏輯的雙離合器AMT系統(tǒng)。該模型是根據(jù)汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制邏輯在Dymola的圖形創(chuàng)建的編輯窗口。在Dymola環(huán)境下編譯，將模型轉(zhuǎn)化為一個(gè)系統(tǒng)的微分代數(shù)方程組，然后解決了在各種驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能仿真條件。
圖6集成動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型
5.算例
一個(gè)算例，發(fā)達(dá)的動(dòng)力模型被用來(lái)模擬配備了雙離合器自動(dòng)變速器的車(chē)輛。在仿真中，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的EPA的驅(qū)動(dòng)周期作為動(dòng)力系統(tǒng)模型的輸入。圖7顯示的是在超過(guò)200的模擬時(shí)間的車(chē)速。圖也顯示了在模擬范圍內(nèi)，檔位和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩。如圖所示，從仿真的車(chē)輛速度與驅(qū)動(dòng)范圍指定的車(chē)輛速度，表明了達(dá)到所要求的速度剖面的驅(qū)動(dòng)控制器的有效性。
模擬驅(qū)動(dòng)范圍的離合器運(yùn)行狀況如圖8所示，其中縱坐標(biāo)表示的雙離合器兩端之間的相對(duì)角速度。如圖所示，兩個(gè)離合器在調(diào)速范圍內(nèi)根據(jù)換擋控制接合。離合器的運(yùn)行狀態(tài)中，一個(gè)明顯的在變化的例子，為雙離合器的角速度的差異，是檔時(shí)間的過(guò)程中，在圖9中的兩個(gè)轉(zhuǎn)變。如圖所示，一二個(gè)轉(zhuǎn)變發(fā)生模擬開(kāi)始之后約24，持續(xù)約半秒鐘。離合器壓力的非零角速度的差異表明，當(dāng)轉(zhuǎn)移開(kāi)始，離合器CL1發(fā)生滑移，圖中藍(lán)色部分為離合器CL1。在極移期間，離合器CL1的角速度差為負(fù)的轉(zhuǎn)變，逐漸成為正的角速度差，同時(shí)離合器Cl2的角速度差減為零。移位完成時(shí)，在離合器Cl2的角速度差為零，此時(shí)施加高壓力到完全關(guān)閉離合器Cl2。這種轉(zhuǎn)變的完成后，同步開(kāi)關(guān)控制將驅(qū)動(dòng)第三齒輪，準(zhǔn)備下一步移位。如圖所示，由于離合器的輸出端與旋轉(zhuǎn)的第三齒輪嚙合路徑在車(chē)輛在第二輪驅(qū)動(dòng)一二移位后，離合器CL1的角速度差為負(fù)。在一二個(gè)轉(zhuǎn)變方法得到的離合器打滑特性與離合器到離合器自動(dòng)變速器中的變化是相似的，并證明了控制算法在集成在動(dòng)力系統(tǒng)模型的有效性。
圖7車(chē)輛速度，檔位和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩
圖8雙離合器的操作狀態(tài)
圖9相對(duì)角速度雙離合器1-2換檔時(shí)
6.總結(jié)
本文提出了一種配備了一個(gè)雙離合器自動(dòng)變速器的動(dòng)態(tài)仿真奠定軸的車(chē)輛系統(tǒng)模型。該模型是使用面向?qū)ο蟮能浖ぞ進(jìn)odelica / Dymola實(shí)現(xiàn)的。隨著模型的發(fā)展。工作主要集中在動(dòng)力總成部件如變速控制器，驅(qū)動(dòng)器的公式，和離合器控制這些組件不在標(biāo)準(zhǔn)Modelica/ Dymola的庫(kù)。整個(gè)系統(tǒng)模型是由基于結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)配置組裝和集成所有組件的模型。特定速度分布和變速器換檔的瞬態(tài)車(chē)輛性能是基于模型的仿真分析。仿真結(jié)果表明，對(duì)于給定的標(biāo)準(zhǔn)EPA關(guān)閉速度跟蹤速度概況。此外，該模型還提供了對(duì)動(dòng)態(tài)瞬變有用的數(shù)據(jù)，如轉(zhuǎn)移的時(shí)間，速度和轉(zhuǎn)矩的變化，與變速器相關(guān)的換檔過(guò)程。這些數(shù)據(jù)客觀判斷了在變速器換擋和依據(jù)之前雙離合器的發(fā)展AMT原型的互動(dòng)基礎(chǔ)上的變速箱控制。
致謝
對(duì)福特大學(xué)的研究項(xiàng)目對(duì)這項(xiàng)工作的金融支持以及密歇根大學(xué)迪爾伯恩的試驗(yàn)研究及工程實(shí)踐中心表示感謝
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附件：外文資料原文