雙離合變速器換擋動力學(xué)及控制系統(tǒng)分析 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計外文翻譯-文庫吧
2025-09-23 12:01 本頁面
【正文】 因素對動力傳動系統(tǒng)的影響。 3 構(gòu)件模型 DCT 系統(tǒng)包括組成元件水平上的復(fù)雜的子系統(tǒng)，比如發(fā)動機(jī)，離合器，以及汽車道路載荷方面。這些組成元件的設(shè)計模型通過以下內(nèi)容進(jìn)行接受。 發(fā)動機(jī) 發(fā)動機(jī)裝配的過程通過兩個自由度的系統(tǒng)進(jìn)行建模分析：一部分 是活動件的慣性矩，另一 部分 是 發(fā)動機(jī)和變速箱之間的質(zhì)量分?jǐn)?shù)決定的慣量?，F(xiàn)在將發(fā)動機(jī)假設(shè)為一個平均力矩的發(fā)射器，其中并不包括能量的傳送。發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩可以被插補(bǔ)調(diào)整，也就相當(dāng)于通過發(fā)動機(jī)參數(shù)將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和油門開度制作成一份圖表 來進(jìn)行。而對于各種不同的 油門開度（ TA），發(fā)動機(jī)的角速度（ e? ）可以影響發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生不同的變化。比 如： ），（ eAe TfT ?? （ 1） 其中 eT 表示發(fā)動機(jī)扭矩， e? 表示發(fā)動機(jī)角速度， TA表示油門開度。 離合器 DCT 中的離合器 除了可以切斷發(fā)動 機(jī)和傳動裝置之間的動力連接以外，還是改變齒輪嚙合的重要元件 。根據(jù)離合器的參數(shù)和摩擦力特性，離合器中的扭矩可以通過以下步驟進(jìn)行計算： ??????????????? 2i2o3i3onCL RR RR32nFT ? （ 2） 其中 ? 表示離合器接合時的摩擦系數(shù)， Fn表示作用于離合器表面的常規(guī)壓力，Ro表示摩擦片的外圓直 徑 ， Ri表示摩擦片的內(nèi)圓直徑 ， n 表示摩擦片數(shù) 。簡單來說，離合器中的扭矩是一個與查表法有關(guān)，同時 基于 相對 角速度和作用在離合器活塞 上的液體壓力的函數(shù)。 離合器在工作中有三種工作狀態(tài)，其中每種狀態(tài)傳遞的扭矩可以通過以下等式表示出來： 摩擦片接合 （ 3） 其中： C 表示離合器尺寸的相關(guān)系數(shù)， ?? 表示離合器輸入和輸出端之間的相對角速度， Papp表示作用于離合器活塞上的壓力值。 T 表示在某一行車速度離合器完全嚙合時作用在離合器上的扭矩。 以上等式表明，在換擋過程中離合器的扭矩只取決于離合器受到的壓力和摩擦片的摩擦系數(shù)。 離合器受到的壓力是其控制信號，同時相應(yīng)的摩擦系數(shù)取決于離合器中摩擦片的摩滑過程，換言之也就是兩個摩擦片之間的相對速度。 同步器 在雙離合器系統(tǒng)的設(shè)計中，當(dāng)汽 車以某一速度行駛而要換擋時，另一組齒輪副是已經(jīng)預(yù)備好嚙合的。在換擋過程中，齒輪嚙合和同步器工作并不是同時發(fā)生的。 兩組想要同步的齒輪室在軸上空轉(zhuǎn)的，因此，可以將同步器認(rèn)為是一個簡單的摩擦元件。 同步器受到的扭矩適合摩擦力成比例的，具體如下所示： ? ?????? ??0TPCTa p pCL?? 摩擦片摩滑中 摩擦片分離 ? ?13syn FfT ?? ?? ， （ 4） 其中 Tsyn表示同步器受到的扭矩， F 表示在錐形摩擦輪上的法向力， μ 表示同步器環(huán)的摩擦系數(shù)，13??表示在第一檔和第三檔齒輪之間的同步器的角速度 。 汽車道路行駛載荷 因為滾動摩擦力，空氣阻力和傳動損失會產(chǎn)生汽車道路載荷，具體闡述見以下內(nèi)容： （ 5） （ 6） 其中 Cd 表示取決于結(jié)構(gòu)形式和尺寸的空氣阻力系數(shù)， W 表示汽車重量， μ f表示滾動摩擦系數(shù)， θ 表示坡度角， V 表示汽車速度， TRL 表示車輪上受到的道路載荷扭矩 Rd表示車輪半徑 。 4 系統(tǒng)建模 雙離合器自動變速器 的動力學(xué)模型圖示見圖 2。發(fā)動機(jī)懸置部分、輸入輸出軸被 建模成 成彈簧減震器元件來適應(yīng)其他的組成部分。 齒輪軸 被建模 成 為 耦合集中 體。對于這個模型有兩組等式可以進(jìn)行描述。當(dāng)汽車在某一個檔位中行駛，并且變速箱可以提供發(fā)動機(jī)與車輪之間的機(jī)械連接時，這個模型遵從于其中一組運動公式。 當(dāng)在換擋過程中，由于在發(fā)動機(jī)和車輪之間沒有直接的聯(lián)系，同時系統(tǒng)處于一個動態(tài)的換擋狀態(tài)中，這個模型就按另一組公式進(jìn)行計算。 以下呈現(xiàn)的就是模型在某一個檔位中 ，或是在提高檔位的過程中 運行 所遵循的動力學(xué)方程?，F(xiàn)在認(rèn)為離合器 1 在二、四、 六檔時分離，離合器 2 在一、三、五檔上分離，如果選定適當(dāng)?shù)凝X輪組，就可以寫出對于某一確切檔位或是檔位改變時的運動方程式。 檔位確定時的工作性能 發(fā)動機(jī)和輸入軸 dARLfdRRTWWVC???? ?? s inR 2A 其中， Tm表示發(fā)動機(jī) 總體 收到的扭矩， Ti/p表示輸入軸上受到的扭矩， Km和K1分別表示發(fā)動機(jī)和輸入軸的硬度系數(shù)。 Ie和 Im表示發(fā)動機(jī)輸出軸和發(fā)動機(jī)變速箱總成塊， C1和 Cm表示輸入軸和發(fā)動機(jī)支架的阻尼系數(shù) ， θ m,θ e以及 θ i/p分別表示發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī) 曲軸、輸入軸的角位移， ω m， ω e以及 ω i/p 分別表示發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)曲軸、輸入軸的角速度。 To表示發(fā)動機(jī)變速箱裝配體受到的 反扭矩 ，其與輸出軸一樣十分重要。 變速器以及輸出軸 ? ?? ? ? ?dtdRdtdvdtdvgWRTTCKTiTiTdtdITTTTTTdtdIwddRLowowooaotimimeqimCLCLCLCLpipipi???????????????????????22221///0, 其中， K2和 C2分別表示輸出軸的硬度系數(shù)和阻尼系數(shù)。θ o和θ w分別表示輸出軸和車輪的角位移， Ii/p表示輸入軸的轉(zhuǎn)動慣量， TCL1和 TCL2表示雙離合
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