【正文】 本文對離合器的接合時機以及離合器的壓力控制信號這些重要內容進行了 數(shù)值 分析，同時解釋了仿真模擬的相應情況。這三種不同扭矩的比照具體見圖 11。圖 9 描繪了即將接合與分離的離合器的相對角速度。同樣的，對于一個比較慢的起步，同樣的扭矩就會緩慢下降，并且離合器接合的時間會增加。 慣性階段會造成大多數(shù)扭矩的回升，并且在此階段有很多扭矩的極端情況發(fā)生。 表 1 相關汽車數(shù)據(jù) 參數(shù)名稱 數(shù)值 發(fā)動機 排量 V6 整車質量 3000kg 輪胎半徑 輪胎有效滾動半徑 差動齒輪轉動慣量 . 2m 最終傳動比 最終傳動齒輪轉動慣量 kg. 2m 變速箱檔位齒數(shù)比 一檔 ，二檔 ，三檔 ，四檔 ，五檔 ，六檔 ，倒檔 奇數(shù)檔位的轉動慣量 kg. 2m 偶數(shù)檔位的轉動 慣量 kg. 2m 發(fā)動機安裝阻尼系數(shù) 135 Nms/rad 發(fā)動機安裝彈簧系數(shù) 16269 Nms/rad 發(fā)動機慣性矩 kg. 2m 輸入軸慣性矩 kg. 2m 輸入軸彈簧系數(shù) 4920Nm/rad 輸入軸阻尼系數(shù) Nms/rad 輸出軸彈簧系數(shù) 16300Nm/rad 輸出軸 阻尼系數(shù) Nms/rad 實心軸轉動 慣量 kg. 2m 空心軸轉動慣量 kg. 2m 中間軸轉動慣量 kg. 2m 以升檔為例，雙離合變速器的輸出扭矩情況見圖 5。 然而在換擋過程中，兩個離合器都在滑移同時都是部分接合的。 離合器的接合時間比例也是其如何角速度下降為 0 速度的一個函數(shù) 。 換擋過程中的連續(xù)動力學在 Stateflow/Simulink 平臺上進行建模分析。 圖 3 描繪了用于構建 DCT 模型控制邏輯的決策塊部分 。 iodd和 ieven分別表示在換擋過程中，當前檔位和下一檔位的齒輪齒數(shù)比。 換擋過程中的運動公式 在換擋過程中，離合器就不會再 處于結合狀態(tài)。θ o和θ w分別表示輸出軸和車輪的角位移， Ii/p表示輸入軸的轉動慣量， TCL1和 TCL2表示雙離合器 受 到的扭矩， Tim表示傳遞一、二、三、四檔速度的中間軸 1 以及傳遞五、六、倒檔速度的中間軸 2 上受到的扭矩 ，具體可以參照圖 1 中所示。當汽車在某一個檔位中行駛，并且變速箱可以提供發(fā)動機與車輪之間的機械連接時，這個模型遵從于其中一組運動公式。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。 離合器 DCT 中的離合器 除了可以切斷發(fā)動 機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 。 *忽略溫度因素對動力傳動系統(tǒng)的影響。離合器和同步器建模為將液壓作為控制信號的操縱摩擦元件。另一個離合器就保持分離狀態(tài)，其上齒輪空轉。 作為一個數(shù)據(jù)案例，這個模型被應用于一輛裝有雙離合器自動變速器的汽車上來模擬在 開放性工作情況下的狀態(tài) 。 這個集成系統(tǒng)模型是在一般情況下開發(fā)的代碼環(huán)境下或者在面向對象的程序設計環(huán)境下工作的。另外一種設計是在發(fā)動機和變速器之間使用了 一種雙離合器系統(tǒng)，這種結構克服了一個離合器這種設計的的缺點。 手動變速器的燃油消耗效率占總體效率的 %，它是各種變速器中燃油消耗效率最高的。 而整車的動態(tài)模型和邏輯控制是 采用 Matlab/Simulink 作為模擬平臺 。這個模型被用于研究在換擋過程中不同離合器的壓力狀況而引起的輸出轉矩變化情況。而工業(yè)化生 產的自動擋變速器已經被改進為燃耗效率不高于 %。 這兩個離合器在不同的速度中會輪流工作，并且在換擋過程中，通過控制離合器的結合會使變速器的動力傳遞十分連貫。與常規(guī) 自動 變速器已經成熟的技術相比 ，雙離合器自動變速器的建模和控制仍然是一個全新的領域，并且與 DCT 設計和控制有關的技術也仍然處在發(fā)展的初級階段。汽車的起動和換擋過程都在試驗中被模擬，由此來評 估變速箱的換擋品質和證實換擋控制策略的有效性。 當需要改變檔位時，原來接合的離合器就平穩(wěn)的分離，另一個離合器在同一時刻接合。這個仿真模型是將 輪 軸的扭矩和 車速作為輸出信號的。 3 構件模型 DCT 系統(tǒng)包括組成元件水平上的復雜的子系統(tǒng)，比如發(fā)動機，離合器，以及汽車道路載荷方面。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表示摩擦片的內圓直徑 ， n 表示摩擦片數(shù) 。 兩組想要同步的齒輪室在軸上空轉的，因此，可以將同步器認為是一個簡單的摩擦元件。 當在換擋過程中，由于在發(fā)動機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行計算。 ω im表示中間軸的角速度， ω o,ω w分別表示輸出軸和車輪的角速度。在一個升檔的過程中，離合器 1 就會被放開，同時離合器 2 就會被接合，也就是在換擋過程中兩個離合器都處于滑摩狀態(tài) 。 ishift表示 換擋過程中的齒輪齒數(shù)比，同時也是一個關于換擋時間的函數(shù)。 換擋控制器從不同的傳感器上接收輸入信號，傳感器包括油門開度大小，行駛車速，齒輪所處位置，離合器接合規(guī)律，發(fā)動機轉速等等。 在Stateflow 子系統(tǒng)中安裝有脈沖發(fā)生器，這樣使得每當檔位變化時都會產生一個脈沖。為了使換擋能快速進行，有關離合器接合的曲線將會比一個換擋時間較長的曲線陡峭。 發(fā)動機轉速是與離合器接合時間有關的函數(shù)，因此，發(fā)動機的扭矩隨著轉速變化而變化。由輸出扭矩的性質可以看出，離合器之間的換擋動作由兩個階段組成：扭矩階段和慣性階段。 在離合器壓力控制中需要注意兩個關鍵點： （ a） 當即將接合的離合器達到其摩擦的臨界點時，即將分離的離合器壓力值會達到 0。 一個最優(yōu)化的汽車起步應該是在這兩種極端情況之間。 輸出扭矩的變化值主要取決于離合器活塞受到的壓力。 圖 6 起步過程中輸出扭矩圖 圖 7 起步過程離合器壓力圖 32 降檔過程 實驗模擬了三檔到二檔的降檔過程，實驗結果見圖 12。 為了研究 離合器接合時機的 影響，構建了離合器三種不同壓力值的相應曲