【正文】 的圖表來進(jìn)行相關(guān)計算。在緊跟扭矩階段的慣性階段里，發(fā)動機(jī)必須要降低轉(zhuǎn)速，這樣可以與目標(biāo)檔位的相應(yīng)速度同步。在換擋的開始階段，即將分離的離合器壓力值迅速減少到分離的臨界值，這使得輸出的扭矩值減少，具體參考扭矩階段的描述部分。通過Matlab/Simulink軟件工具來建立裝配在發(fā)動機(jī)、變速器以及汽車環(huán)境中的仿真模型。降檔過程發(fā)生在行駛過程中油門減小，或是當(dāng)踩下剎車時。盡管是在相同的起步時間里達(dá)到扭矩的穩(wěn)定狀態(tài)的，離合器接合時間比第二種情況少很多。當(dāng)產(chǎn)生齒輪的換擋信號時，發(fā)動機(jī)的扭矩同時會在兩個離合器之間傳遞。降檔操作以同樣的方式進(jìn)行分析，除了壓力曲線，以及即將結(jié)合和分離離合器的曲線與升檔是相反顛倒的。而控制器基于這些輸入信號做出是升檔，降檔還是維持擋位行駛的決定。所以，發(fā)動機(jī)的扭矩并不是由一個接合的離合器直接傳遞給中間軸的。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(yùn)行所遵循的動力學(xué)方程。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)。兩個離合器的相對角速度可以通過控制邏輯檢測得到。２　DCT結(jié)構(gòu)和模型簡介圖1　DCT結(jié)構(gòu)示意圖圖2　DCT動力學(xué)模型圖。換擋過程涉及一個離合器釋放和另一個離合器結(jié)合的時機(jī)問題。通過模型模擬，可以研究出對于最優(yōu)換擋品質(zhì)的化離合器最優(yōu)壓力狀況。目前，市場上存在著許多種形式的變速器，并且與變速器相關(guān)的技術(shù)也為其在裝入車輛進(jìn)行工作時提供了各種最優(yōu)的工作性能。比較典型的就是首先在部件水平上分別得到運(yùn)動公式，然后再集成到整個車輛構(gòu)件系統(tǒng)中。當(dāng)?shù)竭_(dá)一個特殊檔位的時候，相應(yīng)的離合器和同步器就會被接合，這樣使得動力可以從發(fā)動機(jī)通過離合器和同步器傳到輸出軸上。*將離合器看做干摩擦元件。 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。 （13）（14）（15）（16）（17）（12） 其中，K2和C2分別表示輸出軸的硬度系數(shù)和阻尼系數(shù)。 變速器（25）（26）（27）（28）（29）（31）（32）（24）（30） 其中，ωh和ωs分別表示空心軸和實(shí)心軸的角速度。3. 確定換檔的結(jié)束時間。離合器是閉合的以及發(fā)動機(jī)與車輪有直接的機(jī)械連接都是可能發(fā)生的。在這個階段里，動力傳動系統(tǒng)部件的動能被傳遞到了車輛中，同時在達(dá)到下一檔位時，會形成輸出扭矩的一個短暫上升。即將接合的離合器壓力值上升到需要達(dá)到的壓力水平，并且輸出扭矩在慣性階段開始回升。主要目的是建造一個完整的發(fā)動機(jī)傳動系統(tǒng)模型，并且模擬DCT在汽車起步，升檔和降檔過程中的工作性能。 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(shí)驗(yàn)?zāi)M了三檔到二檔的降檔過程，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖12。一個最優(yōu)化的汽車起步應(yīng)該是在這兩種極端情況之間。由輸出扭矩的性質(zhì)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。為了使換擋能快速進(jìn)行，有關(guān)離合器接合的曲線將會比一個換擋時間較長的曲線陡峭。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(jī)轉(zhuǎn)速等等。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)。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。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： （2）其中表示離合器接合時的摩擦系數(shù)，F(xiàn)n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)。這個仿真模型是將輪軸的扭矩和車速作為輸出信號的。汽車的起動和換擋過程都在試驗(yàn)中被模擬，由此來評估變速箱的換擋品質(zhì)和證實(shí)換擋控制策略的有效性。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(jié)合會使變速器的動力傳遞十分連貫。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(zhuǎn)矩變化情況。%，它是各種變速器中燃油消耗效率最高的。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?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計環(huán)境下工作的。另一個離合器就保持分離狀態(tài)，其上齒輪空轉(zhuǎn)。*忽略溫度因素對動力傳動系統(tǒng)的影響。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。θo和θw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。iodd和ieven分別表示在換擋過程中，當(dāng)前檔位和下一檔位的齒輪齒數(shù)比。 換擋過程中的連續(xù)動力學(xué)在Stateflow/Simulink平臺上進(jìn)行建模分析。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。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。圖9描繪了即將接合與分離的離合器的相對角速度。本