雙離合變速器換擋動(dòng)力學(xué)及控制系統(tǒng)分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯(編輯修改稿)
2024-12-02 12:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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?qǐng)D 1 中所示。 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。 To表示輪軸的輸出轉(zhuǎn)矩。 Ieq表示在中間軸上所有轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 it表示相應(yīng)的檔位傳動(dòng)比。比如處于三檔和六檔時(shí)的 Ieq可以通過分別通過以下內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算： （ 7） （ 8） （ 9） （ 10） （ 11） （ 13） （ 14） （ 15） （ 16） （ 17） （ 12） ? ?? ? ? ?piepiepieAeepieeemmmmmmoemKTTTTTTdtdICKTTTdtdI/1/1//C,????????????????????262231iIIIiIIIseqhe???? 其中， i3 和 i6 分 別表示處于在三檔和六檔時(shí)的齒輪齒數(shù)比。 I1 和 I2 表示兩根中間軸裝配體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 Ih 和 Is 分別表示空心和實(shí)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 換擋過程中的運(yùn)動(dòng)公式 在換擋過程中，離合器就不會(huì)再 處于結(jié)合狀態(tài)。在一個(gè)升檔的過程中，離合器 1 就會(huì)被放開，同時(shí)離合器 2 就會(huì)被接合，也就是在換擋過程中兩個(gè)離合器都處于滑摩狀態(tài) 。所以，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩并不是由一個(gè)接合的離合器直接傳遞給中間軸的。 現(xiàn)在實(shí)際上傳遞的是離合器中的摩擦力扭矩。然而，在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間平?jīng)]有機(jī)械連接 ，整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性是由一組方程來決定的，具體見以下內(nèi) 容。 發(fā)動(dòng)機(jī) 其中， 0e? 在換擋初期發(fā)動(dòng)機(jī)角速度。在換擋過程中， 因?yàn)橛烷T開度控制其保持不變， 所以發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩只是一個(gè)單獨(dú)與其角速度有關(guān)的函數(shù)。 變速器 （ 21） （ 22） （ 23） 三檔時(shí) 六檔時(shí) （ 18） ? ?? ? ? ?? ?eeeepieepiepiepipieeefTdtITTCKTTTdtdI??????????????????? 0//1/1//? ?? ?? ?? ?? ? ? ?dtdvgWRTTCKTiTiTiTdtdIiiPfTPfTTTTdtdIdRLowowooaoevenCLoddCLimeqawes h iftheCLheCLCLappCLCLappCLCLCLpipipi???????????????????????????????????????2221212222111121///,（ 25） （ 26） （ 27） （ 28） （ 29） （ 31） （ 32） （ 24） （ 30） （ 20） （ 19） 其中， ω h和 ω s分別表示空心軸和實(shí)心軸的角速度。 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。 ishift表示 換擋過程中的齒輪齒數(shù)比，同時(shí)也是一個(gè)關(guān)于換擋時(shí)間的函數(shù)。 Papp1和 Papp2分別表示兩個(gè)離合器作為換擋控制信號(hào)而形成的離合器受到的壓力值。在式（ 30）中的等效慣性矩 Ieq 取決于在變速過程中與之相連的軸和齒輪齒數(shù)比 。比如，在一檔換成二檔時(shí)， Ieq 可以通過以下式子進(jìn)行計(jì)算： 5 換擋控制邏輯 以上得到的動(dòng)力學(xué)公式都是 Simulink 平臺(tái)中仿真建模的組成部分。 每一個(gè)式子都可以看做是一個(gè)矩陣的元素，同時(shí)都含有在已知條件中的一個(gè)變量。 當(dāng)有人給其一個(gè)輸入而 形成了一個(gè)輸出時(shí)，有時(shí)額外的輸入可以用于計(jì)算未知量或是其所形成的一個(gè)代數(shù)環(huán)問題。 齒輪的換擋策略可以被定義為：一系 列相互依存事物的邏輯性連接，通過換擋策略的控制可以實(shí)現(xiàn)升檔和降檔的準(zhǔn)確性，以及 換擋過程的最優(yōu)化時(shí)間。 圖 3 描繪了用于構(gòu)建 DCT 模型控制邏輯的決策塊部分 。 換擋控制器從不同的傳感器上接收輸入信號(hào)，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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等等。 而控制器基于這些輸入信號(hào)做出是 升檔，降檔還是維持擋位行駛的決定。 本文提到的換擋規(guī)律圖解見圖 4。在每個(gè)假設(shè)的 圖 3 決策邏輯塊 圖 22212 iIiIII sheq ??? （ 33） 圖 4 換擋規(guī)律圖 時(shí)間里，六種檔位變換的閾移速度根據(jù)當(dāng)時(shí)的油門開度進(jìn)行了計(jì)算，這六種檔位變換為 12， 21， 23， 32 一直到 56 和 65。 為了實(shí)現(xiàn)雙離合器的換擋邏輯功能，以下三點(diǎn)內(nèi)容需要注意： 1. 需要確定換檔的起始時(shí)間。 2. 確定離合器接合和分離時(shí)間的準(zhǔn)確比例。 3. 確定換檔的結(jié)束時(shí)間。 換擋過程中的連續(xù)動(dòng)力學(xué)在 Stateflow/Simulink 平臺(tái)上進(jìn)行建模分析。 在Stateflow 子系統(tǒng)中安裝有脈沖發(fā)生器，這樣使得每當(dāng)檔位變化時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖。 為了得到換檔的結(jié)束時(shí)間，即將接合離合器的角速度變化值也將被檢測(cè)。自換擋之前離合器分離開始，離合器存在速度上的變化。如果將離合器控制不動(dòng)，則離合器兩邊的結(jié)構(gòu) 都會(huì)以相同的角速度旋轉(zhuǎn)，此時(shí) 得相對(duì)角速度為 0。本文將每個(gè)離合器都通過圖表法建模，分別用一條上升的離合器壓力曲線和一條下降的離合器壓力曲線來代表即將接合和分離的離合器。當(dāng)檔位改變的脈沖被檢測(cè)到時(shí)，設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)器就將根據(jù)離合器的壓力圖表產(chǎn)生一條輸入斜曲線。 這個(gè)計(jì)數(shù)器可以比照即將接合離合器的角速度，并且在相對(duì)速度為 0 時(shí)產(chǎn)生鎖止信號(hào)。 離合器的接合時(shí)間比例也是其如何角速度下降為 0 速度的一個(gè)函數(shù) 。為了使換擋能快速進(jìn)行，有關(guān)離合器接合的曲線將會(huì)比一
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