双离合器式自动变速器控制系统的关键技术

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1、万方数据第43卷第2期2007年2月机械工程学报v“43Not2CHINESEJOURNALOFMECHANICALENGINEERINGFeb．2007双离合器式自动变速器控制系统的关键技术冰吴光强1’2杨伟斌2秦大同3(1．吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室长春130025；2．同济大学汽车学院上海201804；3．重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044)摘要：从离合器起步时的动力学模型、离合器接合速度的控制策略及离合器执行机构的跟踪品质三个方面，总结双离合器式自动变速器(Dualclutch仃ansmission，DC

2、T)起步控制技术的发展现状，提出进一步优化DcT起步性能的途径。将目前的换挡规律分别归纳为基于经验、基于约束条件、智能修正和综合智能四种类型，总结各种换挡规律的应用现状，提出进一步完善综合智能换挡体系的方法。总结改善DcT换挡品质的研究成果，提出进一步提高换挡品质的方法。总结数字仿真在DcT研发中的应用现状，分析半实物仿真在DcT控制系统研发中的应用方法。关键词：双离合器式自动变速器电子控制系统离合器起步性能换挡规律换挡品质半实物仿真中图分类号：TGl56O前言双离合器式自动变速器(DCT)是一种新型的自动变速器，它将变速器挡位按奇

3、、偶数分别布置在与两个离合器所联接的两个输入轴上，通过离合器的交替切换完成换挡过程，实现了动力换挡。DCT综合了液力机械自动变速器(An和电控机械自动变速器(AMT)的优点，传动效率高、结构简单、生产成本低，不仅保证了车辆的动力性和经济性，而且极大地改善了车辆运行的舒适性【1J。可以根据现有手动变速器的结构形式，灵活地进行DCT的改造设计，有利于手动变速器向自动变速器的升级，并可保护现有手动变速器的生产设备投资，生产继承性好，适合我国国情【2弓J。根据专家预测，在未来几年中，DCT为增长速度最快的自动变速器[2】，预计到2010年，

4、市场占有率将达到18％一J。按照离合器、离合器执行机构及换挡执行机构的类型，DcT可分为电控液动湿式离合器型和电控电动干式离合器型。前一种执行机构为高速开关电磁阀控制的液压缸，后一种为直流电动机。DCT由机械系统和控制系统组成，机械系统中同步器、齿轮副等零部件的设计过程与手动变速器类似，技术难度不大。控制系统是DcT的关键部件，而起步控制策略的制定、综合智能换挡规律的制定·吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室开放基金资助项目(1999108)。20060224收到初稿，20060813收到修改稿和换挡品质的改善方法是DCT控制系统的核

5、心技术，对整车的起步性能、换挡品质、动力性和经济性等有着重要的影响。1DCT的起步控制技术DCT的起步控制技术就是指起步过程中离合器的控制技术，主要目标就是保证车辆在不同环境下，均可按照驾驶员的意图进行起步，并使车辆的冲击度和离合器的滑磨功处于合理的范围。1．1DcT起步控制技术的研究现状装有DCT车辆的起步是靠离合器主从动片的滑磨而达到同步的，与AMT起步过程相同。综合当前的研究成果，通过优化离合器的动力学模型、完善离合器接合的控制策略及提高离合器执行机构的跟踪品质，是提高车辆起步性能的主要途径。1．1．1离合器起步时的动力学模型

6、离合器起步过程中的动力学模型是进行离合器控制策略研究的基础，包括离合器执行机构动力学模型、接合过程中转矩传递的模型及离合器接合过程的动力学模型。杨树军等[5】对电控液动湿式离合器执行机构动力学模型进行了研究，并建立了接合过程的动力学模型。李焕松、张俊智、申水文和葛安林等16书J对电控液动干式离合器执行机构的工作过程进行了详细分析，建立了相应的模型。雷雨龙【圳利用键合图理论，建立了离合器执行机构的动力学模型，并依据离合器主从动片间压力与从动盘轴向变形量之间的非线性关系，对接合过程中的转矩传递模型进行了万方数据14机械工程学报分析，在此

7、基础上，建立了接合过程的动力学模型。叶明、秦大同和席军强等[1m11】建立了电控电动干式离合器执行机构的动力学模型正=sigll(敛一绒)z熊E足(1)r】∞一∞，≥0sign(吡一敛)={，。，、(2)L—J％一％

8、同时必须改变发动机的油门(即发动机工况要改变)，摩擦片摩擦因数随相对速度而变化[1引，故式(1)仅表示离合器接合终了的设计容量，不能反映接合过程中的摩擦状态。为如实反映离合器传递转矩的过程，王玉海等【l3]根据摩擦学原理，建立了离合器