汽车动力传动系统分相建模研究.pdf

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1、2017年(第39卷)第3期汽车工程AutomotiveEn舀neefingdoi：10．19562／j．chinasae．qcgc．2017．03．011汽车动力传动系统分相建模研究术管欣，徐亮，郭睿，王博，宋海岩(吉林大学，汽车仿真与控制国家重点实验室，长春130022)【摘要]针对不同汽车行驶工况下动力传动系统的自由度会变化的情况，提出了动力传动系统分相建模方法。该方法根据有限状态机中相的概念将汽车动力传动系统的工作状态分为空挡滑摩相、空挡锁止相、在挡滑摩相和在挡锁止相4种相位，并给出了每种相下系统自由度的变化和驱动转矩的计算公式。同时，由于离合器摩擦模

2、型对动力传动系统非线性特性的精确模拟具有重要影响，故建立了满足动力传动系统实时定步长仿真要求的摩擦模型。最后，在典型工况下，进行了模型仿真和实车试验。结果表明，仿真结果与试验结果基本一致，可用于动力传动系统在预开发阶段的性能匹配。关键词：汽车；动力传动系统；分相建模，AResearchonPhase—wiseModelingforVehiclePowertrainSystemGuanHsin，XuLiang，GuoRui，WangBo&SongHaiyan]ilinUniversity，StateKeyLaboratoryofAutomotiveSimulat

3、ionandControl，Changchun130022[Abstract]Inviewofthatthedegreesoffreedom(DOFs)ofpowertrainsystemvaryindifferentdrivingcon—ditionsofvehicle，aphase-wisemodelingschemeforpowertrainsystemisproposed，inwhichtheoperationstatesofvehiclepowertrainsystemaredividedintofourphasesbasedonthephaseco

4、nceptinfinitestatemachine：slippingphasesandlockedphasesinbothneutralandengagedstates，withthechangesofsystemDOFanddrivingtorquecalculationformulaineachphasegiven．Thenconsideringtheimportanteffectsofclutchfrictionmodelontheaccu—ratesimulationofthenonlinearcharacteristicsofpowertrainsy

5、stem，africtionmodelmeetingtherequirementsoffix—stepreal-timesimulationofpowertrainsystemisbuilt，withbothsimulationandrealvehicletestconducted．There．suitsshowthattheresultsofmodelsimulationarebasicallyconsistentwithtestresultsandcanbeusedforperform—-ancematchingofpowertrainsysteminpr

6、e-developmentstage．Keywords：vehicle；powertrainsystem；phase-wisemodeling日U吾根据不同的实际工程需求和系统的各个开发阶段，人们针对汽车动力传动系统提出了相应的建模方案⋯。一般而言，用于控制单元的设计和整车系统集成的动力传动系统模型常采用基于特性的建模方法旧j，即不考虑具体几何结构，要求满足系统基本性能，同时能够实时仿真。在实际驾驶过程中，由于行驶工况的不同，导致动力传动系统自由度发生变化，根据有限状态机中相的概念对该系统进行分相建模，同时根据发动机万有特性、液力变矩器转矩特性、锁止离合器动静

7、摩擦特性和传动轴扭转特性等各总成特性进行建模。对传动系统扭转弹性建模，能更真实地实现传动系统低阶扭振的仿真。本文中开发的动力传动系统实时模型是在文献[3]~文献[6]中所建的动力传动系统模型的基础上，增加了液力变矩器的锁止功能，并。联合基金项目(U1664261)资助。原稿收到日期为2016年3月27日。通信作者：郭睿，垮士，E—mail：guor@jlu．edu．Clq。汽车工程2017年(第39卷)第3期利用分相建模的方法对换挡动态过程(离合器滑摩和接合、变速器在挡和空挡)进行了更加细致的描述，同时考虑了换挡过程的操纵时间，并对传动系统扭转弹性进行建模，实

8、现对换挡冲击过程更加真实的仿真。该模型