双离合器自动变速器(DCT)起步控制策略的研究.pdf

摘要 摘 要 双离合器自动变速器（DCT ，Dual Clutch Transmission ）是一种新型的自动变速 系统，能够实现换档过程动力传递的连续性，从而实现动力换档，提高换档品质，极 大地改善车辆的动力性、燃油经济性及乘坐舒适性，因此，成为当前国内外变速箱领 域研究的焦点之一。 本课题在重庆市教育委员会科学技术研究项目（项目编号：KJ080619 ）资助下， 对车辆起步动力性、发动机与离合器的控制原理及双离合器的接合特性等相关理论进 行了研究，利用MATLAB/Simulink和AMESIM建模与仿真平台对提出的双离合器起步 控制方法和相关理论进行验证，最后得出结论。主要研究内容包括： 1、 指出了现有的传统发动机模型在理论研究中的局限性，分析了导致这种局限 性的原因；通过理论分析，利用插值、数据拟合的数学方法修正现有的传统发动机模 型，得到理想的发动机模型，基于理想发动机模型，对比分析车辆以不同档位起步时 的动力性能，从理论角度解释并验证“低档起步，高档行驶”的驾车经验，并求解最 佳“动力性速度及加速度换档点”。 2、 以单离合器起步过程为研究对象，论述了起步品质评价指标，对评价指标进 行分析，得到影响起步品质的两个关键参数，即发动机转速和离合器接合速度；依据 发动机局部恒转速起步控制原则，以起步品质为控制目标，确定了起步过程中发动机 目标控制转速、离合器目标接合位移及接合速度、目标节气门开度等目标控制量，进 而制定单离合器起步过程的控制策略；建立单离合器起步动力学模型及其整车的起步 控制仿真模型，以某一具体车型为例，对三种不同的起步意图进行仿真分析，验证起 步控制策略的有效性，为双离合器起步控制的研究奠定基础。 3、 介绍了DCT的结构与工作原理，对双离合器起步过程进行动力学分析，建立 DCT起步动力学模型，发现了双离合器同时参与起步时离合器C1与离合器C2 的转速 传递关系；提出双离合器同期寿命的设计思想，并根据油门开度的大小，确定了双离 合器的三种起步模式及各起步模式下离合器C1、C2的接合与分离过程；定义了双离合 器分离阈值的概念，并阐述了其物理及实际应用意义；确定了正常起步（急速起步） 模式下离合器C1 （离合器C2 ）最理想的分离阈值，提出了最佳分离阈值的设计原则； 依据发动机局部恒转速起步控制原则与双离合器起步模式，确定了发动机目标控制转 速、双离合器目标接合位移及接合速度、目标节气门开度等目标控制量，进而制定双 离合器的起步控制策略；建立DCT整车起步控制的仿真模型，以某一具体车型为例， 对三种起步模式进行仿真分析，对比了双离合器同时起步与单离合器起步的仿真结 果，并分析了离合器分离阈值对于起步滑磨功的影响，得到了一些有用的结论，验证 相关理论的正确性及控制策略的有效性； I 重庆理工大学硕士学位论文 4 、 建立了 DCT 传动系统的动力学模型及其整车的换档动力学模型，在此基础上 建立 DCT 整车的 AMESIM 的动力仿真模型及虚拟样机模型，以某一具体车型为例， 对 DCT 起步与换档过程进行仿真分析，得到了 DCT 车辆传动系统在起步与换档过程 中的静态及动态特性，为 DCT 的开发提供了数据参考，也为制定合理的离合器及动 力传动系统综合控制策略奠定了基础。 关键词：双离合器自动变速器 离合器 起步 换档 控制策略 Ⅱ Abstract Abstract Dual Clutch Transmission (DCT) is a brand new kind of automatic transmission， which guarantees the power transmission continuous during the process of shifting and the vehicle with DCT has