基于车辆动力学模型的AMT在环仿真实验系统研究
(2)换挡后接合过程
除了起步接合过程之外，离合器由分离向接合过渡的过程还包括换挡结束后由分离向接合过渡的过程。除与起步过程类似的情况外，这个过程可能出现 ωeωc的情况(如降挡后离合器接合过程)。此时，油门踏板开度是保持定值或者按一定速度增大，使得Te>O，而由于△ω=ωe -ωcO，Tc0，由式(3)、式(4)可知，Tc对离合器从动部分是阻力矩，而对发动机是动力矩(即发动机被倒拖)，故转速差|△ω| 是一直减小的。随着转速差|△ω|的逐步缩小，Tc应该由负值过渡到Tc=Te，即Tc对离合器从动部分由阻力矩变为动方矩。
(3)换挡前分离过程
该过程是换挡开始前分离离合器的过程，作用是切断动力传递，保证换挡过程平顺。离合器开始分离后，随着离合器弹簧正压力的减小，离合器静态摩擦力矩Tc也在减小，在Tcs≥Te时，Tc=Te。当TcsTe时，离合器进入滑摩状态，油门踏板开度开始按照某一控制规律减小到0，主从动片间的转速差|△ω|也会慢慢增大。若ωeωc，则Tc0；若ωe≥ωc，则Tc>O。为了使车辆行驶的动力不至于中断时间太长，应该控制发动机转速使得ωe≥ωc，以保证Tc>O。
由上述三个过程可以得到滑模状态时离合器传递力矩的表达式为：
式中：sign(·)为符号函数；z为离合器摩擦面个数；μs为离合器摩擦片静态摩擦系数；FN为离合器摩擦片上法向总压力，取决于离合器分离轴承位置；Rc为离合器摩擦片当量摩擦半径。
3 车辆动力学仿真程序设计
在所建立的车辆动力学模型的基础上进行程序设计，主要任务是：接收来自AMT仿真实验系统设置的车辆载荷、道路坡度、加速踏板开度、制动踏板开度信息，来自TCU的挡位信息，以及来自离合器位置传感器的离合器位移信息，对发动机转速、变速器中间轴转速、车速等参数进行模拟。车辆动力学模拟模块MCU采用飞思卡尔公司的16位单片机MC9S12DP512，利用C语言对所建立的车辆动力学仿真模块在Code Warr-ior IDE开发环境下编程。程序主要包括：系统初始化模块、数据通信模块和程序主循环模块，程序流程图如图4所示。
系统初始化主要包括MCU内部时钟设置、通信端口初始化、看门狗定时器设置等，以保证MCU正常运行。数据通信模块用于接收来自AMT在环仿真实验系统发送的数据。主程序根据由发动机模型、离合器模型模拟得到的传动系统输出扭矩及AMT在环仿真系统预先设置的阻力矩，计算车辆加速度，继而可以求得下一时刻的车速和发动机转速等，实现车辆动力学仿真模拟。
4 结语
研制了一种基于车辆动力学模型的AMT在环仿真实验系统，通过建立车辆发动机及传动系统的动力学仿真模型，并把驾驶员模型、外界阻力模型等都设计成变参数的模型，进行程序设计。在AMT在环仿真实验台上应用表明，该模型所模拟的发动机转速、车速等参数符合实际车辆行驶工况，可以模拟在实验中难以得到的极限工况、紧急工况等，为AMT系统的研究开发提供了基础。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/197564.htm
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