機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分析與優(yōu)化

摘  要
這篇論文主要是介紹機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性分析，離合器控制模擬仿真和優(yōu)化。最主要的目標(biāo)是通過(guò)優(yōu)化離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括機(jī)械部分和控制部分，以使離合器結(jié)合更迅速和平穩(wěn)。利用Matlab Sinulink，建立一包含將動(dòng)態(tài)模型和控制模型的綜合模型。通過(guò)這個(gè)綜合模型，利用優(yōu)化技術(shù)，通過(guò)離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以使離合器結(jié)合分離的離合器結(jié)合的更加迅速平穩(wěn)。另一方面，為了獲取跟多換擋對(duì)離合器控制的影響的信息，我們需要在Matlab Simulink中建立一個(gè)從發(fā)動(dòng)機(jī)到車輛負(fù)載的動(dòng)力傳動(dòng)系模型，我們通過(guò)這個(gè)模型可以完整地模擬從局部控制到整車動(dòng)態(tài)控制。

緒論

機(jī)械式自動(dòng)離合器(AMT)最近幾年正得到廣泛應(yīng)用。除了高質(zhì)量的跑車以外，現(xiàn)在車輛大多都引進(jìn)了這種系統(tǒng)。作為手動(dòng)變速器的替代品，這個(gè)自動(dòng)變速器系統(tǒng)采用了原車的離合器和換擋機(jī)構(gòu)（圖一）。

 
圖1 機(jī)械式自動(dòng)變速器
由于手動(dòng)變速器系統(tǒng)的低成本和高效率，與采用了液力變矩器和行星齒輪換擋機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)的液力機(jī)械式自動(dòng)變速器(AT)相比，機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT) 兼具低成本高效率的優(yōu)點(diǎn)。
在與AT的競(jìng)爭(zhēng)中，AMT最大的缺點(diǎn)就是它的舒適性。與MT相似，AMT換擋同步時(shí)有動(dòng)力中斷以使換擋齒輪同步。這種在AT中沒(méi)有的動(dòng)力中斷經(jīng)常引起影響舒適性的劇烈的的加減速。這種不舒適性主要是由離合器的控制決定的。在乘坐新手駕駛的手動(dòng)變速器車輛的時(shí)候可以明顯的有這種感覺(jué)。為了在換擋時(shí)刻車輛由更好的舒適性，就要求離合器有更快的結(jié)合速度，且結(jié)合更平穩(wěn)。離合器結(jié)合速度快會(huì)使換擋時(shí)間減少，動(dòng)力中斷時(shí)間短；離合器的結(jié)合可以減少離合器結(jié)合時(shí)的沖擊加速度。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題有很多解決策略，例如采用雙離合器變速器(DCT)[1],[2]等，和轉(zhuǎn)矩跟蹤控制策略。這兩種方法都需要一個(gè)結(jié)合迅速工作可靠的離合器系統(tǒng)。