[发明专利]基于Matlab的定轴变速箱通用模型的设计方法

说明书

技术领域

本发明属于变速箱仿真技术领域，具体涉及基于Matlab的定轴变速箱通用模型的设计方法。

背景技术

目前在国内的AMT系统仿真平台，大多数都是对变速箱进行简单的搭建，不能进行换档过程动态分析，而极少数搭建的变速箱模型为针对单一变速箱设计，没有通用性，且需要长时间的设计、调试，无法快速为控制系统设计提供支撑。

因此，设计一种定轴变速箱通用模型，加快仿真平台设计进度，尽快为AMT控制系统设计及调试提供支撑，成为了一个重要的任务。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供基于Matlab的定轴变速箱通用模型的设计方法，使该通用模型能够应用到AMT系统仿真中，完成换档过程中的动态分析，并能进行控制策略的调试。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供基于Matlab的定轴变速箱通用模型的设计方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：

步骤一，将基于Matlab的定轴变速箱通用模型的设计转变为变速箱轴模型和同步器模型的设计；

步骤二，所述变速箱轴模型通过受力计算出变速箱轴的参数，包括轴输出转矩、转速和转动惯量；所述变速箱同步器模型通过对轴模型的输出参数和分动箱的输入参数进行判断，计算变速箱传动比及同步扭矩指令，输出变速箱同步器的参数和变速箱输出参数，同时，所述变速箱同步器模型把同步器的参数反馈到轴模型，参数包括转速、扭矩、转动惯量和启动指令。其中，所述变速箱传动比及同步扭矩指令的计算方法为：当变速箱当前档位101查表得到的传动比大于定值C时，表示变速箱在档，变速箱传动比为当前档位传动比；否则，属于换档过程中，此时变速箱传动比由执行机构所挂档位判定；当执行机构档位传动比102大于定值C时，变速箱传动比为执行机构挂档传动比，否则，按照前一项采样时刻获得的传动比计算；同时，如果执行机构挂档完成，而变速箱当前档位为空档时，当前变速箱处于同步过程，输出同步扭矩指令104为1，其他时候为0。

其中，所述轴输出参数即转速、扭矩和转动惯量的计算方法为：

轴输出转速计算公式：

ϵPrim=TClt+TSync-TKIClt+ISync+IPrim]]>

ωPrim=∫ϵPrimdt]]>

式中：ε_Prim为轴角加速度，单位为rad/s²；T_Clt为离合器输出扭矩，单位为Nm；T_Sync为同步器输出阻力矩，单位为Nm；T_K为变速箱输入轴刚性力矩，单位为Nm；T_K＝Kω_Prim，K为常数，ω_Prim为变速箱轴转速，单位为rad/s；

所述变速箱轴输出扭矩等于离合器输出扭矩；所述变速箱轴输出转动惯量为离合器输出转动惯量与变速箱轴转动惯量的叠加。