双离合器变速器(Dual Clutch Ttransmission,DCT)在换档时无需中断动力传递,具有良好的舒适性、燃油经济性、低排放性,已逐步应用于高档轿车中。我国在DCT方面的研究尚属起步阶段,对DCT的动力学控制规律及运行的可靠性方面的研究有助于消化和了解其核心技术,缩小与发达国家研究的水平差距。基于此,本文拟对DCT的动力学仿真及其基于模型的诊断方法进行研究。本文以上汽集团开发的某六档DCT为研究对象,对DCT的结构特点、动力学建模、控制仿真及其基于模型的诊断方法进行了系统的研究。论文的主要工作体现在以下几方面：(1)根据DCT的设计要求及参数,利用CATIA软件对DCT进行了三维建模设计,并对DCT的结构特点、主要零部件的运动参数及动力传递关系进行了分析,为动力学模型的建立奠定的基础；(2)在给定车辆参数的情况下,根据动力传递路线及车辆行驶平衡方程,分别分析和建立了车辆动力传递系统(包括发动机、DCT、驱动轮等)模型、乍辆动力学模型、路面模型及车辆输入模型；并结合DCT控制过程及换档规律,建立了DCT的控制系统的功能模型；在Matlab/Simulink/Stateflow环境下,构建了基于DCT的车辆系统动力学模型；(3)基于以上模型,对DCT的动力学特性及其控制规律进行了仿真,分析和研究了其换档规律、换档品质的影响因素,为基于模型的故障诊断打下了良好的基础；(4)分析了DCT运行过程中的典型故障及因果关系,结合车辆动力学模型,利用基于模型的诊断方法(Model-based Diagnosis,MBD)对典型故障进行了建模与分析,通过仿真研究,实现了对DCT典型故障的诊断。通过在不同工况下对车辆系统动力学模型进行仿真与分析,实现了DCT的自动换档、换档离合器自动切换及基于模型的典型故障诊断。通过逻辑分析及与实际车辆的运行状况进行比对,仿真结果能真实反应基于DCT的车辆动力学及其控制规律,证明了论文所建立模型的有效性,具有一定的实用价值。
