基于车辆动力学模型的AMT在环仿真实验系统研究

基于车辆动力学模型的AMT在环仿真实验系统研究

基于车辆动力学模型的AMT在环仿真实验系统研究

0 引言

　　重型车辆具有总质量大、使用工况复杂、挡位多等特点，为减轻驾驶员的操纵难度
和劳动强度，实现重型车辆的自动变速具有重大现实意义。电控机械式自动变速器
(AMT)因具有效率高、成本低、易于制造的优点，并且操纵方便，能够满足重型汽车动力
传递要求，因此在重型车辆上具有广阔的应用前景。传统的AMT系统开发需要在实车上进
行大量调试，造成了时间和资金的浪费。构建AMT在环仿真实验系统，不仅可以模拟车辆
在正常工作条件下的性能，而且可以通过修改仿真条件，获得在实验中难以得到的车辆
在极限工况、紧急工况条件下车辆响应及评价相应控制策略的优劣，为AMT电控单元的开
发提供方便，可显著地提高AMT系统的开发效率和开发质量。

　　AMT在环仿真实验系统主要包括AMT电控单元、车辆动力学模拟模块、机械仿真执行
机构、信息输入模块等。本文主要针对车辆动力学模拟模块进行设计，建立车辆动力学
模型，包括发动机模型、离合器模型及车辆传动系统的纵向动力学模型，并采用C语言进
行程序设计，利用外界输入信息，对车辆的直线行驶工况进行模拟仿真，模拟发动机转
速、变速器中间轴转速、车速等参数，用以验证AMT电控单元性能的可行性与可靠性。

　　1 AMT在环仿真实验系统结构组成及工作原理

　　AMT在环仿真实验系统如图1所示，系统主要由AMT电控单元。TCU车辆动力学模拟模
块、信息输入模块、离合器执行机构、变速箱选换挡执行机构、传感器系统、仪表盘及
液晶显示模块和信息实时检测模块等组成。其中，车辆动力学模拟模块用于模拟整车运
动学；信息输入模块有电子油门踏板、制动踏板、车辆载荷旋钮、道路坡度旋钮、驻车
制动开关等信息；离合器执行机构采用实车的离合器执行机构，用弹簧模拟离合器压紧
力；变速箱选换挡执行机构采用实车的选换挡执行机构；传感器