專利名稱：單pc機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)及仿真方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙離合器變速器的仿真平臺(tái)，特別涉及一種不同
于xPC或其它硬件在環(huán)方式的單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí) 時(shí)混合仿真平臺(tái)及仿真方法。
背景技術(shù)：
自動(dòng)變速器電控系統(tǒng)的完善的軟件程序，可靠性、穩(wěn)定性的硬件
系統(tǒng)直接影響到整個(gè)變速器系統(tǒng)性能好壞，因此如何找到一種可快
速、可靠、實(shí)用且低成本的自動(dòng)變速器控制器開發(fā)途徑是非常必要的， 是事實(shí)上實(shí)際工程研發(fā)過程中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的尷尬情景，例如在計(jì)
算機(jī)上能夠取得令人滿意的軟件程序和控制策略一旦到了實(shí)際應(yīng)用 場合效果卻非常差，讓人無所適從，這是因?yàn)閱渭兊臄?shù)字仿真由于沒 有考慮到實(shí)際物理系統(tǒng)現(xiàn)場信號(hào)特征，也就必然會(huì)導(dǎo)致數(shù)字仿真結(jié)果 與實(shí)際應(yīng)用結(jié)果差別較大，這種情況必然會(huì)延誤產(chǎn)品研發(fā)周期，降低
開發(fā)成功率，目前尚未見有采用本發(fā)明技術(shù)方案開發(fā)出單PC機(jī)濕式 雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)及仿真方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)問題是要提供一種引入研究對(duì)象實(shí)際工作時(shí)的實(shí) 時(shí)現(xiàn)場參數(shù)，設(shè)計(jì)制作變速器控制器，使得純數(shù)字Simulink模型與 實(shí)際物理系統(tǒng)現(xiàn)場能夠?qū)崟r(shí)傳遞信號(hào)，理論研究與實(shí)際應(yīng)用密切聯(lián) 系，建立單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)及仿 真方法，可模擬車輛各種行駛工況。為了解決以上的技術(shù)問題，將濕式雙離合器自動(dòng)變速器作為研究
對(duì)象引入仿真回路中，以SiMilink作為仿真環(huán)境，利用實(shí)時(shí)工具箱 RTWT與RTW相結(jié)合的方法將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)，建立以 PCL-818L及PCL-726板卡為信息數(shù)據(jù)交換媒介的濕式雙離合器變速 器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)。
本發(fā)明提供了一種單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合 仿真平臺(tái)，該仿真平臺(tái)包括虛擬控制器部分和現(xiàn)場系統(tǒng)部分，所述的 虛擬控制器部分是以工控機(jī)為載體的包括車輛動(dòng)力學(xué)模型、板卡驅(qū)動(dòng) 模塊、顯示界面模塊、數(shù)據(jù)信息交換接口板卡、實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換工具和 PC機(jī)的模擬實(shí)車行駛環(huán)境，所述的現(xiàn)場系統(tǒng)部分是包含雙離合器變 速器電控單元、濕式雙離合器自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)的實(shí)際物理部分， 虛擬控制器部分和現(xiàn)場系統(tǒng)部分通過數(shù)據(jù)信息交換接口板卡和雙離 合器變速器電控單元進(jìn)行信息傳遞和交換，雙離合器變速器電控單元 通過數(shù)據(jù)信息交換接口板卡獲取車輛行駛信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào)進(jìn)行綜 合處理和判斷，進(jìn)而做出換檔辨策，控制各個(gè)電磁閥的動(dòng)作；同時(shí)虛 擬控制器部分從數(shù)據(jù)信息交換接口板卡獲得檔位信息，模擬出實(shí)際車 輛行駛狀態(tài)并實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果。
所述雙離合器變速器電控單元的輸入是油門開度信號(hào)、制動(dòng)信 號(hào)、檔位信號(hào)、壓力信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、第一離合器轉(zhuǎn)速信號(hào)和 第二離合器轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)濾波處理電路處理，雙離合器變速器電控單元 的輸出經(jīng)放大電路、光電隔離電路后與電磁閥驅(qū)動(dòng)電路連接，控制主 壓力閥、換向閥、壓力閥A、壓力閥B和4個(gè)換檔閥的動(dòng)作。
所述濕式雙離合器自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)包括油箱、濾油器、油泵 驅(qū)動(dòng)裝置、油泵、主壓力閥、開關(guān)閥、換向閥、壓力傳感器、離合器 第二軸、離合器油腔、膜片彈簧、第二離合器壓盤附件、第二離合器 從動(dòng)盤支架、螺旋彈簧和離合器第一軸，油泵通過油泵驅(qū)動(dòng)裝置與發(fā)
6動(dòng)機(jī)連接，濾油器與油泵連接，主壓力閥與油泵出油口油路連接、開 關(guān)閥通過換向閥與油泵連接，壓力傳感器與離合器油腔連接，第二離 合器壓盤附件與第二離合器從動(dòng)盤支架連接，第二離合器從動(dòng)盤支架 與第二離合器壓盤附件連接，膜片彈簧與第一離合器壓盤附件連接， 螺旋彈簧與第一離合器壓盤附件連接，第一離合器從動(dòng)盤支架與第一 離合器壓盤附件連接。
RTTT是MATLAB提供和發(fā)行的一個(gè)基于RTW體系框架的附加產(chǎn)品， 它可將PC機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，其目的是引入一種快速原型設(shè)計(jì) 的方法，用于控制器的實(shí)時(shí)測試和開發(fā)。在這個(gè)環(huán)境里， 一臺(tái)PC機(jī) 既作為宿卞機(jī)，又作為目標(biāo)機(jī)存在。RTWT應(yīng)用一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核來保證 應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)運(yùn)行，實(shí)時(shí)內(nèi)核運(yùn)行在CPU的最高優(yōu)先級(jí)，利用PC 機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘，作為自己的時(shí)間信號(hào)源。
實(shí)時(shí)仿真時(shí)，首先有上層虛擬環(huán)境將純數(shù)字模型及接口驅(qū)動(dòng)程序 轉(zhuǎn)換成C代碼，現(xiàn)場系統(tǒng)部分中的雙離合器變速器電控單元通過數(shù)據(jù) 信息交換接口板卡獲取車輛行駛信息，雙離合器變速器電控單元根據(jù) 這些信號(hào)進(jìn)行綜合處理和判斷，進(jìn)而做出換檔決策，控制各個(gè)電磁閥 的動(dòng)作。雙離合器變速器電控單元主要有數(shù)據(jù)采集處理模塊，換檔策 略模塊，離合器控制模塊，與此同時(shí)虛擬控制器部分根據(jù)從數(shù)據(jù)信息 交換接口板卡獲得檔位信息，從而模擬出實(shí)際車輛行駛狀態(tài)并實(shí)時(shí)顯 示數(shù)據(jù)處理結(jié)果。
其中濕式變速器液壓系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型如下
比例電磁鐵控制線圈的端電壓方程 ^-丄^+^化^ (1)
式中，R—為線圈端電壓； Zs——線圈電感； ——線圈內(nèi)阻；&——反電動(dòng)勢系數(shù)； f——電流系數(shù)。 比例電磁閥銜鐵組件的動(dòng)力學(xué)方程 ms y+ 5S y+ b + = Ay (2) 其中，^——銜鐵組件質(zhì)量； y——銜鐵位移； A——滑閥粘性阻尼系數(shù)； &——彈簧剛度； &——比例電磁鐵電流一力增益系數(shù)； A——比例閥出口處的壓力； 4——比例閥工作面積。 經(jīng)線性化后，滑閥的流量方程為
2力-A^ (3)
式中，g——比例閥出口流量；
、——滑閥流量增益；
&——滑閥流量壓力系數(shù)。 可壓縮流體的連續(xù)性方程為 G = j2;c+M+^~^1 (4) 式中，^——液壓缸工作面積；
x——液壓缸活塞位移；
c,——液壓缸總泄漏系數(shù)；
K——從比例閥出口到液壓缸活塞整個(gè)腔體總?cè)莘e;
A——油液有效彈性體積模量。 液壓缸活塞動(dòng)力學(xué)平衡方程
w2 x+_S2 x+《x =/JX2 (5) 式中，m2——活塞質(zhì)量；52——液壓缸粘性阻尼系數(shù)； &——彈簧剛度。 經(jīng)過以上步驟就可以建立單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí) 時(shí)混合仿真平臺(tái)。
一種單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)的仿 真方法，其仿真過程是-
1) 輸入整車參數(shù)、仿真時(shí)間、變速器參數(shù)、行駛環(huán)境參數(shù)；
2) 用實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換工具對(duì)模型進(jìn)行代碼編譯轉(zhuǎn)化；
3) 啟動(dòng)開始仿真按鈕；
4) 運(yùn)行車輛模型；
同時(shí)運(yùn)行PC機(jī)或工控機(jī)與變雙離合器變速器電控單元的接口程
序；
同時(shí)運(yùn)行雙離合器變速器電控單元的控制程序； 同時(shí)運(yùn)行仿真實(shí)時(shí)結(jié)果顯示界面模塊；
5) 仿真結(jié)束。
所述的用實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換工具對(duì)模型進(jìn)行代碼編譯轉(zhuǎn)化的工作步
1) 加載實(shí)時(shí)內(nèi)核；
2) 選擇編譯語言；
3) 載入仿真模型，并設(shè)置仿真步長，求解器參數(shù)；
4) 添加數(shù)據(jù)信息交換接口板卡的驅(qū)動(dòng)模塊，配置地址；
5) 調(diào)試數(shù)據(jù)信息交換接口板卡的驅(qū)動(dòng)模塊；
6) 對(duì)模型進(jìn)行編譯、連接生成可執(zhí)行的目標(biāo)應(yīng)用程序。
所述的運(yùn)行車輛模型的工作步驟是
1) 輸入車輛參數(shù)、變速器參數(shù)以及行駛環(huán)境參數(shù)；
2) 調(diào)用數(shù)據(jù)信息交換接口板卡的通信程序，與雙離合器變速器電控單元進(jìn)行車速、檔位、換檔指令信息的交換；
3) 根據(jù)從雙離合器變速器電控單元獲得的當(dāng)前檔位及換檔指令，選 擇運(yùn)行不同的升、降檔模型，模擬計(jì)算車輛運(yùn)行參數(shù)；
4) 實(shí)時(shí)顯示車輛運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。
所述的雙離合器變速器電控單元控制程序的工作步驟是.-
1、 初始化工作1/0端口初始化、PWM端口初始化、實(shí)時(shí)時(shí)鐘初始化、 A/D 口初始化；
2、 讀取變速器傳感器信息；
3、 讀取PC機(jī)車輛運(yùn)行狀態(tài)信息；
4、 換檔邏輯判斷；
5、 是否升、降檔？
6、 否，返回第2步；
7、 是，提供PC當(dāng)前檔位及換檔命令信息；
8、 控制離合器電磁閥、換檔電磁閥；
9、 判斷換檔是否完成？
10、 否，返回第8步；
11、 是，返回第2步。
本發(fā)明的優(yōu)越功效在于
1) 本發(fā)明只需要一臺(tái)PC機(jī)或工控機(jī)，且不需要類似于dspace等昂 貴儀器設(shè)備，為相似平臺(tái)的開發(fā)提供一種低成本實(shí)用的技術(shù)方案；
2) 實(shí)時(shí)引入現(xiàn)場實(shí)際物理信號(hào)，提高了仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)精度和實(shí)驗(yàn)結(jié) 果的可信度；
3) 在電控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)車車載道路實(shí)驗(yàn)前，利用本實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行各種工 況模擬，特別是危險(xiǎn)性較大的工況或?qū)嶋H場地條件受限制時(shí)，該實(shí)驗(yàn) 臺(tái)的作用顯得尤為特出；
4) 能測試裝備濕式雙離合器自動(dòng)變速器整車動(dòng)力性，各種循環(huán)工況的經(jīng)濟(jì)性，優(yōu)化、匹配傳動(dòng)系綿參數(shù)；
5) 能對(duì)雙離合器變速器電控單元的穩(wěn)定性、可靠性以及抗干擾性能 力進(jìn)行測試，對(duì)電控單元的控制程序的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行低成本、長時(shí) 間的性能測試；
6) 方便、低成本的通過修改模型中的參數(shù)和策略來及時(shí)的觀察自動(dòng) 變速器控制效果的變化，從而便捷的驗(yàn)證相關(guān)控制算法和策略，大幅 縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。


， 圖1為本發(fā)明的電路原理框圖2為雙離合器變速器電控單元的電路原理方框圖； 圖3為濕式雙離合器自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)的工作原理圖； 圖4為車輛動(dòng)力學(xué)模型及，駛員模擬輸入、顯示界面示意圖； 圖5為本發(fā)明仿真平臺(tái)仿真方法的工作流程示意圖； 圖6本發(fā)明仿真平臺(tái)模型編譯轉(zhuǎn)化流程示意圖； 圖7為車輛模型工作流程示意圖8為雙離合器變速器電控單元的控制程序工作流程示意圖； 圖中標(biāo)號(hào)說明
l一油箱；
3—驅(qū)動(dòng)電機(jī)；
5—主壓力閥；
7—換向閥；
9—離合器第二軸；
ll一膜片彈簧；
13—離合器支架；
15—數(shù)據(jù)信息交換接口板卡，
2—過濾器；
4—液壓泵；
6 —電液比例閥；
8—壓力傳感器；
IO—活塞油腔；
12—離合器壓盤、摩擦片附件; 14一螺旋彈簧；
16—雙離合器變速器電控單元；17—傳感器;
18—變速器實(shí)物;
19—換向閥;
20—主壓力閥及潤滑油壓力閥;
21—同步器電磁閥;
22—離合器壓力閥;
23—車輛動(dòng)力學(xué)模型;
24—顯示界面;
25—實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換工具
26—PC機(jī);
27—離合器第一軸;
32—第一離合器從動(dòng)盤支架。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱附圖所示，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
如圖1所示，本發(fā)明提供了'一種不同于xPC或其他硬件在環(huán)方式 的單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)，該仿真平
臺(tái)包括虛擬控制器部分和現(xiàn)場系統(tǒng)部分，所述的虛擬控制器部分是以
工控機(jī)為載體的包括車輛動(dòng)力學(xué)模型23、板卡驅(qū)動(dòng)模塊、顯示界面 模塊24、數(shù)據(jù)信息交換接口板卡15、實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換工具25和PC機(jī) 26的模擬實(shí)車行駛環(huán)境，所述的現(xiàn)場系統(tǒng)部分是包含雙離合器變速 器電控單元16、傳感器17，變速器實(shí)物18，換向電磁閥19，主壓力 及潤滑油壓力電磁閥20，同步器電磁閥21，離合器壓力閥22。虛擬 控制器部分和現(xiàn)場系統(tǒng)部分通過數(shù)據(jù)信息交換接口板卡15和雙離合 器變速器電控單元16進(jìn)行信息傳遞和交換，雙離合器變速器電控單 元16通過數(shù)據(jù)信息交換接口板卡15獲取車輛行駛信號(hào)，根據(jù)這些信 號(hào)進(jìn)行綜合處理和判斷，進(jìn)而做出換檔決策，控制各個(gè)電磁閥的動(dòng)作； 同時(shí)虛擬控制器部分從數(shù)據(jù)信息交換接口板卡15獲得檔位信息，模 擬出實(shí)際車輛行駛狀態(tài)并實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果。
所述的濕式變速器實(shí)物18，以模擬動(dòng)力源作為輸入動(dòng)力，共有 普通開關(guān)閥、高速開關(guān)閥以及比例電磁閥11個(gè)各類型閥，檔位傳感 器、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器11個(gè)各類型傳感器，兩個(gè)離合器壓力 調(diào)節(jié)閥22各自調(diào)節(jié)一路離合器壓力。電控單元16根據(jù)車輛模型計(jì)算
12出的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)對(duì)主油道壓力閥、潤滑油壓力閥20進(jìn)行調(diào)節(jié)，根據(jù)車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、當(dāng)前檔位以及油門開度信號(hào)以及制定好的換檔規(guī)律、離合器控制策略對(duì)離合器壓力閥、換向閥、同步起電磁閥進(jìn)行調(diào)節(jié)換檔控制，并將檔位、壓力信息通過數(shù)據(jù)信息交換接口板卡15反饋給有車輛模型23經(jīng)實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)化工具25轉(zhuǎn)化后的C代碼進(jìn)行動(dòng)力學(xué)的計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果送給數(shù)據(jù)顯示模塊24進(jìn)行顯示，同
時(shí)將計(jì)算出的車速，油門開度信息通過數(shù)據(jù)信息交換接口板卡15傳送給電控單元16。
如圖2所示，所述雙離合器變速器電控單元16的輸入是油門開度信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)、檔位信號(hào)、壓力信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、第一離合器轉(zhuǎn)速信號(hào)和第二離合器轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)濾波處理電路處理，雙離合器變速器電控單元16的輸出經(jīng)放,大電路、光電隔離電路后與電磁閥驅(qū)動(dòng)電路連接，控制主壓力閥5、換向閥7、壓力閥A、壓力閥B和4個(gè)換檔閥的動(dòng)作，使?jié)袷诫p離合器自動(dòng)變速器進(jìn)行換檔以及雙離合器的切換操作。
如圖3所示，所述濕式雙離合器自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)包括油箱1、濾油器2、油泵驅(qū)動(dòng)裝置3、油泵4、主壓力閥5、開關(guān)閥6、換向閥7、壓力傳感器8、離合器第一軸27、離合器第二軸9、離合器油腔10、膜片彈簧ll、第二離合器壓盤附件12、第二離合器從動(dòng)盤支架13、螺旋彈簧14和離合器第一抻27。油泵4通過油泵驅(qū)動(dòng)裝置3與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，濾油器2與油泵4連接，主壓力閥5與油泵出油口油路連接、開關(guān)閥6通過換向閥7與油泵4連接，壓力傳感器8與離合器油腔10連接，第二離合器壓盤附件12與第二離合器從動(dòng)盤支架13連接，膜片彈簧11與第一離合器壓盤附件連接，螺旋彈簧14與第一離合器壓盤附件連接，第一離合器從動(dòng)盤支架32與第一離合器壓盤附件連接。模擬動(dòng)力源啟動(dòng)后，驅(qū)動(dòng)液壓油泵4給整個(gè)系統(tǒng)提供液壓油，電控單元16根據(jù)車輛運(yùn)行狀態(tài)對(duì)主壓力閥5進(jìn)行控制調(diào)節(jié)主油道壓力，并且在換向閥7的配合下，對(duì)開關(guān)閥6進(jìn)行對(duì)進(jìn)入離合器油腔10的液壓油進(jìn)行調(diào)壓，通過螺旋彈簧14的變形作用，進(jìn)而調(diào)節(jié)離合器壓盤、摩擦片附件12的接^^壓力，以便傳遞不同大小的摩擦扭矩。
圖4為車輛動(dòng)力學(xué)模型及駕駛員模擬輸入、顯示界面示意圖，包含駕駛員油門開度、制動(dòng)踏板模擬信號(hào)輸入界面28，包含濕式雙離合器自動(dòng)變速器的整車升檔縱向動(dòng)力學(xué)模型界面29，以及降檔動(dòng)力學(xué)模型界面30，車輛運(yùn)行車速、檔位、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、離合器第一、二軸轉(zhuǎn)速狀態(tài)參數(shù)監(jiān)控界面31。平臺(tái)運(yùn)行時(shí)，有模擬輸入界面28模擬駕駛員輸入各相關(guān)控制信號(hào)，邏輯換檔控制模塊根據(jù)車速、油門開度信號(hào)以及從接口板卡15讀奴得相關(guān)信號(hào)，進(jìn)行升、降檔動(dòng)力學(xué)模型界面29、 30切換選擇判斷和計(jì)算并實(shí)時(shí)在狀態(tài)參數(shù)監(jiān)控界面31上進(jìn)行顯示。
如圖5所示， 一種單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)的仿真方法，其仿真過程是
1) 輸入整車參數(shù)、仿真時(shí)間、變速器參數(shù)、行駛環(huán)境參數(shù)；
2) 用實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換工具對(duì)模型進(jìn)行代碼編譯轉(zhuǎn)化；
3) 啟動(dòng)開始仿真按鈕；
4) 運(yùn)行車輛模型； '
同時(shí)運(yùn)行PC機(jī)或工控機(jī)與變雙離合器變速器電控單元的接口程
序；
同時(shí)運(yùn)行雙離合器變速器電控單元的控制程序；同時(shí)運(yùn)行仿真實(shí)時(shí)結(jié)果顯示界面模塊；
5) 仿真結(jié)束。
如圖6所示，所述的用實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換工具對(duì)模型進(jìn)行代碼編譯轉(zhuǎn)化的工作步驟是
1) 加載實(shí)時(shí)內(nèi)核；
2) 選擇編譯語言；
3) 載入仿真模型，并設(shè)置仿真步長，求解器參數(shù)；
4) 添加數(shù)據(jù)信息交換接口板卡的驅(qū)動(dòng)模塊，配置地址；
5) 調(diào)試數(shù)據(jù)信息交換接口板卡的驅(qū)動(dòng)模塊；
6) 對(duì)模型進(jìn)行編譯、連接生成可執(zhí)行的目標(biāo)應(yīng)用程序。
如圖7所示，所述的運(yùn)行車輛模型的工作步驟是
1) 輸入車輛參數(shù)、變速器參數(shù)以及行駛環(huán)境參數(shù)；
2) 調(diào)用數(shù)據(jù)信息交換接口板卡的通信程序，與雙離合器變速器電控 單元進(jìn)行車速、檔位、換檔指令信息的交換；
3) 根據(jù)從雙離合器變速器電控單元獲得的當(dāng)前檔位及換檔指令，選 擇運(yùn)行不同的升、降檔模型，模擬計(jì)算車輛運(yùn)行參數(shù)；
4) 實(shí)時(shí)顯示車輛運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。
如圖8所示，所述的雙離合器變速器電控單元控制程序的工作步 驟是-
1、 初始化工作1/0端口初始化、P麗端口初始化、實(shí)時(shí)時(shí)鐘初始化、 A/D 口初始化；
2、 讀取變速器傳感器信息；
3、 讀取PC機(jī)車輛運(yùn)行狀態(tài)信息；
4、 換檔邏輯判斷；
5、 是否升、降檔？
6、 否，返回第2步；
7、 是，提供PC當(dāng)前檔位及換^命令信息；
8、 控制離合器電磁閥、換檔電磁閥；
9、 判斷換檔是否完成？
1510、 否，返回第8步；
11、 是，返回第2步。
權(quán)利要求
1、一種單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)其特征在于該仿真平臺(tái)包括虛擬控制器部分和現(xiàn)場系統(tǒng)部分，所述的虛擬控制器部分是以工控機(jī)為載體的包括車輛動(dòng)力學(xué)模型、板卡驅(qū)動(dòng)模塊、顯示界面模塊、數(shù)據(jù)信息交換接口板卡、實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換工具和PC機(jī)的模擬實(shí)車行駛環(huán)境，所述的現(xiàn)場系統(tǒng)部分是包含雙離合器變速器電控單元、濕式雙離合器自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)的實(shí)際物理部分，虛擬控制器部分和現(xiàn)場系統(tǒng)部分通過數(shù)據(jù)信息交換接口板卡和雙離合器變速器電控單元進(jìn)行信息傳遞和交換，雙離合器變速器電控單元通過數(shù)據(jù)信息交換接口板卡獲取車輛行駛信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào)進(jìn)行綜合處理和判斷，進(jìn)而做出換檔決策，控制各個(gè)電磁閥的動(dòng)作；同時(shí)虛擬控制器部分從數(shù)據(jù)信息交換接口板卡獲得檔位信息，模擬出實(shí)際車輛行駛狀態(tài)并實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果。
2、 按權(quán)利要求1所述的單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)，其特征在于所述雙離合器變速器電控單元的輸入是油門開度信號(hào)、制動(dòng)信 號(hào)、檔位信號(hào)、壓力信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、第一離合器轉(zhuǎn)速信號(hào)和 第二離合器轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)濾波處理電路處理，雙離合器變速器電控單元 的輸出經(jīng)放大電路、光電隔離電路后與電磁闊驅(qū)動(dòng)電路連接，控制主壓力閥、換向閥、壓力閥A、壓力閥B和4個(gè)換檔閥的動(dòng)作。
3、 按權(quán)利要求1所述的單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)，其特征在于所述濕式雙離合器自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)包括油箱、濾油器、油泵 驅(qū)動(dòng)裝置、油泵、主壓力閥、開關(guān)閥、換向閥、壓力傳感器、離合器 第二軸、離合器油腔、膜片彈簧、第二離合器壓盤附件、第二離合器從動(dòng)盤支架、螺旋彈簧和離合器第一軸；油泵通過油泵驅(qū)動(dòng)裝置與發(fā) 動(dòng)機(jī)連接，濾油器與油泵連接，'主壓力閥與油泵出油口油路連接、開 關(guān)閥通過換向閥與油泵連接，壓力傳感器與離合器油腔連接，第二離 合器壓盤附件與第二離合器從動(dòng)盤支架連接，膜片彈簧與第一離合器 壓盤附件連接，螺旋彈簧與第一離合器壓盤附件連接，第一離合器從 動(dòng)盤支架與第一離合器壓盤附件連接。
4、 一種單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)的 仿真方法，其仿真過程是1) 輸入整車參數(shù)、仿真時(shí)間、變速器參數(shù)、行駛環(huán)境參數(shù)；2) 用實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換工具對(duì)模型進(jìn)行代碼編譯轉(zhuǎn)化；3) 啟動(dòng)開始仿真按鈕；4) 運(yùn)行車輛模型；同時(shí)運(yùn)行PC機(jī)或工控機(jī)與變雙離合器變速器電控單元的接口程 序； ，同時(shí)運(yùn)行雙離合器變速器電控單元的控制程序； 同時(shí)運(yùn)行仿真實(shí)時(shí)結(jié)果顯示界面模塊；5) 仿真結(jié)束。
5、 按權(quán)利要求1所述的單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí) 混合仿真平臺(tái)的仿真方法，其特征在于所述的用實(shí)時(shí)代碼轉(zhuǎn)換工具對(duì)模型進(jìn)行代碼編譯轉(zhuǎn)化的工作步 驟是1) 加載實(shí)時(shí)內(nèi)核；2) 選擇編譯語言；3) 載入仿真模型，并設(shè)置仿真步長，求解器參數(shù)；4) 添加數(shù)據(jù)信息交換接口板卡的驅(qū)動(dòng)模塊，配置地址；5) 調(diào)試數(shù)據(jù)信息交換接口板卡的驅(qū)動(dòng)模塊；6)對(duì)模型進(jìn)行編譯、連接生成可執(zhí)行的目標(biāo)應(yīng)用程序。
6、 按權(quán)利要求1所述的單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)的仿真方法，其特征在于 所述的運(yùn)行車輛模型的工作步驟是1) 輸入車輛參數(shù)、變速器參數(shù)以及行駛環(huán)境參數(shù)；2) 調(diào)用數(shù)據(jù)信息交換接口板卡的通信程序，與雙離合器變速器電控 單元進(jìn)行車速、檔位、換檔指令信息的交換；3) 根據(jù)從雙離合器變速器電控單元獲得的當(dāng)前檔位及換檔指令，選 擇運(yùn)行不同的升、降檔模型，，模擬計(jì)算車輛運(yùn)行參數(shù)；4) 實(shí)時(shí)顯示車輛運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。 、 所述的雙離合器變速器電控單元控制程序的工作步驟是1、 初始化工作1/0端口初始化、P麗端口初始化、實(shí)時(shí)時(shí)鐘初始化、 A/D 口初始化；2、 讀取變速器傳感器信息；3、 讀取PC機(jī)車輛運(yùn)行狀態(tài)信粵；4、 換檔邏輯判斷；5、 是否升、降檔？6、 否，返回第2步；、 是，提供PC當(dāng)前檔位及換鋅命令信息；、 控制離合器電磁閥、換檔電磁閥；9、 判斷換檔是否完成？10、 否，返回第8步；11、 是，返回第2步。
全文摘要
一種單PC機(jī)濕式雙離合器變速器半實(shí)物實(shí)時(shí)混合仿真平臺(tái)，該仿真平臺(tái)包括虛擬控制器部分和現(xiàn)場系統(tǒng)部分，虛擬控制器部分和現(xiàn)場系統(tǒng)部分通過數(shù)據(jù)信息交換接口板卡和雙離合器變速器電控單元進(jìn)行信息傳遞和交換，雙離合器變速器電控單元通過數(shù)據(jù)信息交換接口板卡獲取車輛行駛信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào)進(jìn)行綜合處理和判斷，進(jìn)而做出換檔決策，控制各個(gè)電磁閥的動(dòng)作；同時(shí)虛擬控制器部分從數(shù)據(jù)信息交換接口板卡獲得檔位信息，模擬出實(shí)際車輛行駛狀態(tài)并實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是只需要一臺(tái)PC機(jī)或工控機(jī)，實(shí)時(shí)引入現(xiàn)場實(shí)際物理信號(hào)，提高了仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)精度和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度；低成本、實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)F16D48/06GK101487501SQ20091004709
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日
發(fā)明者吳光強(qiáng), 張德明, 張曉明, 騫 王, 娜 秦 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)