AMT液壓換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)研究(陳麗君)

1、機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室電控機(jī)械式自動(dòng)變速器液壓換擋執(zhí)電控機(jī)械式自動(dòng)變速器液壓換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究行機(jī)構(gòu)的研究 姓姓 名：陳名：陳 麗麗 君君 導(dǎo)導(dǎo) 師：孫師：孫 冬冬 野野 教授教授 專專 業(yè)：車輛工程業(yè)：車輛工程2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室目目 錄：錄：1. 1. 課題的研究背景課題的研究背景2. 2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究意義國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究意義3. 3. 研究對(duì)象及內(nèi)容研究對(duì)象及內(nèi)容4. 4. 相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀5. 5. 技術(shù)路線技術(shù)路線6. 6. 論文章節(jié)劃分論文章節(jié)劃分2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題的

2、研究背景課題的研究背景目前，使用最多的自動(dòng)變速器主要有3種類型:機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)、液力自動(dòng)變速器(AT)、無級(jí)變速器(CVT)綜合比較來看, AMT既具有了液力自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)，又具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高，成本低，易于制造等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)工程化方面具有較大優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是最適合中低檔家庭轎車用自動(dòng)變速器。例如奇瑞A1，路寶節(jié)油，09威志等都使用了AMT手自一體變速器。2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)外：國(guó)外： AMT從90年代中期開始在歐洲市場(chǎng)崛起，2000年已開始蔓延到美國(guó)和日本，如Eaton、GM和日本的部分汽車制造廠都

3、開始在這方面投入了產(chǎn)品開發(fā)。目前，AMT在美國(guó)和歐洲已實(shí)現(xiàn)了商品化，重型汽車上裝配AMT的比例正在逐步增加。到2008年，歐洲近50%的MT已被AMT取代，部分AT市場(chǎng)也被AMT占據(jù)。因此，近年來世界各重型汽車生產(chǎn)企業(yè)都在努力開發(fā)新一代的AMT產(chǎn)品。2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)：國(guó)內(nèi)： 我國(guó)的AMT研制工作起步較晚，目前已開展這方面研究的有上海交大、吉大、重大、北京理工等。其中吉大研究的動(dòng)態(tài)三參數(shù)換擋規(guī)律，離合器最佳結(jié)合規(guī)律，離合器起步控制等處于世界先進(jìn)水平。桑塔納2000型AMT樣車和南京依維柯輕型客車AMT樣車均通過了鑒定，

4、這表明我國(guó)AMT技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入到產(chǎn)品化階段。同時(shí)，中國(guó)重汽、重慶青山、衡陽順風(fēng)以及中國(guó)兵器在自主研發(fā)AMT變速器的領(lǐng)域有了長(zhǎng)足的發(fā)展，取得了一定的突破。2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室課題的研究意義課題的研究意義換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)用來完成摘擋、選擋、掛擋的動(dòng)作，其準(zhǔn)確性和可靠性決定了AMT能否實(shí)現(xiàn)基本的功能，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)AMT性能的基礎(chǔ)，在很大程度上決定了AMT的硬件性能，也是保證AMT具有優(yōu)良換擋品質(zhì)的前提。換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)目前存在換擋動(dòng)作不準(zhǔn)確，可靠性差，無法大規(guī)模裝車等問題。因此繼續(xù)深入研究AMT換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。2009-12-19

5、2009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室液壓系統(tǒng)原理圖研究對(duì)象研究對(duì)象換檔執(zhí)行換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型機(jī)構(gòu)類型AMTAMT液壓換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)電控電控- -氣動(dòng)氣動(dòng)電控電控- -液動(dòng)液動(dòng)電控電控- -電動(dòng)電動(dòng)AMT的整體控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖采用液壓換擋方式使變速器結(jié)構(gòu)緊湊，并使換擋迅速、輕便、平穩(wěn)、無撞擊、具有良好的可靠性和安全性能。國(guó)外產(chǎn)業(yè)化的AMT大多是電控液動(dòng)式。2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)換擋液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制算法的選定換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性仿真分析液壓元件參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響設(shè)計(jì)一套AMT液壓換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以提高換擋

6、品質(zhì)研究目的研究目的2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀重型車電控機(jī)械式自動(dòng)變速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究與開發(fā)重型車電控機(jī)械式自動(dòng)變速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研究與開發(fā) 張輝張輝( (重大重大)2007)2007年碩士學(xué)位論文年碩士學(xué)位論文 該文以某重型車輛該文以某重型車輛1212檔手動(dòng)機(jī)械變速器為基礎(chǔ)，進(jìn)行檔手動(dòng)機(jī)械變速器為基礎(chǔ)，進(jìn)行AMTAMT系統(tǒng)液壓驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)液壓驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開發(fā)設(shè)計(jì)與性能研究。分析了傳動(dòng)系統(tǒng)中離合器，變速器的特性，制定出離合器控制規(guī)開發(fā)設(shè)計(jì)與性能研究。分析了傳動(dòng)系統(tǒng)中離合器，變速器的特性，制定出離合器控制規(guī)律，并對(duì)換擋力進(jìn)行了

7、研究，設(shè)計(jì)出了新型的液壓驅(qū)動(dòng)自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，進(jìn)行了律，并對(duì)換擋力進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)出了新型的液壓驅(qū)動(dòng)自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，進(jìn)行了AMTAMT液壓液壓操縱機(jī)構(gòu)的元件計(jì)算、選型及系統(tǒng)仿真、分析。操縱機(jī)構(gòu)的元件計(jì)算、選型及系統(tǒng)仿真、分析。變速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用變速器執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用X-YX-Y型布置方式型布置方式共共4 4個(gè)液壓缸，個(gè)液壓缸，3 3個(gè)液壓缸為雙作用三位置缸，個(gè)液壓缸為雙作用三位置缸，R R檔缸為彈簧復(fù)位式兩位置單作用液壓缸。檔缸為彈簧復(fù)位式兩位置單作用液壓缸。由三位四通電磁閥控制換擋液壓缸由三位四通電磁閥控制換擋液壓缸由二位三通電磁閥控制倒擋液壓缸由二位三通電磁閥控制倒擋液壓缸2009-12-19200

8、9-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀基于模糊規(guī)則的基于模糊規(guī)則的AMTAMT換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的高精度控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的高精度控制 丁然然（上海交大）丁然然（上海交大）20082008年碩士學(xué)位論文年碩士學(xué)位論文AMT系統(tǒng)液壓原理圖換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 該文研究的是該文研究的是AMTAMT無選擋式液壓換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，建立了換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)摘擋過程的動(dòng)力無選擋式液壓換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，建立了換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)摘擋過程的動(dòng)力學(xué)方程，并在學(xué)方程，并在matlab/simulinkmatlab/simulink環(huán)境中搭建了機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型。環(huán)境中搭建了機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試了液壓缸通

9、過實(shí)驗(yàn)測(cè)試了液壓缸活塞不同的位置，電磁閥開啟時(shí)間和活塞位移之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定隸屬函數(shù)和模糊控活塞不同的位置，電磁閥開啟時(shí)間和活塞位移之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定隸屬函數(shù)和模糊控制規(guī)則，構(gòu)造了模糊控制器，并將模糊控制器嵌入到液壓系統(tǒng)中，形成完整的液壓控制制規(guī)則，構(gòu)造了模糊控制器，并將模糊控制器嵌入到液壓系統(tǒng)中，形成完整的液壓控制系統(tǒng)模型，進(jìn)行了仿真分析。最后進(jìn)行了靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，驗(yàn)證了控制算法的有效系統(tǒng)模型，進(jìn)行了仿真分析。最后進(jìn)行了靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，驗(yàn)證了控制算法的有效性。性。2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀自動(dòng)機(jī)械變速箱液壓選換擋操縱

10、機(jī)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)自動(dòng)機(jī)械變速箱液壓選換擋操縱機(jī)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì) 孟建民、陳慧巖等孟建民、陳慧巖等機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)20092009年第年第2626卷第卷第1 1期期滑板選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)滑板選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)選位框選位框- -換擋框選換擋機(jī)構(gòu)方案換擋框選換擋機(jī)構(gòu)方案 該文在實(shí)車試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析了選換擋操縱機(jī)構(gòu)在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的故障該文在實(shí)車試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析了選換擋操縱機(jī)構(gòu)在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的故障( (選位選位導(dǎo)板扭曲變形，換擋撥臂彎曲甚至斷裂導(dǎo)板扭曲變形，換擋撥臂彎曲甚至斷裂) )，并重新設(shè)計(jì)了選換擋操縱機(jī)構(gòu)，最終通過仿，并重新設(shè)計(jì)了選換擋操縱機(jī)構(gòu)，最終通過仿真計(jì)算和臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)新機(jī)構(gòu)的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。真計(jì)

11、算和臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)新機(jī)構(gòu)的可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證。2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀電控機(jī)械自動(dòng)變速器系統(tǒng)換檔控制策略研究電控機(jī)械自動(dòng)變速器系統(tǒng)換檔控制策略研究 雷曉東雷曉東( (重大重大)2005)2005年碩士學(xué)位論文年碩士學(xué)位論文自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)特性仿真自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)特性仿真 王書翰等王書翰等 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)20092009年（第年（第3535卷）第卷）第7 7期期 該文設(shè)計(jì)出了一個(gè)全新的自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)，通過理論計(jì)算獲得各個(gè)閥體的具該文設(shè)計(jì)出了一個(gè)全新的自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)，通過理論計(jì)算獲

12、得各個(gè)閥體的具體參數(shù)，采用體參數(shù)，采用ITI-SimulationXITI-SimulationX仿真軟件建立了自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型，并仿真軟件建立了自動(dòng)變速器液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模型，并對(duì)每一個(gè)閥體元件的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真。對(duì)每一個(gè)閥體元件的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真。 該文得出了基本的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律，并對(duì)其進(jìn)行了修正。在分析換擋過該文得出了基本的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律，并對(duì)其進(jìn)行了修正。在分析換擋過程的基礎(chǔ)上，建立了離合器的控制仿真模型，進(jìn)行仿真研究和結(jié)果分析。針對(duì)不同的程的基礎(chǔ)上，建立了離合器的控制仿真模型，進(jìn)行仿真研究和結(jié)果分析。針對(duì)不同的道路條件和駕駛員意圖，對(duì)換擋規(guī)律做修正，

13、等到修正參數(shù)，并對(duì)換擋規(guī)律進(jìn)行特殊道路條件和駕駛員意圖，對(duì)換擋規(guī)律做修正，等到修正參數(shù)，并對(duì)換擋規(guī)律進(jìn)行特殊工況條件的仿真研究和結(jié)果分析。最后，設(shè)計(jì)出了綜合控制換擋系統(tǒng)，建立仿真模型，工況條件的仿真研究和結(jié)果分析。最后，設(shè)計(jì)出了綜合控制換擋系統(tǒng)，建立仿真模型，對(duì)耦合工況下的換擋綜合控制進(jìn)行仿真研究和結(jié)果分析。對(duì)耦合工況下的換擋綜合控制進(jìn)行仿真研究和結(jié)果分析。2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀Modelling of an automated manual transmission system Gianluca Lucente etc.

14、Mechatronics 17(2007)73-91 該文章建立了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型，并對(duì)液壓缸、壓力控制閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)。根該文章建立了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型，并對(duì)液壓缸、壓力控制閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)。根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行確定。然后又建立了離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型據(jù)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行確定。然后又建立了離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型和變速器軸的模型。文章最后基于一輛商務(wù)車進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，表明在換擋過程中，所和變速器軸的模型。文章最后基于一輛商務(wù)車進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，表明在換擋過程中，所建模型能夠較好地反應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作和動(dòng)力系統(tǒng)的主要特征。建模型能夠較好地反應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作和動(dòng)力系

15、統(tǒng)的主要特征。Gearshift Cotrol for Automated Manual Transmissions Luigi Glielmo etc. IEEE 2006 Vol.11 該文章提出了一種該文章提出了一種AMTAMT控制策略，根據(jù)控制策略，根據(jù)AMTAMT五個(gè)不同的階段設(shè)計(jì)了換擋控制器?；鍌€(gè)不同的階段設(shè)計(jì)了換擋控制器?；谝恢行推蛙噷?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用于一中型汽油車實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用MatlabMatlab工具對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)模型，干式離合器模型，控制工具對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)模型，干式離合器模型，控制執(zhí)行器的模型進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的換擋控制器的可行性。執(zhí)行器的模型進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)

16、的換擋控制器的可行性。2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀重型車輛重型車輛AMTAMT換擋過程控制方法研究換擋過程控制方法研究 王洪亮等王洪亮等 汽車工程汽車工程20092009年年( (第第3131卷卷) )第第6 6期期 目前所查閱的文獻(xiàn)大多是基于換擋規(guī)律、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等方面，今后將適當(dāng)擴(kuò)大范圍，繼續(xù)學(xué)習(xí)其他相關(guān)的知識(shí)，充實(shí)液壓方面知識(shí)。 該文在分析了同步器式機(jī)械變速器換擋過程的基礎(chǔ)上，結(jié)合電控液壓式該文在分析了同步器式機(jī)械變速器換擋過程的基礎(chǔ)上，結(jié)合電控液壓式AMTAMT換換擋操縱機(jī)構(gòu)的工作原理，提出換擋過程的控制策略。它基于對(duì)液壓系統(tǒng)的高速開關(guān)擋操縱機(jī)構(gòu)的工作原理，提出換擋過程的控制策略。它基于對(duì)液壓系統(tǒng)的高速開關(guān)電磁閥的脈寬調(diào)制控制，實(shí)現(xiàn)了換擋過程的準(zhǔn)確控制。通過臺(tái)架試驗(yàn)，得到了電磁電磁閥的脈寬調(diào)制控制，實(shí)現(xiàn)了換擋過程的準(zhǔn)確控制。通過臺(tái)架試驗(yàn)，得到了電磁閥控制占空比與換擋力的關(guān)系。最后通過實(shí)車試驗(yàn)，證實(shí)了換擋控制策略的實(shí)用性。閥控制占空比與換擋力的關(guān)系。最后通過實(shí)車試驗(yàn)，證實(shí)了換擋控制策略的實(shí)用性。2009-12-192009-12-19機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)路線技術(shù)路線換擋規(guī)律的換擋規(guī)律的制定制定換擋過程仿真換擋過程仿真與分析與分析換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參