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电控电执行器自动变速器电执行元件可行性研究

作　者: 曹东冬
导　师: 徐锐良
学　校: 河南科技大学
专　业: 车辆工程
关键词: 电执行器变速器电磁离合器变速系统模型传动可行性
分类号: U463.212
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

现代汽车控制技术和高速公路的飞速发展,在世界各国特别是发达国家无论是运输业还是个人,汽车都已成为长距离运输的主要交通工具。变速传动技术是汽车的核心技术之一,随着工业的发展汽车对自动变速器的要求也越来越高。传统机械手动变速器操作系统复杂、驾驶和乘坐舒适性差,随着驾驶技术的提高其缺点日益突出。到目前为止,出现了四种不同的汽车自动变速器:电控机械式自动变速器(AMT)、连续可变传动比自动变速器(CVT)和电控液力机械自动变速器(AT)以及双离合器电控机械式自动变速器(DCT),其中它们都有各自的优缺点。对比各种自动变速器的优缺点,本文从创新性、探索性的角度出发将电磁离合器应用于自动变速技术中进行研究。本文首先介绍了电执行器变速器的机械模型、控制系统、电执行器特性,在普通变速箱体内安装了一系列的电磁离合器,通过励磁电流来控制电磁离合器的分离和接合从而实现变速传动。接着介绍了车辆的换挡类型、换挡规律、换挡特性;从动力性方面考虑,构建了发动机模型、变速器模型、车辆模型、换挡规律模型等,由以上模型组合成车辆的变速传动系统模型。最后在SIMULINK环境中对发动机转速、车辆速度、挡位变换及电磁离合器在接合过程中的转速、转矩及接合时间做了仿真分析,通过与车辆的实际行驶状况相对比,得出电执行器变速器在动力传动技术上的可行性。本次是电控电执行器变速器研究的起步阶段,本文着重从动力性角度论证了电执行器变速器传动的可行性,希望能给自动变速技术的发展提供一个新的研究方向。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-5
符号表  5-9
第1章绪论  9-15
  1.1 车辆变速器现状  9-11
    1.1.1 普通机械变速器  9
    1.1.2 电控自动变速器  9-10
    1.1.3 电控自动变速器的控制形式  10
    1.1.4 电控自动变速器动态特性研究  10-11
  1.2 国内外研究成果  11-12
  1.3 电控自动变速器发展的趋势  12-13
  1.4 课题研究的背景、意义  13-14
  1.5 本文主要研究内容  14-15
第2章电执行器自动变速器  15-30
  2.1 电执行器变速器机械模型  15-18
    2.1.1 变速器结构  15-17
    2.1.2 变速器工作过程  17-18
  2.2 变速器控制系统硬件  18-23
    2.2.1 控制框图设计  19
    2.2.2 MCU 的选择  19-20
    2.2.3 信号传感器的选择  20
    2.2.4 系统硬件电路设计  20-23
  2.3 变速器控制系统软件  23-25
    2.3.1 变速器主程序  23-24
    2.3.2 变速器换挡程序  24-25
  2.4 系统抗干扰设计  25-26
    2.4.1 硬件抗干扰设计  25
    2.4.2 软件抗干扰设计  25-26
  2.5 电执行器特性  26-29
    2.5.1 力矩特性  26-28
    2.5.2 时间响应  28-29
  2.6 本章小结  29-30
第3章变速器变速系统的建模  30-49
  3.1 车辆换挡规律  30-36
    3.1.1 换挡类型  30-31
    3.1.2 换挡原理  31-32
    3.1.3 换挡特性  32-35
    3.1.4 换挡品质  35-36
  3.2 变速器传动比设计  36-37
    3.2.1 一挡传动比  36-37
    3.2.2 其他挡传动比  37
  3.3 变速系统模型  37-48
    3.3.1 总体模型建立  37-38
    3.3.2 驾驶员意图  38-39
    3.3.3 发动机模型  39-41
    3.3.4 变速器模型  41-43
    3.3.5 车辆模型  43-45
    3.3.6 换挡规律模型  45-47
    3.3.7 系统整体模型  47-48
  3.4 本章小结  48-49
第4章变速系统的仿真分析  49-63
  4.1 MATLAB 软件简介  49-50
    4.1.1 Matlab 软件特点  50
    4.1.2 SIMULINK 模型简介  50
  4.2 车辆加速特性仿真  50-54
    4.2.1 仿真工况  50-51
    4.2.2 仿真结果  51-54
  4.3 离合器动力性仿真  54-60
    4.3.1 离合器换挡过程  54-55
    4.3.2 电磁离合器模快  55-56
    4.3.3 离合器接合过程仿真分析  56-60
  4.4 换挡特性实例分析  60-62
    4.4.1 车辆加速特性  60-61
    4.4.2 车辆起步过程  61-62
  4.5 本章小结  62-63
第5章结论  63-65
参考文献  65-69
缩略语词汇表  69-70
致谢  70-71
攻读硕士学位期间的研究成果  71

电控电执行器自动变速器电执行元件可行性研究

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