汽车离合器执行器设计与控制方法研究

论文摘要

汽车离合器执行器是离合器动作的执行者,作为底层的操纵机构,离合器执行机构的基本功能是分离和接合离合器。离合器的自动操纵可提高起步、换档的平顺性,延长离合器的使用寿命,减轻驾驶员的劳动强度,具有重要的实用价值。机电式离合器执行器以电动机作为动力源,通过控制转速和位置,可以实现对离合器执行接合过程的精确调节,结构简化,成本低,可移植性强。本文以奇瑞QQ为研究对象,主要开展了以下几方面的工作:一、膜片弹簧离合器分离载荷特性研究。提出了一种计算离合器分离特性的方法,并根据这种方法对奇瑞QQ膜片弹簧离合器的分离特性做了计算和仿真研究。二、离合器执行器的设计。提出了电动丝杆式的奇瑞QQ离合器执行器方案,对离合器执行器的机构和零部件参数进行了设计计算,对电机等进行了选型分析。运用ProeENGINEER软件,对执行器进行了三维结构设计。三、离合器执行器动态特性分析。建立了直流电机以及机械执行机构的模型,并搭建了离合器执行器Matlab/Simulink(动态仿真模型,并进行了仿真分析。研究了分离负载特性和蓄电池电压对离合器执行器分离时间的影响。四、离合器执行器控制方法的研究。以离合器分离行程为控制参数,以执行器电机电压为控制目标,分析研究了离合器执行器的控制参数和控制方法,设计了离合器分离、保持分离和接合的控制算法和控制参数,对控制过程进行了动态仿真。研究了分离负载特性和电机等效电阻对离合器执行器动态控制性能的影响。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 汽车自动变速技术简介
• 1.3 AMT的发展状况
• 1.3.1 在国外的发展状况
• 1.3.2 在国内的发展状况
• 1.4 离合器执行器简介
• 1.5 本文主要研究内容及其意义
• 1.5.1 本文的主要研究内容
• 1.5.2 本文的研究意义
• 2 膜片弹簧离合器分离载荷特性建模与分析
• 2.1 膜片弹簧离合器简介
• 2.1.1 膜片弹簧离合器的结构、分类
• 2.1.2 膜片弹簧
• 2.1.3 膜片弹簧离合器的工况特性
• 2.2 膜片弹簧离合器结构与参数
• 2.3 膜片弹簧离合器主要零部件特性
• 2.4 膜片弹簧离合器力学模型
• 2.5 膜片弹簧离合器分离载荷特性仿真与分析
• 2.6 本章总结
• 3 离合器执行器的设计
• 3.1 概述
• 3.2 方案的确定
• 3.3 参数设计
• 3.4 三维结构设计
• 3.5 本章总结
• 4 离合器执行器建模与仿真分析
• 4.1 直流电动机的数学建模
• 4.2 机械执行机构的数学模型
• 4.3 离合器执行器的动态特性仿真
• 4.4 执行器动态特性影响因素分析
• 4.5 本章总结
• 5 离合器执行器控制算法设计与分析
• 5.1 PID控制基本原理
• 5.2 离合器控制过程与分析
• 5.3 控制算法与参数设计
• 5.4 执行器控制过程仿真
• 5.5 执行器控制性能影响因素分析
• 5.6 本章总结
• 6 全文总结
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• 作者简历
• 学位论文数据集