沙滩车AMT液压执行机构对换挡品质影响的研究

论文摘要

电控机械式自动变速器具有机械传动效率高,工作可靠,结构相对简单、紧凑、产业继承性较好,具有一定的产业基础,符合我国的国情等优点。采用电控液动的电控机械式自动变速器能够有效的吸收换挡冲击和外部载荷引起的振动,实现过载保护,具有响应速度快,控制精度高,操作简单等特点,广泛应用于商用车和低端乘用车上。本文基于企业项目《沙滩车和轿车AMT系统开发》而开展研究的。课题的意义在于以市场为最终导向,研究和开发适用于沙滩车和轿车的AMT系统,进行具有完全自主知识产权的设计与开发,使其产业化,最终形成批量化的AMT产品。本文运用换挡品质的客观评价方法和冲击理论为理论基础,以软件联合仿真为手段,结合沙滩车的实际使用工况,在产品开发的过程中,充分考虑液压执行机构在换挡过程中对换挡品质的影响。在本文中介绍了研究换挡品质的意义以及换挡品质的客观评价指标,对车辆传动系统的特性进行分析,依据传动系统所处的不同状态,建立AMT换挡过程动力学模型。根据车辆传动系统特性分析,建立发动机、离合器、变速器、同步器换挡力、液压执行机构以及整车传动系统的数学模型,运用Matlab/Simulink与AMESim软件对沙滩车AMT液压执行机构联合仿真。运用仿真得出结论指导AMT液压执行机构的设计,在满足设计要求的前提下,提高AMT的换挡品质。最后依据虚拟装配的原则以及设计要求,装配成液压执行机构。文中以沙滩车的实际参数作为仿真模型参数,以AMESim模型模拟仿真液压执行机构的物理结构和液压控制,运用Matlab/Simulink模型模拟仿真液压执行机构换挡的逻辑关系。文中为了加强结论的说服性,在理论上讨论了间隙值和油缸作用面积对换挡品质产生的影响。通过给定不同的参数作比较,依据模拟仿真得出的曲线并考虑工程实际得出最终结论。这种利用仿真得出的结论指导设计的方法在产品研发的过程中将起到重要的作用。这种设计的方法可以在设计的最初阶段较为准确的确定以换挡品质为目标的产品设计方案,对于缩短产品研发的周期和节约成本起到至关重要的作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 自动变速器的类型及特点
• 1.2 电控机械式自动变速器国内外研究现状
• 1.3 AMT 的工作原理与系统结构
• 1.3.1 AMT 的工作原理
• 1.3.2 液压控制AMT 的系统结构
• 1.4 课题来源和主要研究内容
• 1.4.1 本文的课题来源
• 1.4.2 本文研究的主要内容
• 第2章 换挡品质研究
• 2.1 换挡品质介绍
• 2.2 换挡品质评价指标
• 2.2.1 换挡时间
• 2.2.2 滑摩功
• 2.2.3 冲击度
• 2.2.4 换挡品质评价指标之间的关系
• 2.3 换挡品质的主观评价方法
• 2.4 换挡过程分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 动力传动系统特性分析
• 3.1 发动机特性分析
• 3.2 离合器特性分析
• 3.2.1 离合器的接合量控制
• 3.2.2 离合器的接合速度控制
• 3.3 变速器特性分析
• 3.3.1 传动系统参数对汽车动力性的影响
• 3.3.2 同步器受力分析
• 3.4 AMT 换挡过程动力学建模
• 3.5 本章小结
• 第4章 AMT 换挡执行机构动态仿真
• 4.1 MATLAB/Simulink 与AMESim 联合仿真简介
• 4.2 车辆动力传动系统Simulink 仿真模型
• 4.2.1 发动机仿真模型
• 4.2.2 离合器仿真模型
• 4.2.3 变速器仿真模型
• 4.2.4 变速器同步器换挡力逻辑判断模型
• 4.2.5 液压选换挡执行机构控制模型
• 4.2.6 车辆传动系统Matlab/Simulink 仿真模型
• 4.3 车辆传动系统AMESim 仿真模型
• 4.4 仿真分析
• 4.4.1 仿真过程分析
• 4.4.2 仿真结果比较
• 4.5 本章小结
• 第5章 沙滩车AMT 选换挡执行机构设计
• 5.1 沙滩车AMT 选换挡执行机构设计要求
• 5.1.1 AMT 总成的疲劳寿命
• 5.1.2 AMT 总成可靠性
• 5.1.3 总成装配要求
• 5.1.4 换挡要求
• 5.1.5 同步器寿命评定指标
• 5.1.6 密封性能
• 5.1.7 噪声指标
• 5.2 沙滩车AMT 选换挡执行机构零部件设计
• 5.2.1 选换档缸体
• 5.2.2 选挡轴及其相关部件设计
• 5.2.3 换挡轴以及相关部件设计
• 5.2.4 液压控制机构设计
• 5.3 沙滩车AMT 选换挡执行机构装配
• 5.3.1 虚拟装配的注意事项
• 5.3.2 AMT 选换挡执行机构装配
• 5.4 本章小结
• 第6章 全文总结
• 参考文献
• 致谢