AMT液压换挡执行机构的研究(陈丽君)

1、机械传动国家重点实验室电控机械式自动变速器液压换挡执电控机械式自动变速器液压换挡执行机构的研究行机构的研究 姓姓 名：陈名：陈 丽丽 君君 导导 师：孙师：孙 冬冬 野野 教授教授 专专 业：车辆工程业：车辆工程2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室目目 录：录：1. 1. 课题的研究背景课题的研究背景2. 2. 国内外研究现状及研究意义国内外研究现状及研究意义3. 3. 研究对象及内容研究对象及内容4. 4. 相关文献的阅读相关文献的阅读5. 5. 技术路线技术路线6. 6. 论文章节划分论文章节划分2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室课题的

2、研究背景课题的研究背景目前，使用最多的自动变速器主要有3种类型:机械式自动变速器(AMT)、液力自动变速器(AT)、无级变速器(CVT)综合比较来看, AMT既具有了液力自动变速器的优点，又具有结构紧凑、传动效率高，成本低，易于制造等优点，在国内实现工程化方面具有较大优势，被认为是最适合中低档家庭轿车用自动变速器。例如奇瑞A1，路宝节油，09威志等都使用了AMT手自一体变速器。2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室国内外研究现状国内外研究现状国外：国外： AMT从90年代中期开始在欧洲市场崛起，2000年已开始蔓延到美国和日本，如Eaton、GM和日本的部分汽车制造厂都

3、开始在这方面投入了产品开发。目前，AMT在美国和欧洲已实现了商品化，重型汽车上装配AMT的比例正在逐步增加。到2008年，欧洲近50%的MT已被AMT取代，部分AT市场也被AMT占据。因此，近年来世界各重型汽车生产企业都在努力开发新一代的AMT产品。2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室国内外研究现状国内外研究现状国内：国内： 我国的AMT研制工作起步较晚，目前已开展这方面研究的有上海交大、吉大、重大、北京理工等。其中吉大研究的动态三参数换挡规律，离合器最佳结合规律，离合器起步控制等处于世界先进水平。桑塔纳2000型AMT样车和南京依维柯轻型客车AMT样车均通过了鉴定，

4、这表明我国AMT技术的发展已进入到产品化阶段。同时，中国重汽、重庆青山、衡阳顺风以及中国兵器在自主研发AMT变速器的领域有了长足的发展，取得了一定的突破。2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室课题的研究意义课题的研究意义换挡执行机构用来完成摘挡、选挡、挂挡的动作，其准确性和可靠性决定了AMT能否实现基本的功能，它的结构设计是整个AMT性能的基础，在很大程度上决定了AMT的硬件性能，也是保证AMT具有优良换挡品质的前提。换挡执行机构目前存在换挡动作不准确，可靠性差，无法大规模装车等问题。因此继续深入研究AMT换挡执行机构，具有重要的理论意义和应用价值。2009-12-19

5、2009-12-19机械传动国家重点实验室液压系统原理图研究对象研究对象换档执行换档执行机构类型机构类型AMTAMT液压换挡执行机构液压换挡执行机构电控电控- -气动气动电控电控- -液动液动电控电控- -电动电动AMT的整体控制结构简图采用液压换挡方式使变速器结构紧凑，并使换挡迅速、轻便、平稳、无撞击、具有良好的可靠性和安全性能。国外产业化的AMT大多是电控液动式。2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室研究内容研究内容换挡执行机构设计换挡液压系统设计控制算法的选定换挡执行机构动态特性仿真分析液压元件参数设计参数对系统性能的影响设计一套AMT液压换挡执行机构，以提高换挡

6、品质研究目的研究目的2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室相关文献的阅读相关文献的阅读重型车电控机械式自动变速器执行机构的研究与开发重型车电控机械式自动变速器执行机构的研究与开发 张辉张辉( (重大重大)2007)2007年硕士学位论文年硕士学位论文 该文以某重型车辆该文以某重型车辆1212档手动机械变速器为基础，进行档手动机械变速器为基础，进行AMTAMT系统液压驱动执行机构的系统液压驱动执行机构的开发设计与性能研究。分析了传动系统中离合器，变速器的特性，制定出离合器控制规开发设计与性能研究。分析了传动系统中离合器，变速器的特性，制定出离合器控制规律，并对换挡力进行了

7、研究，设计出了新型的液压驱动自动操纵机构，进行了律，并对换挡力进行了研究，设计出了新型的液压驱动自动操纵机构，进行了AMTAMT液压液压操纵机构的元件计算、选型及系统仿真、分析。操纵机构的元件计算、选型及系统仿真、分析。变速器执行机构采用变速器执行机构采用X-YX-Y型布置方式型布置方式共共4 4个液压缸，个液压缸，3 3个液压缸为双作用三位置缸，个液压缸为双作用三位置缸，R R档缸为弹簧复位式两位置单作用液压缸。档缸为弹簧复位式两位置单作用液压缸。由三位四通电磁阀控制换挡液压缸由三位四通电磁阀控制换挡液压缸由二位三通电磁阀控制倒挡液压缸由二位三通电磁阀控制倒挡液压缸2009-12-19200

8、9-12-19机械传动国家重点实验室相关文献的阅读相关文献的阅读基于模糊规则的基于模糊规则的AMTAMT换挡执行机构位置的高精度控制换挡执行机构位置的高精度控制 丁然然（上海交大）丁然然（上海交大）20082008年硕士学位论文年硕士学位论文AMT系统液压原理图换挡执行机构结构图 该文研究的是该文研究的是AMTAMT无选挡式液压换挡执行机构，建立了换挡执行机构摘挡过程的动力无选挡式液压换挡执行机构，建立了换挡执行机构摘挡过程的动力学方程，并在学方程，并在matlab/simulinkmatlab/simulink环境中搭建了机构的动力学模型。环境中搭建了机构的动力学模型。通过实验测试了液压缸通

9、过实验测试了液压缸活塞不同的位置，电磁阀开启时间和活塞位移之间的对应关系，确定隶属函数和模糊控活塞不同的位置，电磁阀开启时间和活塞位移之间的对应关系，确定隶属函数和模糊控制规则，构造了模糊控制器，并将模糊控制器嵌入到液压系统中，形成完整的液压控制制规则，构造了模糊控制器，并将模糊控制器嵌入到液压系统中，形成完整的液压控制系统模型，进行了仿真分析。最后进行了静态试验和动态试验，验证了控制算法的有效系统模型，进行了仿真分析。最后进行了静态试验和动态试验，验证了控制算法的有效性。性。2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室相关文献的阅读相关文献的阅读自动机械变速箱液压选换挡操纵

10、机构的改进设计自动机械变速箱液压选换挡操纵机构的改进设计 孟建民、陈慧岩等孟建民、陈慧岩等机械设计机械设计20092009年第年第2626卷第卷第1 1期期滑板选换挡执行机构滑板选换挡执行机构选位框选位框- -换挡框选换挡机构方案换挡框选换挡机构方案 该文在实车试验的基础上，分析了选换挡操纵机构在试验过程中出现的故障该文在实车试验的基础上，分析了选换挡操纵机构在试验过程中出现的故障( (选位选位导板扭曲变形，换挡拨臂弯曲甚至断裂导板扭曲变形，换挡拨臂弯曲甚至断裂) )，并重新设计了选换挡操纵机构，最终通过仿，并重新设计了选换挡操纵机构，最终通过仿真计算和台架试验对新机构的可靠性进行了验证。真计

11、算和台架试验对新机构的可靠性进行了验证。2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室相关文献的阅读相关文献的阅读电控机械自动变速器系统换档控制策略研究电控机械自动变速器系统换档控制策略研究 雷晓东雷晓东( (重大重大)2005)2005年硕士学位论文年硕士学位论文自动变速器液压系统设计与动态特性仿真自动变速器液压系统设计与动态特性仿真 王书翰等王书翰等 北京航空航天大学学报北京航空航天大学学报20092009年（第年（第3535卷）第卷）第7 7期期 该文设计出了一个全新的自动变速器液压系统，通过理论计算获得各个阀体的具该文设计出了一个全新的自动变速器液压系统，通过理论计算获

12、得各个阀体的具体参数，采用体参数，采用ITI-SimulationXITI-SimulationX仿真软件建立了自动变速器液压系统动态仿真模型，并仿真软件建立了自动变速器液压系统动态仿真模型，并对每一个阀体元件的动态特性进行了仿真。对每一个阀体元件的动态特性进行了仿真。 该文得出了基本的动力性和经济性换挡规律，并对其进行了修正。在分析换挡过该文得出了基本的动力性和经济性换挡规律，并对其进行了修正。在分析换挡过程的基础上，建立了离合器的控制仿真模型，进行仿真研究和结果分析。针对不同的程的基础上，建立了离合器的控制仿真模型，进行仿真研究和结果分析。针对不同的道路条件和驾驶员意图，对换挡规律做修正，

13、等到修正参数，并对换挡规律进行特殊道路条件和驾驶员意图，对换挡规律做修正，等到修正参数，并对换挡规律进行特殊工况条件的仿真研究和结果分析。最后，设计出了综合控制换挡系统，建立仿真模型，工况条件的仿真研究和结果分析。最后，设计出了综合控制换挡系统，建立仿真模型，对耦合工况下的换挡综合控制进行仿真研究和结果分析。对耦合工况下的换挡综合控制进行仿真研究和结果分析。2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室相关文献的阅读相关文献的阅读Modelling of an automated manual transmission system Gianluca Lucente etc.

14、Mechatronics 17(2007)73-91 该文章建立了动力传动系统模型，并对液压缸、压力控制阀进行结构参数设计。根该文章建立了动力传动系统模型，并对液压缸、压力控制阀进行结构参数设计。根据理论计算和实验数据，可以对模型参数进行确定。然后又建立了离合器执行机构模型据理论计算和实验数据，可以对模型参数进行确定。然后又建立了离合器执行机构模型和变速器轴的模型。文章最后基于一辆商务车进行了试验验证，表明在换挡过程中，所和变速器轴的模型。文章最后基于一辆商务车进行了试验验证，表明在换挡过程中，所建模型能够较好地反应执行机构的动作和动力系统的主要特征。建模型能够较好地反应执行机构的动作和动力系

15、统的主要特征。Gearshift Cotrol for Automated Manual Transmissions Luigi Glielmo etc. IEEE 2006 Vol.11 该文章提出了一种该文章提出了一种AMTAMT控制策略，根据控制策略，根据AMTAMT五个不同的阶段设计了换挡控制器。基五个不同的阶段设计了换挡控制器。基于一中型汽油车实验数据，利用于一中型汽油车实验数据，利用MatlabMatlab工具对传动系统模型，干式离合器模型，控制工具对传动系统模型，干式离合器模型，控制执行器的模型进行仿真分析，验证了所设计的换挡控制器的可行性。执行器的模型进行仿真分析，验证了所设计

16、的换挡控制器的可行性。2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室相关文献的阅读相关文献的阅读重型车辆重型车辆AMTAMT换挡过程控制方法研究换挡过程控制方法研究 王洪亮等王洪亮等 汽车工程汽车工程20092009年年( (第第3131卷卷) )第第6 6期期 目前所查阅的文献大多是基于换挡规律、执行机构等方面，今后将适当扩大范围，继续学习其他相关的知识，充实液压方面知识。 该文在分析了同步器式机械变速器换挡过程的基础上，结合电控液压式该文在分析了同步器式机械变速器换挡过程的基础上，结合电控液压式AMTAMT换换挡操纵机构的工作原理，提出换挡过程的控制策略。它基于对液压系统的高速开关挡操纵机构的工作原理，提出换挡过程的控制策略。它基于对液压系统的高速开关电磁阀的脉宽调制控制，实现了换挡过程的准确控制。通过台架试验，得到了电磁电磁阀的脉宽调制控制，实现了换挡过程的准确控制。通过台架试验，得到了电磁阀控制占空比与换挡力的关系。最后通过实车试验，证实了换挡控制策略的实用性。阀控制占空比与换挡力的关系。最后通过实车试验，证实了换挡控制策略的实用性。2009-12-192009-12-19机械传动国家重点实验室技术路线技术路线换挡规律的换挡规律的制定制定换挡过程仿真换挡过程仿真与分析与分析换挡执行机构换挡执行机构结构参