电控机械式自动变速器操纵系统设计毕业答辩

毕业论文答辩车辆五班王建超1电控机械式自动变速器操纵系统设计重庆大学本科学生毕业论文答辩学生：王建超学号：20093011指导教师：张伟专业：车辆工程2设计背景与任务书要求有级式机械变速器应用广泛，但换挡操作复杂、对驾驶员操作技术要求高并使驾驶员容易疲劳。电控机械式自动变速器(AMT)在原手动机械式自动变速器基础上改进了操纵系统，既有原手动变速器高效率、又有自动变速器的操作简单的优点，还保持原生产线基本不变。控制规律筛选操纵系统设计控制系统设计控制模型建立计算机模拟分析计算1.根据发动机特性与整车参数，根据行驶方程式和燃油消耗方程式求出动态三参数换挡规律。2.从选换挡力和选换挡响应速度对机构的正向需求角度来设计选换挡执行机构；根据换挡时“油离配合”要求设计了离合器操纵机构与发动机油量调节机构。3.控制系统硬件选型和设计控制程序框图。4.在Simulink仿真环境下建立发动机、变速器与整车仿真模型、AMT换挡规律仿真模型并分析其仿真结果。3主要工作4主要工作行驶路况驾驶人选择开关制动踏板加速踏板TCU通信接口车辆选换挡执行机构离合器执行机构油量调节执行机构变速器离合器发动机发动机转速车速ECU人体感觉机械信号电信号51.根据特性参数求最佳换挡规律EQD140-31柴油机转矩特性曲线8001000120014001600180020002200240026002800050100150200250300350400450发动机不同油门开度下的转矩曲线转速(r/min)转矩(N.m)100%油门开度75%油门开度50%油门开度25%油门开度02040608010010001500200025000100200300400油门开度(%)发动机稳态输出转矩曲面转速(r/min)转矩(N.m)661.根据特性参数求最佳换挡规律根据动态输出转矩和整车参数010203040506070809000.511.522.533.5汽车行驶加速度曲线ua(km/h)dua/dt(m/s2)100%油门开度75%油门开度50%油门开度25%油门开度771.根据特性参数求最佳换挡规律动态三参数最佳动力性换挡规律05101520253035404550550255075100最佳动力性换挡规律ua(km/h)a(%)881.根据特性参数求最佳换挡规律EQD140-31柴油机单位时间燃油消耗量特性曲线80010001200140016001800200022002400260028000123456789发动机不同油门开度下的单位时间燃油消耗量曲线转速(r/min)单位时间燃油消耗量(mL/s)100%油门开度75%油门开度50%油门开度25%油门开度020406080100100015002000250002468油门开度(%)发动机稳态油耗特性曲面转速(r/min)等速行驶单位时间燃油消耗量(mL/s)991.根据特性参数求最佳换挡规律根据燃油消耗方程式以及01020304050607080-20246810汽车行驶单位时间油耗曲线ua(km/h)Qt(mL/s)100%油门开度75%油门开度50%油门开度25%油门开度10101.根据特性参数求最佳换挡规律动态三参数最佳燃油经济性性换挡规律510152025300102030405060708090100最佳燃油经济性换挡规律车速(km/h)油门开度(%)1.根据特性参数求最佳换挡规律离合器控制策略11122操纵系统设计离合器原始操纵机构132操纵系统设计P2P1BA位置传感器节流阀2储气罐通空气节流阀11DT2DT离合器自动操纵机构142操纵系统设计2.1离合器自动操纵机构1、缸径、壁厚、活塞杆直径与负载、弯曲强度和挠度的计算2、缓冲计算3、进、排气口计算：4、耗气量计算5、连接与密封6、活塞杆的承载能力校核选用国产QGBⅡ气缸2操纵系统设计2.2.1选换挡原始操纵机构15162操纵系统设计2.2.2选挡自动操纵机构1—N1—R|3—N2—2|5—N3—42操纵系统设计2.2.2选挡自动操纵机构选挡力为50N，选挡时间为0.16s，2-3挡：1-R挡行程为20mm，2-3挡：4-5挡行程为20mm。选择：齿轮齿条机构+蜗轮蜗杆直流减速电机172操纵系统设计2.2.3换挡自动操纵机构换挡力为300N，换挡时间为0.24s；1：R直齿移动换挡行程为24mm，2：3挡是锁销式同步器换挡行程为14mm，4：5挡是锁销式同步器换挡行程为14mm，1、滚珠丝杠副的选择具体计算；2、7001AC角接触轴承校核；3、电动机的选择计算(90ZY04)；4、联轴器选择(8×9TGLA1鼓形齿式)。182操纵系统设计2.2.4选换挡自动操纵机构192操纵系统设计2.3油量调节操纵机构20精度力矩大小齿条运行范围响应时间0.015mm10N.cm0～15mm0.1～0.2s型号工作电压/V相电流/A步距角（°）启动频率/Hz最大静态转矩/(N.m)定位转矩/(N.m)相数42BY002240.177.54500.044＜0.00342操纵系统设计2.3油量调节操纵机构该系统调节要求选择步进电机21车速传感器单片机发动机转速传感器油门踏板位置传感器离合器位置传感器选换挡控制（直流电机）离合器控制（电磁阀）A/D转换油温传感器油量调节齿杆位置传感器换挡行程开关气缸推杆微动开关油量控制（步进电机）选挡光电开关换挡规律选择器3控制系统软硬件设计3.1原理图与单片机选型AT89S52223控制系统软硬件设计3.2控制程序框图接通电源(初始化)空挡N2到位发动机点火倒档信号调二档起步子程序正常起步信号NYNNYY报警调倒车子程序调一档起步子程序换档电机正转2档到位换档电机停转NY目标空挡N1到位换档电机反转1档到位换档电机停转NNYY选档电机正转选档电机停转23起步控制程序框图2挡起步子程序1挡起步子程序传感器换挡规律换挡逻辑判断升降档速度升降档信号车辆状态换挡执行机构调减油量子程序调离合器分离子程序调升降档子程序调离合器接合子程序调加油量子程序换档电机正转空挡Ni到位换档电机停转目标空挡Nj到位换档电机正转目标档位到位换档电机停转NYNNYY选档电机反转选档电机停转24汽车行驶状态升降挡操作过程升1挡B操作换档电机反转目标档位到位换档电机停转NY升1挡A操作3控制系统软硬件设计3.2控制程序框图25电磁铁1DT通电已到气缸行程终点电磁铁1DT断电NY电磁铁2DT通电微动开关信号发生负跳变减小节流阀1开度已到位移l2恢复节流阀1开度已到气缸行程终点电磁铁2DT断电NYNNYY步进电机正转调节齿杆已到怠速油量位置记录位移行程lNY步进电机停转步进电机反转调节齿杆位移量=lNY步进电机停转减油操作加油操作离合器分离离合器接合3控制系统软硬件设计3.2控制程序框图油门坡度质量Group1车辆参数与行驶工况行驶车速百公里油耗Qspeedup_thdown_thgear换挡逻辑控制器gearathrottlemUa_downUa_up换挡规律换挡冲击ToutgeargrademQtimpactQsuan_outavehiclegearTigearn_outneToutTransmissionnethrottleQtTtqEngine264计算机仿真分析与计算AMT换挡规律仿真模型整体结构图274计算机仿真分析与计算284计算机仿真分析与计算294计算机仿真分析与计算304计算机仿真分析与计算5仿真中的问题31毕业论文答辩32致谢谢谢各位答辩老师！车辆五班王建超