AMT控制系统结构及国外主要AMT产品介绍

AMT控制系统结构及国外主要AMT产品介绍作者：卢新田，侯国政作者单位：一汽集团公司技术中心刊名：汽车技术英文刊名：AUTOMOBILETECHNOLOGY年，卷(期)：2004，(5)被引用次数：6次参考文献(2条)1.HeardtleHeta1开发和应用卡车、客车自动变速器方面的经验[期刊论文]-传动技术2001(04)2.KojiFM商业车辆第二代EE传动自动机械变速箱(AMT)的优越性[期刊论文]-传动技术2001(04)相似文献(10条)1.期刊论文蒋俊.池建伟.周建.JIANGJun.CHIJian-wei.ZHOUJian40/50装载机行星式动力换挡变速器操纵阀的改进设计-建筑机械（上半月）2007(2)1问题的提出目前国产40/50装载机大多配用行星式动力换挡变速器,其双变由双涡轮4元件变矩器和2进1退行星式变速箱构成.该变速器有超越离合器自动对变矩器的Ⅰ、Ⅱ涡轮进行动力整合输出,使变矩器能实现轻载和重载2种工况的自动切换.实际上此种变速器具有4进2退的挡位,可简化变速操纵结构,只用1个变速手柄即可实现所有换挡和换向操作.该变速器结构已定型多年,结构简单、维修方便、配件充裕,相对于电液控制变速器在价格上有较大竞争力,所以该变速器在今后相当长一段时间内仍是市场配套的主流产品.2.期刊论文康正生.KangZhengshengSD42型推土机用电控动力换挡变速器-工程机械2007,38(11)在充分调研的基础上,吸收国内外的先进技术和经验,结合国内生产的实际情况,开发了符合国情的SD42型推土机用电控动力换挡变速器.它由控制部分和行星变速器两部分构成.额定输入功率/转速为310kW(420hp)/2000r/min,前进3挡、后退3挡,适合于420hp(310kW)功率级的推土机.该变速器采用结构刚度大、齿间负荷小、传动比大、结构紧凑的行星齿轮式动力换挡变速器,电控操作方式,使各离合器按照预先设定的充液曲线进行充液换挡,换挡平稳,提高了产品的使用寿命和司机操作的舒适性.3.期刊论文张如伟.姚友良动力换挡变速器3种典型故障的分析-工程机械与维修2004(9)推土机的液力一机械传动采用行星齿轮式动力换挡变速器,结构紧凑,传动平稳.本文以TY220型推土机为例,分析其变速器在使用过程中的常见故障.4.期刊论文张如伟.姚友良动力换挡变速器的维修误区-工程机械与维修2005(4)1.拆装方法不规范动力换挡变速器结构紧凑,拆卸安装要求较高.某些维修服务人员经常操作不规范,野蛮拆装,以致引起变速器漏油和噪声大等故障,缩短使用寿命.以TY220型推土机变速器为例,各离合器液压缸体之间用两个销子定位,装配较紧,需要用铜棒打入,而不少维修人员却用钢或铁等金属棒敲打,易使液压缸体的安装面变形,密封不严,压力油泄漏.对表面要求较严格的地方,应尽量不用钢或铁棒直接去敲打,确实需要敲打时,中间应垫一层木板,以防损伤;在维修拆装过程中,应尽量使用专用工具,以免损伤零部件.5.期刊论文殷浩东3D90EC电控动力换挡变速器-工程机械2006,37(8)目前国内生产的工程机械变速器,换档操纵系统以机械或机液操纵为主,结构布置复杂,操作费力,且换档品质较差.而国外同类产品则多为电液控制,操纵系统布置灵活,操作简便;换档品质高,且很容易实现车辆的自动控制.6.期刊论文李洪忠.卞维展装载机变速器直接挡连接盘的改进-工程机械与维修2006(2)ZL50型轮式装载机动力换挡变速器内直接挡连接盘螺栓易发生早期断裂,影响整个传动系统的可靠性.下面对直接挡连接盘螺栓断裂的原因进行分析并提出改进措施.动力换挡变速器的结构如图1所示.7.期刊论文李连刚.任洪涛.杨希岭.庄新伟定轴式动力换档变速器常见故障分析-工程机械2001,32(6)定轴式动力换挡变速器以其可靠性高、结构简单、紧凑、零件通用性好、换挡操作简便等一系列优点在工程机械上得到广泛应用。1常见故障与分析现以ZL50G装载机为例,列出定轴式动力换挡变速器的常见故障,并对引起故障的原因进行分析(表1)。8.期刊论文黄微.匡万兴.王姮辉.申玉梅.李树国.常江.刘英娜ZL15变速器的设计与研制-工程机械2007,38(5)通过充分的市场调研、吸收国内外先进的技术和经验,集众家之长开发了符合中国国情的ZL15变速器,包括合体式动力换挡变速器和分体式换挡变速器两种基本型式.该产品属于定轴式动力换挡类型,额定输入转数为1800～2400r/min,传动功率为40～50kW.此变速器从设计上改变了以往的结构复杂及外观体积大等缺陷;工艺上从便于铸造、便于加工、便于装配3点进一步完善;材质上选取优良的齿轮钢20CrMnTi,同时兼备结构紧凑、工艺完善、材质优良、操纵方便、换挡平稳准确、使用可靠、寿命长等特点,并且适用范围广,可与265、272、280等多种型号的变矩器匹配,能够在一定范围内随外界载荷大小变化而自动改变输出转速和转矩,从而可使发动机长时间处于大功率下工作,且不熄火.经过现场实际应用,各项技术指标达到设计要求.9.学位论文朱振宇工程车辆自动变速智能控制系统试验研究2004车辆自动变速技术的发展已经进入智能化时代，将先进技术融入控制系统已成为车辆发展的趋势。在这其中，工程车辆由于其作业环境复杂、恶劣，作业任务多样，驾驶员频繁换挡导致劳动强度增大，作业生产率不高，传动效率难以保证，迫切要求将机器人技术应用到工程车辆中，开发具有智能化特征的车辆自动变速系统以适应工程车辆特殊的工作环境和提高工程车辆的使用性能。因此，在工程领域中研究和开发具有自主知识产权的车辆自动变速系统对打破外国产品的对我国的垄断、提高我国的经济综合实力具有重要而现实的意义。论文结合国家自然科学基金项目(50075033)“工程机械智能自动变速技术研究”，以ZL50轮式装载机的动力传动系统为研究对象，主要针对工程车辆液力机械传动系统实现自动变速的要求，以提高工程车辆传动系统工作性能、最大程度的发挥车辆动力性兼顾经济性为目的，应用车辆技术、电子技术、计算机技术、人工智能控制技术及传感器技术，在实现车辆自动变速智能控制方面进行了理论与试验研究。现代工程车辆的动力传动系统主要包括发动机、液力变矩器和机械式变速器，液力变矩器在这其中起到了重要的作用，它具有对外载的自动适应性，不但可以减少动载荷冲击、改善车辆起步和低速重载性能，而且还可以实现小范围的`级变速。但是，由于变矩器自身所固有的液力损失大、传动效率低的缺陷，使得车辆传动系统总体传动效率有所降低。如何既能保持其自适应外载荷变化的优点，又解决其平均传动效率较低的缺点，并适应工程机械工作的特点及要求成为亟待开发推广的关键技术。针对工程车辆液力机械传动的特点，研究了工程车辆动力性和经济性换挡规律，并在此基础上提出了采用混沌神经网络智能控制技术的工程车辆自动换挡策略。建立了工程车辆自动变速智能控制系统，使车辆自动变速具有了智能化特征，能够适应外界载荷和环境工况的变化。自动变速系统在继承了神经网络控制技术优点的基础上，利用混沌优化算子进一步改善了系统控制的精度和响应的速度。文中还结合仿真技术，对车辆自动变速系统进行了仿真研究。同时开发了自动变速电子控制系统，进行了系统硬件和软件的设计和调试。最后在液力机械传动试验台上进行了控制算法的验证试验和自动变速控制系统综合性能的测试试验。试验结果表明：系统对工程车辆自动变速的智能控制是实时、有效和可靠的，能够在保证传动系统高效运行的前提下使车辆发挥最佳的动力性。以下将分章节介绍论文的研究工作：第一章绪论。分析了车辆自动变速技术的发展史和国内外自动变速技术的研究动态，介绍了自动变速在工程机械上的应用成果。结合我国国情，论述了在工程车辆(机械)上实现自动变速的重大意义。工程车辆实现自动变速智能控制，从技术上讲可以改善车辆传动性能、减轻驾驶员劳动强度、提高工作效率；从经济上看可以促进自主知识产权产品的开发能力和提高整车电控自动化水平。通过对电控自动变速系统组成原理和各种智能控制方法的介绍，论述了智能化是自动变速技术的发展趋势。对于工程机械自动变速这类结构复杂、过程非线性、控制精度要求较高以及应用多种高新技术的控制问题单靠一种智能控制方式已无法满足控制要求。因此，迫切需要某种综合的、集成的智能控制方法来解决越来越复杂的控制问题，从而可以弥补单一控制策略的不足，这也是智能控制技术发展的趋势。在分析前人研究成果的基础上，明确了论文的主要研究内容。第二章工程车辆动力传动系统控制模型。这一章是工程车辆液力机械传动研究的理论分析部分，以ZL50轮式装载机所装备的动力传动系统为研究对象，首先介绍了传动系统的结构形式及特点，包括X6130柴油机、YJ355型液力变矩器和4D180型动力换挡变速器，然后运用理论分析与试验数据相结合的方法建立了发动机、液力变矩器、发动机与变矩器的匹配工作、动力换挡变速器、车体、工况环境等动力学模型，并在此基础上给出了车辆行驶动力学方程，为后续的工程车辆自动变速控制系统的仿真开发乃至全文的研究工作奠定理论基础。第三章工程车辆自动变速智能控制系统设计。这一章是论文的核心内容，全面、系统地论述了智能控制技术应用于工程机械液力机械传动系统变速控制的理论基础和实现方法。首先对车辆自动变速控制系统做了简单的阐述，明确了控制系统的目标、任务以及控制性能的评价指标。在此基础上介绍了自动变速控制系统的组成原理，重点了解了当前工程车辆自动变速应用最广泛的控制系统——电控液动自动变速系统以及它的液压系统工作原理。然后，对工程车辆自动换挡规律进行了研究。总结了单参数、两参数、三参数换挡规律的特点和应用范围，从动力性、经济性、工作效率的角度介绍了应用自动换挡技术给车辆性能所带来的影响。为了制定工程车辆最佳换挡规律，对具体的研究对象—ZL50轮式装载机的作业方式、工作状态、控制信息、作业工况、外界环境以及驾驶员操纵方式做了一个全面的了解，以便根据装载机各方面的作业特征和工作特点来制定换挡时的目标模式，为装载机各工况下换挡特性的研究打下了理论基础。从装载机实际的作业情况，阐明了工程车辆自动换挡变速控制应该以保持最佳动力性、兼顾经济性为控制目标。实现自动换挡控制目标的前提条件是正确地控制换挡时刻。换挡时刻控制的方法是采用“挡位近似”的方法，即利用神经网络的“函数近似”方法模拟实际的挡位值。但是，由于实际的变速器挡位值是离散的整数量，而“近似”后的挡位值是连续的，所以，要将连续的近似挡位还原成实际的挡位还要经过一个圆整环节。利用人工神经网络控制理论，提出了工程车辆自动变速神经网络控制模型。为了研究神经网络的有效学习算法，克服一般算法收敛速度慢、易陷入局部极小点和泛化适应能力差的缺陷，将混沌优化变量引入到神经网络的结构参数的搜索过程中，利用混沌运动所具有的遍历性、随机性和规律性特点形成了一个强学习能力的混沌神经网络系统。通过对大量样本的训练，验证了所提出的基于混沌优化的神经网络学习算法的有效性。最后，在此基础上提出了工程车辆自动变速混沌神经网络控制方案以及传动系统效率的评价方法。第四章工程车辆自动变速系统仿真研究。计算机仿真是研究工程车辆自动变速智能控制的重要手段之一。以MATLAB仿真软件为支持环境，结合前文建立的ZL50装载机的动力传动系统、车体、作业工况等动力学模型，建立了自动变速系统的仿真模型，其中包括驾驶员、传动系统、工况、车体和混沌神经网络换挡控制器等模型，并利用MATLAB的SIMULINK工具箱对仿真模型进行了测试分析和仿真模拟，最后给出了仿真结果。仿真结果说明了系统仿真模型的建立以及工况选择和初始仿真参数的设定是合理的，从而有力地验证了所提出的工程车辆最佳动力性换挡规律的正确性以及智能换挡控制系统的结构及控制算法的可行性、准确性与可靠性。通过仿真试验，初步确定了基于混沌神经网络的换挡控制系统所必须的外部信息和系统内部的信息，模拟了这些信息的流向和时序，发现了系统设计时需要解决的问题，得出了自动变速控制系统开发的参考依据。第五章自动变速电子控制系统开发设计。这一部分是对工程