AMT电动换挡执行机构分析与参数化设计

建立了一种机械自动变速器(AMT)电动选换挡执行机构正向设计方法及设计流程。以实际换挡力的需求为出发点,以国家标准28工况为依据,根据试验所测得的原型车性能参数制定动力性和燃油经济性换挡规律,通过对换挡同步过程和同步力影响因素的分析,以及对电动选换挡执行机构作用过程的运动学和动力学研究,计算出了换挡所需的最大同步力,并在此基础上进行换挡执行机构的参数设计。为机械自动变速器电动换挡执行机构设计以及AMT控制算法的制定提供依据。     

电驱动式AMT换挡执行机构传动效率试验

为了从试验角度分析电驱动式AMT换挡执行机构传动效率,形成有效试验评价体系,通过分析电驱动式AMT换挡执行机构的特点,设计了AMT换挡执行机构平均传动效率试验方案。依据电驱动式AMT换挡执行机构的运动规律,提出了一种新的平均传动效率计算方法。该算法利用AMT执行机构试验台,分别对某型AMT换挡执行机构在恒时间—变负载和恒负载—变时间2种工况条件的平均传动效率进行了试验研究。试验结果表明：利用该试验方案和平均传动效率计算方法得到的平均传动效率具有较好的重复性;并且在换挡时间恒定时平均传动效率随负载增大而增大;而在负载恒定时换挡时间的变化对平均传动效率影响较小。     

AMT换挡铜块磨损原因分析及解决措施

针对装备了电控液压式机械自动变速器(AMT)的试验车在可靠性试验过程中出现的变速器内部换挡铜块早期磨损的问题,分析了换挡操纵机构的工作原理.通过对换挡操纵机构安装力传感器结合AMT台架试验和人工换挡的实车试验,对换挡铜块磨损的原因进行了分析,对换挡控制策略进行了补充修正,并且通过AMT台架和实车试验对修正后的换挡控制策略进行了考核,证明了控制策略的相关修正措施对解决换挡铜块早期磨损问题的有效性.     

电动客车AMT系统的研究与实现

研究适用于电动客车的电控机械式自动变速系统(AMT),实现无离合器换挡控制.按照AMT系统设计准则研制了电动客车AMT.引入CAN总线技术,实现了AMT与交流电机的协调控制.提出了电动客车AMT换挡控制策略,改善换挡品质.对ECU进行了电磁兼容性设计,使之能正常工作.在交通部公路试验场进行的试验表明,所研制的电动客车AMT系统达到了预定的技术指标.     

越野车辆AMT消除意外换挡及频繁换挡策略研究

提出了油门钝化方法,用于解决装备AMT变速器的越野车辆经常出现车辆意外换挡及频繁换挡的问题.讨论了油门钝化控制策略对解决意外换挡及频繁换挡问题的可行性及其影响因素,通过采用步进的方式对油门信号进行处理,可以有效屏蔽短时间内油门剧烈变换对车辆换挡的影响.设计了油门钝化控制策略及控制软件.实车试验结果表明,采用油门钝化控制策略的越野车辆意外换挡及频繁换挡的现象得到了有效控制.     

履带车辆综合传动数字控制换挡

通过对履带车辆综合传动装置电液换挡要求进行分析,设计了兼有换向和调压功能的电液数字换挡系统,通过建模获得了由先导电磁阀和双边节流滑阀组成的数字调压阀的特性. 在此基础上针对综合传动装置单元件切换和双元件切换换挡过程特点制定换挡过程自适应控制策略并设计了换挡控制器. 试验结果表明,数字控制换挡改善了重型履带车辆综合传动装置离合器滑摩过程,提高了换挡平顺性,更好地满足了车辆对换挡品质和环境使用的要求.      

两挡AMT纯电动汽车换挡协调控制及试验研究

为提高两档AMT纯电动汽车的换挡平顺性及减少换挡时间,建立了详细的纯电动汽车动力传动系统的数学模型,制定驱动电机参与换挡过程的综合协调控制方法,从允许的最大换挡冲击度出发得出转矩相阶段电机扭矩控制律,惯性相阶段采用PID和有限状态切换的控制策略进行电机调速.最后搭建纯电动汽车传动系统试验台架,对升挡和降挡过程中换挡协调控制策略进行仿真分析与试验验证.仿真结果显示:0～100 km/h全加速的升挡时间为0.5 s,纵向冲击度在8.0 m/s~3以内,NEDC市区工况升降挡时间均在0.6 s以内,最大冲击度未超过7.8 m/s~3;试验结果显示:驱动电机在固定转速下的升降挡时间分别为0.6 s和0.8 s,输出轴转速变化平滑.传统AMT车辆的换挡时间为0.8～1.0 s,上述结果表明该换挡综合协调控制策略能够实现快速、平稳换挡.     

牙嵌离合器同步过程建模及影响因素分析

以某纯电动大客车装载的牙嵌离合器式AMT为研究对象,以缩短换挡同步时间和减小同步过程牙嵌离合器啮合冲击为目标,采用动力学仿真分析方法研究了牙嵌离合器牙型参数对换挡同步时间和啮合套角加速度的影响规律。基于虚拟样机技术,运用ADAMS建立了4自由度牙嵌离合器同步过程动力学模型,将模型仿真结果与理论计算值进行对比,其误差为3.7%。依据对照试验单一变量原则,针对不同的牙型参数分别设计了试验方案,并分析了试验结果。     

基于功率内分流的复合式双流传动系统及其换挡控制研究

文章基于内分流式液压机械双流传动系统(hydro-mechanical transmission,HMT)的基本特性,借鉴双离合变速器传动原理,提出了一种复合式液压机械双流传动系统(combined hydro-mechanical transmission,CHMT)方案,介绍了CHMT系统2种换挡控制方法,重点分析了由低挡HMT换入高挡HMT工况的换挡控制过程;在综合考虑液压泵和液压马达效率时,以某拖拉机作为应用平台,利用Matlab/Simulink建立了CHMT系统模型。通过仿真分析,验证了该换挡控制方案的可行性;并在此基础上,提出和验证了通过对液压元件及控制过程的优化能够进一步改善换挡品质的方案,更好地满足了负载车辆的换挡要求。     

汽车自动变速器发展综述

对目前国际上5种自动变速器进行了全面系统地介绍.阐述了各种自动变速器的传动机理,给出其发展历史及国内外研究现状.从数字仿真技术、起步控制、换挡规律制定、换挡品质优化、执行机构设计以及制造工艺等角度提出了自动变速器的共性关键技术.总结了各种自动变速器的主要生产厂商以及在国内汽车市场应用情况.最后对比了其优缺点,并提出发展趋势.     

悬臂式3D打印机三移两转混联解耦机构设计研究

针对当前3D打印装备存在工作空间大、运动/力传递性能差的问题,设计了一种悬臂式3D打印机三移两转混联解耦机构。依据解耦原则,建立串联单元解耦支链;并利用串联支链构型构成解耦并联单元。依据机器人末端一般运动特征集设计三移两转混联解耦机构,确定第一类混联机构的组合方式;最终基于雅克比矩阵秩设计出悬臂式3D打印机三移两转混联解耦机构。实验结果表明,相对于传统的混联机构,设计的混联机构优质工作空间大、运动/力传递性能高、实用性较强。     

机械式自动变速器的换挡控制

机械式自动变速器为非动力换挡,换挡品质是AMT换挡控制的关键.分析了换挡过程的控制策略对换挡品质的影响.在恢复动力过程中,离合器在同步时刻主从动盘转速差的变化率与车辆加速度的突变量成正比.车辆加速度变化较大时会引起使乘员感到不舒适的车辆冲击和振荡.笔者提出了通过发动机和离合器的协调控制使同步时刻离合器主从动盘转速差的变化率小于设定范围的控制策略.道路试验表明,该控制策略改善了换挡品质.     

新型动力换挡式变速系统换挡过程建模及优化

为了能够继承双离合变速器动力换挡的优点,并利用有限齿轮对数实现更多的速比,提出了一种新型动力换挡式自动变速系统.在对其结构和换挡过程进行深入分析的基础上,建立了基于整车应用的传动系统动态仿真模型,包括换挡动力学模型和控制模型;并对影响换挡品质的换挡控制参数进行了分析和优化;最后,以连续升档为例,利用仿真模型对新型变速系统的换挡性能进行了仿真验证.研究结果表明:该新型动力换挡式自动变速系统不仅可通过n+m对定轴齿轮副实现2(n+m)种不同的速比,而且能较好地实现动力换挡.     

变速器换挡二次冲击强度频次分析

为研究汽车变速器换挡的二次冲击强度分布规律,在自行研制的换挡性能试验台上,对某款变速器各挡位以不同换挡速度分别进行了各50次换挡试验,实时测得换挡力、换挡位移、同步转矩、变速器输入/输出转速,得到了各挡位换挡特性曲线;并对不同换挡速度下各挡位二次冲击强度进行了频次分析。结果表明,随着换挡速度增加,同一挡位的二次冲击强度呈现减弱趋势;同时该变速器只有Ⅰ挡未出现二次冲击,Ⅱ~Ⅵ挡均存在二次冲击现象;并且Ⅱ挡的二次冲击强度最大,Ⅵ挡仅在低换挡速度时存在二次冲击。     

台风灾害间接损失评估模型中劳动力参数研究

为进一步研究自然灾害间接损失模型中受灾劳动力参数问题,调查了“山竹”台风严重影响的广州市和深圳市的劳动力受灾情况.基于实地调研的845份问卷调查数据,分析了受灾劳动力部门分布、影响时长以及恢复路径的实际情况,并与灾害间接损失前沿评估模型(AMIL模型)中的理论假设参数进行对比.研究结果表明:(1)从受灾劳动力所属部门来看,信息传输、软件和信息技术服务业、制造业、金融业、建筑业、批发零售业5个部门的实际受灾劳动力较多,而AMIL模型假设低估了信息传输、软件和信息技术服务业、金融业、建筑业等14个部门的劳动力受灾情况;(2)从恢复时间来看,所有劳动力实际恢复工作的时间是台风过后的第4天,远少于AMIL模型设置的时间;(3)从恢复路径来看,综合劳动力恢复路径呈先快后慢的趋势,幂函数对该路径的拟合效果较好,与AMIL模型假设的双曲正切函数曲线不符;(4)广州市劳动力受台风影响情况比深圳市的更加严重,且恢复速度较慢.研究表明:AMIL模型中对劳动力所属部门假设和劳动力灾后动态恢复路径的函数设置与选择方面存在进一步调整修正的空间.     

工程车辆传动系统的换挡品质

分别对工程车辆传动系统中的发动机、工作油泵、液力变矩器、自动变速器进行了建模分析,建立了传动系统模型并推导出传动系统动力学方程.通过对自动变速器离合器换挡过程分析,利用解析法推导出换挡过程中变速箱输出角速度、转矩与发动机角速度、发动机油门开度、变矩器变矩系数之间的数学表达式,得出发动机、液力变矩器参数对换挡品质的影响效果.为提高换挡品质,分别采用缓冲控制、定时控制以及综合控制方法对工程车辆发动机--传动系统进行整车控制,并进行了仿真试验.结果表明,缓冲控制和定时控制策略能不同程度地改善工程车辆传动系统的换挡品质、综合法效果更好.     

装载机自动换挡系统的模糊控制及其仿真研究

文章以提高装载机的传动效率为研究目的,通过自动改变变速器的挡位来控制液力变矩器在高效区工作。工程车辆的液力变矩器的传动效率一般应大于0.75,如果低于该值,就需要换挡。由此可以设计一套基于模糊控制的自动换挡系统,它能够根据外界载荷的变化及时变换变速器挡位,以保证液力变矩器在传动效率跌出低效区时,通过自动换挡重新回到高效区,从而提高传动效率。     

发动机断油控制对AMT换挡品质的影响

开发电机驱动式自动变速操纵系统,以离合器的输出轴转速和离合器输入轴与输出轴转速差为控制参数,采用PD控制算法控制升挡时离合器的接合过程 ;同时控制发动机断油电磁阀的断油与供油规律,实现对发动机(即离合器输入轴)输出转矩和输出转速的有效控制.研究表明,该种换挡控制方法缩短了换挡时间,减小了滑磨角.     

液力机械自动变速器换档电磁阀工作逻辑试验研究

换档电磁阀是液力机械自动变速器接口元件,其工作时序反映了变速器的控制思想,通过采集换档过程电磁阀的占空比,再结合油路可以分析出变速器换档过程的控制逻辑.对消化吸收国外先进液力机械自动变速器电液换档控制技术,进而开展液力机械自动变速器的国产化研究具有重要意义.针对美国ALLISON公司生产大功率液力机械自动变速器HD4070PR设计了一套基于虚拟仪器的数据采集系统,对其电液换档控制技术进行研究.重点解决了多路电磁阀占空比的测量问题,并对换档电磁阀的工作时序进行了试验研究.