六档AMT机械式自动变速器设计文献综述
2020-04-26 11:51:32
近年来,市场上的乘用车大部分为自动挡,其使用的变速器为自动变速器,即采用液压控制或者电子控制代替手动变速器中驾驶员操纵汽车换挡过程,不仅简化了操作规程,降低了驾驶员的劳动强度,提高了车辆的驾驶性、行驶性和平稳性,同时提高了发动机和传动系的使用寿命。其类型有液力自动变速器 (Automatic Transmission,简称AT)、机械式自动变速器(Automatic Mechanical Transmission,简称AMT)、无级变速 器(Continuous Variable Transmission,简称CVT)和双离合自动变速器(Dual Clutch Transmission,简称DCT) 。
AMT机械式自动变速器结构简单、制造和维护成本低,其技术难度在自动变速器中也相对较低,传动效率高、燃油经济性好,而且解决了手动挡车的驾驶性和自动挡车的安全便捷性的矛盾,汽车的动力性和平顺性也有所提高。但是,在换挡过程中可能会出现顿挫感甚至是动力短暂中断, 影响驾驶的舒适性。
经过多年发展,AMT技术在欧美国家已经得到了广泛的应用,德国梅赛德斯集团的EAS变速箱、SprintShift系统、德国采埃孚公司的ASTronic、宝马公司的M-Sequential系统、瑞典Volvo公司的I-shift(Intelligent—shift)、坤宝公司的Sensonic系统、斯堪尼亚的Opticruisel2变速箱、意大利马瑞利公司的Selespeed系统及美国伊顿公司的AutoSelect, AutoShift,UltraShifi等AMT产品已经投入市场。另外,市场上成熟的电控气动AMT产品有奔驰联合美国威伯科WABCO公司开发的气动AMT系统、德国ZF公司的AS.Tronic自动变速系统和德国MAN公司与ZF公司联合开发的TipMatic自动变速器等。
国内对AMT技术的研究始于20世纪80年代,九五期间将AMT项目列为国家科技攻关项目。为了将国外成熟的技术成功的引入国内,形成自己的技术储备,为今后的开发设计打下基础,吉林大学、重庆大学、上海交通大学等高校对AMT进行了长时间的研究。吉林大学葛安林对离合器起步过程进行了多目标函数综合优化,结合大量的实车试验与数据统计,首次采用变量化因子模糊调节和变系数比例相结合的控制,根据车辆行驶工况、外界环境等提出了速度、油门和加速度三参数换挡规律,并在此基础上研究了智能控制换挡规律,分别在重型卡车、商用车和越野车等多种车型上进行了实车试验,对后续的研究有很重要的意义。重庆大学机械传动国家重点实验室以dSPACE为控制器,按照V模式设计开发了AMT控制系统,研究内容包括:发动机局部恒转速控制、基于环境变化的离合器起步补偿控制、基于不同驾驶意图和道路条件下的换档控制策略、执行机构优化设计、AMT样车研制与整车试验研究掣。上海交通大学研究了AMT的电控系统开发、执行机构开发、选换挡策略、离合器接合过程、传感器,并将AMT应用于纯电动车和混合动力汽车。北京理工大学采用电控液压执行机构,实现AMT自动变速操作同时具有保持功能和自学习功能,对研制的AMT产品进行了定型试验考核,分别在装甲车、重型卡车和电动汽车等不同车辆上进行实车试验。山东大学张承瑞教授通过校企合作研发项目,利用嵌入式系统FreeRTOS开发了AMT控制系统,并进行了实车试验,取得了良好的效果。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}2.1设计的基本内容
掌握电控机械式变速器的基本原理,完成六档AMT机械式自动变速器的相关计算,通过三维建模软件建立三维模型,按照要求将3D模型转化为2D工程图纸,并满足图纸工作量的要求。
2.2设计的目标
(1)确定六档AMT机械式自动变速器各档速比;
(2)制定六档AMT机械式自动变速器的控制策略;
(3)六档AMT机械式自动变速器各组成部件的强度计算;