机械式自动变速器选换挡执行机构位置精确控制研究

发布时间：2020-04-09 15:15

【摘要】：随着石油资源不断地减少,节油型汽车越来越受到国家的支持以及大众的青睐。然而在能耗方面,汽车传动系统效率的高低直接起到决定性作用。机械式自动变速器(AMT)是在传统手动挡的基础上添加了一套电子机械设备,通过按照成熟的换挡规律自动实现选换挡动作的,他继承了传统手动挡的优点,具有结构简单、制造成本低、传动效率高、节油明显等优点,越来越受到汽车厂商的青睐。然而机械式自动变速器在换挡时会产生动力中断,严重影响汽车的换挡品质,而造成这一问题的主要原因为换挡时间过长。针对这一问题,本文从机械式自动变速器选换挡执行机构位置精确控制方面展开研究,主要内容如下:以课题室刚购买的AMT实验台架为研究对象,为了搭建AMT选换挡执行机构精确的数学模型,首先将选换挡执行机构设备进行拆解,根据系统内部传动结构,画出了系统简易图,并对其进行受力分析;然后根据基尔霍夫定律和牛顿第二定律以及执行机构其他组成部分对选换挡执行机构进行了数学模型的搭建。由于模型中的参数值未知,为了获得真实有效的参数值,对AMT实验台架进行了参数实验测取工作,最终获得了AMT选换挡执行机构精确的数学模型。由于AMT选换挡执行机构系统在进行选换挡操作时会受到选换挡电机内部参数变化和外部选换挡阻力等不确定性因素的影响,造成换挡时间加长,大大降低了换挡品质。针对这一问题,本文给出了一种动态滑模自抗扰控制算法,在进行系统控制时,他可以利用内部的扩张状态观测器将系统中存在的不确定因素当成总扰动观测出来,以扰动补偿的形式消除扰动带来的影响;同时内部的动态滑模控制算法具有很好的快速性和鲁棒性。将动态滑模自抗扰控制算法应用在AMT选换挡执行机构位置精确控制方面,可大大减少换挡时间,动力中断消失,从而提高了汽车的换挡品质。为了验证动态滑模自抗扰控制器的可行性,分别将此控制器与动态滑模控制器和传统PID控制器进行了仿真实验和台架实验。通过数据分析对比,动态滑模自抗扰控制器在控制AMT选换挡执行机构位置精确控制方面确实有一定的优势效果。
【图文】：

变速器,电控机械式自动变速器,手动变速器,气动式

第 1 章绪论机械式手动变速器MT自动变速器AT无级变速器CVT双离合变速器DCT电控机械式自动变速器AMT电控液动式电控气动式电控电动式变速器图 1-1 变速器种类

实验台架,换挡,执行机构,内部结构

图 2-1 新能源汽车实验台架图 2-2 AMT 自动变速器图 2-3AMT 选换挡执行机构图 2-4 AMT 选换挡执行机构内部结构通过认真研究选换挡执行机构内部结构和动力总成，画出了长城炫丽车型上的AMT 选换挡执行机构结构简易图，如下图 2-5 所示。从简易图中我们很容易看清楚系统内部结构分布，他主要由选挡电机、换挡电
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.2

【参考文献】