12档重型商用车EPS变速器操控系统开发
发布时间：2021-03-17 12:47
在我国重型商用车领域,传统的7、8、9档变速器已无法满足当前的发展需求,多档化已成为重型商用车的发展趋势,同时重型商用车的运行环境相对恶劣,而传统的手动档变速器操作繁琐,对驾驶员的驾驶水平要求高,对发动机及同步器磨损较大,且换档不及时易发生卡顿甚至熄火。为解决上述问题,提高汽车运行的平顺性,改善换档品质,本文基于法士特12JS180TA变速器,采用EPS换档思想,研发出一款性价比高的12档重型商用车EPS变速器操控系统。本文首先介绍了变速器的分类及国内外发展现状,然后对EPS换档思想的原理及车辆行车安全辅助系统进行了描述,其次对12档变速器的换档原理、同步器的工作原理及气动换档执行机构的工作原理进行了介绍,最后提出了本系统的总体设计方案。在本系统的总体设计方案中,首先对12档重型商用车EPS变速器操控系统的换档组件进行机械设计,包括换档塔组件的电控气动化的改装和手柄操纵机构的结构简化;其次,分别对变速器ECU和手柄操纵系统ECU的硬件系统进行模块化设计,其中手柄操纵系统ECU主要用于手柄档位信号的采集,变速器ECU负责选换档操作的实现、相关信号的采集、电磁阀故障检测等,两者之间通过CA...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 变速器的发展现状及趋势
1.2.1 变速器的发展现状
1.2.2 未来变速器的发展趋势
1.3 课题来源背景介绍
1.3.1 EPS系统简介
1.3.2 车辆行车安全辅助系统简介
1.4 本文研究的主要内容
2 12档重型商用车电控气动换档的相关技术原理
2.1 汽车传动系统的动力传递
2.2 12档重型商用车变速器换档原理
2.3 同步器结构及工作原理
2.4 气动换档执行机构简介
2.4.1 选档气缸组件
2.4.2 换档气缸组件
2.5 本章小结
3 12档重型商用车EPS变速器换档组件方案设计
3.1 12档重型商用车EPS变速器换档组件方案设计要求
3.2 12档重型商用车EPS变速器换档操作的工作原理
3.3 换档塔组件的方案设计
3.3.1 选档开关的设计
3.3.2 摇臂的设计
3.3.3 换档塔主轴的设计
3.3.4 拨叉座、座套与限位机构的设计
3.3.5 壳体与上盖的设计
3.3.6 回位弹簧的设计
3.3.7 轴承的选择
3.4 手柄操纵机构的改进设计
3.5 本章小结
4 12档重型商用车EPS变速器操控系统硬件设计
4.1 控制系统硬件总体规划设计
4.2 变速器ECU硬件系统设计
4.2.1 控制芯片选择
4.2.2 电源模块
4.2.3 控制及驱动模块
4.2.4 信号采集模块
4.2.5 时钟模块
4.2.6 通讯模块
4.2.7 蓝牙模块
4.3 手柄操纵系统ECU硬件系统设计
4.3.1 控制芯片选择
4.3.2 信号采集模块
4.3.3 控制及驱动模块
4.4 抗干扰设计及散热问题
4.5 本章小结
5关于换档品质的影响因素及优化
5.1 换档过程与换档品质
5.2 离合器分离程度对换档品质的影响
5.2.1 离合器简介及膜片弹簧的特性分析
5.2.2 起步档同步器早起磨损机理
5.2.3 离合器非正常分离的解决方法
5.3 气源气压对换档品质的影响
5.3.1 合理的气源气压的重要性
5.3.2 气源气压对换档品质影响的实验分析及优化
5.4 本章小结
6 12档重型商用车EPS变速器操控系统软件设计及调试
6.1 控制系统主程序流程设计
6.2 冷启动程序模块
6.3 气缸动作模块
6.3.1 选档子程序
6.3.2 摘档子程序
6.3.3 换档子程序
6.4 换档品质优化模块
6.5 数据采集及预处理模块
6.6 电磁阀故障检测模块
6.7 调试
6.7.1 原理性实验
6.7.2 实车实验
6.8 本章小结
结论
参考文献
附录A 变速器ECU电路原理图
附录B 手柄操纵系统ECU电路原理图
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电感式接近开关的空预器停转报警系统设计[J]. 刘锋. 中国仪器仪表. 2016(11)
[2]电控机械式自动变速器的发展综述[J]. 谢柯. 科技风. 2013(22)
[3]浅析重型机械式变速器的发展趋势[J]. 李广瀚. 电子制作. 2013(02)
[4]双离合器式自动变速器换档品质评价与优化[J]. 刘洪波,雷雨龙,张建国,金伦,李幼德. 吉林大学学报(工学版). 2012(06)
[5]流畅的激情 话说AT变速器[J]. 卫东. 汽车与运动. 2012(07)
[6]Design of Multi-domain Collaborative Simulation System for Dual Clutch Transmission Based on CAN Bus[J]. 司建玉,吴光强. Journal of Donghua University（English Edition）. 2011(06)
[7]国内汽车变速器的发展[J]. 刘子波. 农机使用与维修. 2010(06)
[8]关于EPS系统中定速巡航方法的探讨[J]. 刘欣,王岗,方加宝. 汽车零部件. 2010(06)
[9]燃油税的开征,将会促重卡向重型化、大吨位、高功率、多档化、多轴化、高速化方向发展[J]. 孙旸. 交通世界（运输.车辆）. 2009(04)
[10]中国汽车变速器行业研究报告[J]. 吴东娟,张扬. 现代零部件. 2008(09)
博士论文
[1]混合动力汽车AMT换档策略及换档控制的研究[D]. 古艳春.上海交通大学 2006
硕士论文
[1]电控电动换挡机理及驱动技术研究[D]. 赵甜甜.大连理工大学 2015
[2]电控气动换挡系统操纵机构的设计[D]. 赵超.大连理工大学 2013
[3]电控气动换挡系统中换挡力控制策略的研究[D]. 孙斌.大连理工大学 2010
[4]16档电控气动换挡及定速巡航系统开发[D]. 王岗.大连理工大学 2010
[5]重型商用车AMT动力传动系统综合控制策略研究[D]. 蒋海波.重庆大学 2008
[6]重型商用车机械自动变速器（AMT）的试验技术研究[D]. 陈绍海.重庆大学 2008
本文编号：3087165
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 变速器的发展现状及趋势
1.2.1 变速器的发展现状
1.2.2 未来变速器的发展趋势
1.3 课题来源背景介绍
1.3.1 EPS系统简介
1.3.2 车辆行车安全辅助系统简介
1.4 本文研究的主要内容
2 12档重型商用车电控气动换档的相关技术原理
2.1 汽车传动系统的动力传递
2.2 12档重型商用车变速器换档原理
2.3 同步器结构及工作原理
2.4 气动换档执行机构简介
2.4.1 选档气缸组件
2.4.2 换档气缸组件
2.5 本章小结
3 12档重型商用车EPS变速器换档组件方案设计
3.1 12档重型商用车EPS变速器换档组件方案设计要求
3.2 12档重型商用车EPS变速器换档操作的工作原理
3.3 换档塔组件的方案设计
3.3.1 选档开关的设计
3.3.2 摇臂的设计
3.3.3 换档塔主轴的设计
3.3.4 拨叉座、座套与限位机构的设计
3.3.5 壳体与上盖的设计
3.3.6 回位弹簧的设计
3.3.7 轴承的选择
3.4 手柄操纵机构的改进设计
3.5 本章小结
4 12档重型商用车EPS变速器操控系统硬件设计
4.1 控制系统硬件总体规划设计
4.2 变速器ECU硬件系统设计
4.2.1 控制芯片选择
4.2.2 电源模块
4.2.3 控制及驱动模块
4.2.4 信号采集模块
4.2.5 时钟模块
4.2.6 通讯模块
4.2.7 蓝牙模块
4.3 手柄操纵系统ECU硬件系统设计
4.3.1 控制芯片选择
4.3.2 信号采集模块
4.3.3 控制及驱动模块
4.4 抗干扰设计及散热问题
4.5 本章小结
5关于换档品质的影响因素及优化
5.1 换档过程与换档品质
5.2 离合器分离程度对换档品质的影响
5.2.1 离合器简介及膜片弹簧的特性分析
5.2.2 起步档同步器早起磨损机理
5.2.3 离合器非正常分离的解决方法
5.3 气源气压对换档品质的影响
5.3.1 合理的气源气压的重要性
5.3.2 气源气压对换档品质影响的实验分析及优化
5.4 本章小结
6 12档重型商用车EPS变速器操控系统软件设计及调试
6.1 控制系统主程序流程设计
6.2 冷启动程序模块
6.3 气缸动作模块
6.3.1 选档子程序
6.3.2 摘档子程序
6.3.3 换档子程序
6.4 换档品质优化模块
6.5 数据采集及预处理模块
6.6 电磁阀故障检测模块
6.7 调试
6.7.1 原理性实验
6.7.2 实车实验
6.8 本章小结
结论
参考文献
附录A 变速器ECU电路原理图
附录B 手柄操纵系统ECU电路原理图
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于电感式接近开关的空预器停转报警系统设计[J]. 刘锋. 中国仪器仪表. 2016(11)
[2]电控机械式自动变速器的发展综述[J]. 谢柯. 科技风. 2013(22)
[3]浅析重型机械式变速器的发展趋势[J]. 李广瀚. 电子制作. 2013(02)
[4]双离合器式自动变速器换档品质评价与优化[J]. 刘洪波,雷雨龙,张建国,金伦,李幼德. 吉林大学学报(工学版). 2012(06)
[5]流畅的激情 话说AT变速器[J]. 卫东. 汽车与运动. 2012(07)
[6]Design of Multi-domain Collaborative Simulation System for Dual Clutch Transmission Based on CAN Bus[J]. 司建玉,吴光强. Journal of Donghua University（English Edition）. 2011(06)
[7]国内汽车变速器的发展[J]. 刘子波. 农机使用与维修. 2010(06)
[8]关于EPS系统中定速巡航方法的探讨[J]. 刘欣,王岗,方加宝. 汽车零部件. 2010(06)
[9]燃油税的开征,将会促重卡向重型化、大吨位、高功率、多档化、多轴化、高速化方向发展[J]. 孙旸. 交通世界（运输.车辆）. 2009(04)
[10]中国汽车变速器行业研究报告[J]. 吴东娟,张扬. 现代零部件. 2008(09)
博士论文
[1]混合动力汽车AMT换档策略及换档控制的研究[D]. 古艳春.上海交通大学 2006
硕士论文
[1]电控电动换挡机理及驱动技术研究[D]. 赵甜甜.大连理工大学 2015
[2]电控气动换挡系统操纵机构的设计[D]. 赵超.大连理工大学 2013
[3]电控气动换挡系统中换挡力控制策略的研究[D]. 孙斌.大连理工大学 2010
[4]16档电控气动换挡及定速巡航系统开发[D]. 王岗.大连理工大学 2010
[5]重型商用车AMT动力传动系统综合控制策略研究[D]. 蒋海波.重庆大学 2008
[6]重型商用车机械自动变速器（AMT）的试验技术研究[D]. 陈绍海.重庆大学 2008
本文编号：3087165
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