汽车行驶加速度曲线 3.5
100%油 门 开 度
75%油 门 开 度
3
50%油 门 开 度
25%油 门 开 度
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ua(km/h)
6
动态三参数最佳动力性换挡规律
最佳动力性换挡规律 100
75
50
25
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ua(km/h)
25%油 门 开 度
6
5
4
3
2
1
0 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800
转 速 (r/min)
发动机稳态油耗特性曲面
8
6
4
2
0
2500
2000
1500
1000
转 速 (r/min)
0
100 80 60 40 20
油 门 开 度 (%)
8
1. 根据特性参数求最佳换挡规律
根据燃油消耗方程式以及
汽车行驶单位时间油耗曲线 10
8
100%油 门 开 度
75%油 门 开 度
50%油 门 开 度
6
25%油 门 开 度
4
Qt(mL/s )
2
0
-2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
ua(km/h)
9
1. 根据特性参数求最佳换挡规律
动态三参数最佳燃油经济性性换挡规律
3.1 原理图与单片机选型
电控机械式自动变速器 操纵系统设计
学 生：王建超 学 号：20093011 指导教师：张 伟 专 业：车辆工程
毕业论文答辩
车辆五班 王建超
1
设计背景与任务书要求
❖ 有级式机械变速器应用广泛，但换挡操作复杂、对 驾驶员操作技术要求高并使驾驶员容易疲劳。
❖ 电控机械式自动变速器(AMT)在原手动机械式自动 变速器基础上改进了操纵系统，既有原手动变速器 高效率、又有自动变速器的操作简单的优点，还保 持原生产线基本不变。
油 门 开 度 (%)
最佳燃油经济性换挡规律 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
5
10
15
20
25
30
车 速 (km/h)
10
1. 根据特性参数求最佳换挡规律
离合器控制策略
11
2 操纵系统设计
离合器原始操纵机构
12
2 操纵系统设计
离合器自动操纵机构
P1
P2
A
B
节流阀1 1DT
储气罐
节流阀2 2DT 位置传感器
转 速 (r/min)
发动机稳态输出转矩曲面
400
300
200
100
0
2500
2000
1500
转 速 (r/min)
1000 0
100 80 60 40 20
油 门 开 度 (%)
转 矩 (N.m) 转 矩 (N.m)
5
1. 根据特性参数求最佳换挡规律
根据动态输出转矩和整车参数
dua/dt(m/s2)
18
2 操纵系统设计
2.2.4 选换挡自动操纵机构
19
2 操纵系统设计
2.3 油量调节操纵机构
20
2 操纵系统设计
2.3 油量调节操纵机构
精度 0.015mm
型号
42BY002
该系统调节要求
力矩大小 10N.cm
齿条运行范围 0～15mm
选择步进电机
响应时间 0.1～0.2s
工作 电压 /V 24
2.2 .2选挡自动操纵机构
1—N1—R |
3—N2—2 |
5—N3—4
16
2 操纵系统设计
2.2.2 选挡自动操纵机构
选挡力为50N， 选挡时间为0.16s， 2-3挡：1-R挡 行程为20mm， 2-3挡：4-5挡 行程为20mm。
选择：齿轮齿条机构+ 蜗轮蜗杆直流减速电机
17
2 操纵系统设计
3. 控制系统硬件选型和设计控制程序框图。 4. 在Simulink仿真环境下建立发动机、变速器
与整车仿真模型、AMT换挡规律仿真模型并 分析其仿真结果。
3
主要工作
行驶路况
驾驶人
人体感觉 机械信号
电信号
加速踏板
选择开关
车 速
ECU
通信接口
TCU
制动踏板
发动 机转 速
选换挡执 行机构
离合器执 行机构
7
单 位 时 间 燃 油 消 耗 量 (mL/s) 等 速 行 驶 单 位 时 间 燃 油 消 耗 量 (mL/s)
1. 根据特性参数求最佳换挡规律
EQD140-31柴油机单位时间燃油消耗量特性曲线
发动机不同油门开度下的单位时间燃油消耗量曲线 9
8
100%油 门 开 度
75%油 门 开 度
7
50%油 门 开 度
❖ 控制规律筛选 ❖ 操纵系统设计 ❖ 控制系统设计 ❖ 控制模型建立 ❖ 计算机模拟分析计算
2
主要工作
1. 根据发动机特性与整车参数，根据行驶方程 式和燃油消耗方程式求出动态三参数换挡规 律。
2. 从选换挡力和选换挡响应速度对机构的正向 需求角度来设计选换挡执行机构；根据换挡 时“油离配合”要求设计了离合器操纵机构 与发动机油量调节机构。
2.2.3 换挡自动操纵机构
换挡力为300N，换挡时间为0.24s；
1、滚珠丝杠副的选择具体计算；
1：R直齿移动换挡行程为24mm，
2、7001AC角接触轴承校核；
2：3挡是锁销式同步器换挡行程为14mm， 3、电动机的选择计算(90ZY04)；
4：5挡是锁销式同步器换挡行程为14mm， 4、联轴器选择(8×9TGLA1鼓形齿式)。
相电 流/A
0.17
步距角 （°）
7.5
启动 频率 /Hz 450
最大静态转 定位转矩
矩/(N.m)
/(N.m)
0.044
＜0.003
相数 4
21
3 控制系统软硬件设计
车速传感器 发动机转速传感器 油门踏板位置传感器
离合器位置传感器
油量调节齿杆位 置传感器
油温传感器
换挡行程开关 选挡光电开关
气缸推杆 微动开关 换挡规律选择器
油量调节 执行机构
车辆
变速器
离合器
发动机
4
1. 根据特性参数求最佳换挡规律
EQD140-31柴油机转矩特性曲线
发动机不同油门开度下的转矩曲线 450
400
350
300
100%油 门 开 度
75%油 门 开 度
250
50%油 门 开 度
25%油 门 开 度 200
150
100
50
0 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800
通空气
13
2 操纵系统设计
2.1 离合器自动操纵机构 1、缸径、壁厚、活塞杆直径与 负载、弯曲强度和挠度的计算 2、缓冲计算 3、进、排气口计算： 4、耗气量计算 5、连接与密封 6、活塞杆的承载能力校核 选用国产QGBⅡ气缸
14
2 操纵系统设计
2.2.1 选换挡原始操纵机构
15
2 操纵系统设计