本文關(guān)鍵詞：氣電雙控離合器接合規(guī)律及控制技術(shù)的研究

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【摘要】：在商用車的自動(dòng)化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于乘用車的我國,自動(dòng)離合器的使用可以大大減小駕駛員的工作負(fù)荷,提高車輛的舒適性和安全性,還能達(dá)到節(jié)能減排的目的,是商用車未來發(fā)展的趨勢。本文依托于大連耐馳車輛電子設(shè)備有限公司,在其開發(fā)的EPS輕便換檔系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上,結(jié)合新型氣電雙控離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu),對(duì)自動(dòng)離合器的接合規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)的理論研究,制定出可行的接合控制策略,使用軟件進(jìn)行仿真分析,并且對(duì)自動(dòng)離合器的電控系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā),設(shè)計(jì)電控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件流程,進(jìn)行驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。在介紹了國內(nèi)外自動(dòng)離合器控制策略和新型氣電雙控離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)之后,本文做了以下工作。首先建立了傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,闡述動(dòng)力傳遞的過程。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和油門開度創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型,擬合出相應(yīng)的關(guān)系曲線。詳細(xì)介紹膜片彈簧的參數(shù)及承載狀態(tài)下壓力和位移的關(guān)系,經(jīng)公式推導(dǎo)得到膜片彈簧大端壓力和小端位移之間的特性曲線,建立氣電雙控離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制離合器分離以及接合動(dòng)作的基本原理。然后對(duì)自動(dòng)離合器控制的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析,以油門開度和油門變化率為輸入建立起步意圖模糊控制器,再以起步意圖和主、從動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)速比為輸入建立接合速度模糊控制器,確定離合器接合過程中快—慢—快的整體控制策略,并且根據(jù)沖擊度的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出最大接合速度。使用matlab軟件建立仿真模型并且進(jìn)行分析,得出的正確的結(jié)果。最后,設(shè)計(jì)開發(fā)自動(dòng)離合器的電控系統(tǒng)部分。在元器件選型、原理圖繪制、PCB板設(shè)計(jì)和最終調(diào)試焊接的工作之后,將整個(gè)控制流程的軟件結(jié)構(gòu)分為三層,介紹每一層的構(gòu)成和流程。根據(jù)轉(zhuǎn)速和力矩找到半聯(lián)動(dòng)點(diǎn)和同步點(diǎn)的位置,解決步進(jìn)電機(jī)調(diào)速和氣缸內(nèi)壓力可控的問題,并且增加車輛自檢流程和離合器磨損的自檢查操作兩個(gè)模塊。設(shè)計(jì)制造出膜片彈簧的替代機(jī)構(gòu),根據(jù)離合器控制流程和思想,分別對(duì)離合器的分離和接合進(jìn)行了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。通過以上工作,可以得出本文的控制策略是正確的,并且具有實(shí)際的可行性。
【關(guān)鍵詞】：自動(dòng)離合器 接合規(guī)律 電控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.211
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題來源8-9
• 1.2 自動(dòng)離合器的發(fā)展現(xiàn)狀9-15
• 1.2.1 離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡介9-11
• 1.2.2 自動(dòng)離合器系統(tǒng)控制策略現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 氣電雙控離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)13-15
• 1.3 本文研究的內(nèi)容及意義15-16
• 2 傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型16-32
• 2.1 車輛動(dòng)力傳遞的實(shí)現(xiàn)16-18
• 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)模型的建立18-20
• 2.3 離合器模型的建立20-24
• 2.3.1 離合器介紹20-22
• 2.3.2 離合器傳遞扭矩模型及計(jì)算22-24
• 2.4 膜片彈簧特性分析24-30
• 2.4.1 膜片彈簧介紹24-26
• 2.4.2 膜片彈簧特性曲線的分析與計(jì)算26-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 3 離合器接合規(guī)律的研究及仿真32-47
• 3.1 起步過程離合器動(dòng)力傳遞分析32-33
• 3.2 離合器接合過程詳細(xì)分析33-35
• 3.3 離合器接合控制評(píng)價(jià)指標(biāo)35-36
• 3.4 離合器接合階段總體控制原則及策略36-38
• 3.4.1 起步工況分析及控制要求36-37
• 3.4.2 控制策略37-38
• 3.5 仿真與分析38-46
• 3.5.1 總體仿真架構(gòu)38-39
• 3.5.2 模糊控制模塊39-42
• 3.5.3 三種轉(zhuǎn)矩模塊42-43
• 3.5.4 邏輯判斷模塊43-44
• 3.5.5 仿真結(jié)果44-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 4 電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)47-63
• 4.1 電控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)47-55
• 4.1.1 總體框圖設(shè)計(jì)47
• 4.1.2 控制芯片選擇47-49
• 4.1.3 電源模塊49-50
• 4.1.4 信號(hào)采集及顯示模塊50-51
• 4.1.5 控制及驅(qū)動(dòng)模塊51-53
• 4.1.6 通訊模塊53-54
• 4.1.7 抗干擾設(shè)計(jì)和散熱問題54-55
• 4.2 電控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)55-62
• 4.2.1 軟件結(jié)構(gòu)及控制流程55-57
• 4.2.2 半聯(lián)動(dòng)點(diǎn)和同步點(diǎn)的確定57-58
• 4.2.3 步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速58-59
• 4.2.4 利用電磁閥調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)氣缸內(nèi)氣壓59-60
• 4.2.5 自檢功能設(shè)計(jì)60
• 4.2.6 離合器磨損自檢查設(shè)計(jì)60-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 5 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及調(diào)試過程63-69
• 5.1 單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)63-64
• 5.2 膜片彈簧替代機(jī)構(gòu)64-66
• 5.3 調(diào)試方法及過程66-67
• 5.4 實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況總結(jié)及分析67-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 6 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 附錄A 軟件仿真圖73-74
• 附錄B 電路原理圖74-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況75-76
• 致謝76-77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：670314