AMT车辆离合器起步控制策略研究及应用

自动变速器换挡控制策略

浅谈自动变速器的换挡控制策略 摘要：车辆在道路上行驶时，换挡相当频繁。机械式自动变速器为非动力换挡，换挡过程中存在切断动力和恢复动力的阶段，故换挡过程的舒适性和离合器磨损是需要研究的问题。为了提高自动变速器的换挡品质，通过分析自动变速器的换挡过渡过程，提出了换挡机构自学习控制策略，分别由控制软件实现变速器装配完成后的（离线）位置初始化和变速器使用过程中的（在线位置修正）。 关键字：自动变速器换挡品质换挡控制自学习控制策略 [Abstract]When the vehicle runs on the road, the gearshift of the AMT is frequent and performed under cutting off the power. During the gearshifting, there exist the phases of cutting off the power and resuming the power, the shift comfort and the clutch abrasion need to study. The shift system of electronic transmission was analyzed, That could be directly for shifting process control, a self-learning control strategy is proposed for shift actuator .With this strategy, position initialization after AMT is just assembled and position amendment in the process of use are realized by respective control softw are. Key words AMT Shift quality Shifting control Self-learning control strategy 1940年通用公司生产了世界上第一台用于大规模生产的的全自动变速器Hydra-Matic，从此自动变速器得到了长足的发展和进步，自动变速器作为现代汽车的重要部件之一。一方面，它能协调发动机供应特性与汽车行驶需求特性的矛盾，满足汽车的行驶条件；另一方面，利用变速器的速比调节功能使发动机的工作点始终处于经济区域，使整车的油耗降到最低。 近年来，以先进的电子技术装备改造传统的机械传动系，使手动变速器和干式摩擦离合器实现操纵自动化已成为应用研究的热点。为实现自动换挡，必须以某种（或某些）参数作为控制的依据，而且这种参数应能用来描述车辆对动力传动装置各项性能和使用的要求，能够作为合理选挡的依据，同时，在结构上易于实现，便于准确可靠地获取。目前常用的控制参数是车速和发动机节气门开度。由于机械式自动变速器（AMT）为非动力换挡，换挡前要先断开离合器切断动力，换挡完成后再结合离合器恢复动力，因而在保证动力传动系寿命的前提下，能迅速而平稳地换挡变速的性能就成为AMT换挡控制的关键。自动变速器的换挡工况分为：升档、降档、制动换挡等。换挡过程动作包括离合器分离、选换挡操作、离合器结合。 1.换挡品质的评价指标： 换挡品质是指换挡过程的平顺性，即换挡过程能平稳而无颠簸或冲击地进行。换挡品质控制是自动换挡液压控制系统中的基本组成部分之一。对换挡过程的具体要求有两个：一是换挡过程应尽量迅速地完成，以减少由于换挡时间过长而使摩擦元件的磨损增加和减少因换挡期间输入功率低或中断而引起的速度损失；其二是换挡过程应尽量缓慢平稳过渡，以使车速过渡圆滑，没有过高的瞬时加速度或瞬时减速度，避免颠簸和冲击，以提高乘坐舒适性，减小传动系的冲击载荷，延长机件寿命。 以上两个要求是互相矛盾的。换挡过程快，就不可避免地产生较大的冲击和动载荷，换挡过程的平稳性就不好。而如果为了提高换挡过程的平稳性而延长过渡时间，则摩擦元件的滑转时间延长，累计滑摩功增加，导至摩擦元件温度升高、磨损增加。所以，在一般情况下，根据经验，最小滑摩时间在0.4s~1s较为合适，在此前提下再设法提高换挡过程的平稳性。换挡过程品质控制的实质就是限制发生过于剧烈的扭矩

AMT车辆爬行工况离合器控制策略与试验

2003137 AM T 车辆爬行工况离合器控制策略与试验 何忠波　陈慧岩　席军强　汪　梁 (北京理工大学,北京　100081) [摘要]　开发了以直流无刷电机驱动的AM T 车辆电控操纵系统。根据电机驱动式自动离合器的特点,制定了车辆爬行时离合器的控制策划,并采用PD 控制算法实现了离合器的慢接合控制,使车辆的爬行速度可以适应驾驶员的意图、行驶环境以及负载的变化,经试验取得了满意的控制效果。 叙词:AM T 车辆,爬行,离合器,控制策略 The Control Strategy and Experimental Research of an AM T Vehicle ’s Clutch in Crawl Driving Condition H e Zhongbo ,Chen H uiyan ,Xi Junqiang &W ang Minliang Beiji ng Instit ute of Technology ,Beiji ng 100081 [Abstract]　This paper discusses the brushless 2DC 2motor 2driven electronic control system of an AM T vehi 2 cle 1The control strategy of vehicle ’s clutch in crawl driving condition is worked out based on the characters of brushless 2DC 2motor 2driven automatic clutch 1The slow engagement control of clutch is realized by using PD algo 2rithm ,which makes the crawl speed of vehicle can be adapted to the intention of driver and the changes of driv 2ing environment and load conditions of the vehicles 1The performance of the control strategy has proved satisfac 2tory by experiments 1 K eyw ords :AMT vehicle ,Cra w l driving ,Clutch ,Control strategy 原稿收到日期为2002年12月23日,修改稿收到日期为2003年2月20日。 1　前言 目前,电控自动变速操纵系统的类型主要有电液自动变速(A T )、电控机械式自动变速(AM T )和无级变速(CV T )3种[1]。自动变速车辆必须首先满足可驾驶性的要求,即体现驾驶员的驾驶意图,这是自动变速车辆的一个重要特点。 由于车辆行驶环境复杂多变,当车辆进出车库或在狭窄地段调动车辆时,要求车辆能以驾驶员期望的极低车速缓慢行驶,这被称为爬行工况[1]。对于A T 车辆和装有液力变矩器的CV T 车辆,是通过液力变矩器来实现这一功能的[2]。而AM T 车辆取消了离合器踏板,只能由油门开度来反映驾驶员的意图。正常起步时,离合器主、从动摩擦片最终同步,离合器完全接合,这样即使以很小的油门起步,其慢行速度可能仍显得过高,这不仅会影响到行驶 的安全性,而且也破坏了自动变速车辆的驾驶舒适 性。而对于手动变速车辆,有经验的驾驶员可以通过控制离合器的接合程度,使主、从动摩擦片处于滑磨状态,以此来控制车辆的慢行速度。显然,爬行和正常起步行驶时离合器的控制策略应是不同的。因此,研究AM T 车辆在爬行工况下离合器的控制问题是十分必要的。 AM T 车辆操纵机构的驱动方式主要有液压驱动和气压驱动两种。作者开发了以直流无刷电机驱动的AM T 车辆电控操纵系统。为区分爬行工况和正常行驶工况,在手柄式换挡控制器上设置一工况选择开关,驾驶员根据需要选择合适的工况。文中仅就其中的爬行控制模块加以讨论。 2　电机驱动式自动离合器的控制原理 2003年(第25卷)第6期 汽　车　工　程 Automotive Engineering 2003(Vol.25)No.6

双离合器变速箱工作原理详解word精品文档29页

双离合器变速箱工作原理详解 2010年10月11日17:13腾讯汽车我要评论(1) 字号：T|T 离合器位于发动机与变速器之间，是发动机与变速器动力传递的“开关”，它是一种既能传递动力，又能切断动力的传动机构。它的作用主要是保证汽车能平稳起步，变速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载。在一般汽车上，汽车换档时通过离合器分离与接合实现，在分离与接合之间就有动力传递暂时中断的现象。这在普通汽车上没有什么影响，但在争分夺秒的赛车上，如果离合器掌握不好动力跟不上，车速就会变慢，影响成绩。 为了解决这个问题，早在上世纪80年代，汽车工程界就弄出了一个双离合系统变速器，简称DSG（英文全称：Direct Shift Gearbox），装配在赛车上，能消除换档离合时的动力传递停滞现象。例如布加迪EBl6.4 Veyron的新型7速变速器是装置了双离合器，从一个档位换到另一个档位，时间不会超过0.2秒。现在，这种双离合器已经从赛车应用到一般跑车上。奥迪汽车公司的新型奥迪TT跑车和新奥迪A3都已经装置了这种DSG。这些汽车装配DSG的目的是可以比自动变速器更加平顺地换档，不会有迟滞现象。 奥迪这种双离合系统变速器是一个整体，有6个档位，离合器与变速器装配在同一机构内，两个离合器互相配合工作。这好比喻一辆车有两套

离合器，正司机控制一套，副司机控制另一套。正司机挂上1档松开离合踏板起步时，这时副司机也预先挂上2档但踩住离合踏板；当车速上来准备换档，正司机踩住离合踏板的同时副司机即松开离合踏板，2档开始工作。这样就省略了档位空置的一刹那，动力传递连续，有点象接力赛。双离合系统两套离合器传动系统，通过电脑控制协调工作。 当汽车正常行驶的时候，一个离合器与变速器中某一档位相连，将发动机动力传递到驱动轮；电脑根据汽车速度和转速对驾驶者的换档意图做出判断，预见性地控制另一个离合器与另一个档位的齿轮组相连，但仅处于准备状态，尚未与发动机动力相连。换档时第1个离合器断开，同时第2个离合器将所相连的齿轮组与发动机接合。除了空档之外，一个离合器处于关闭状态，另一个离合器则处于打开状态。 两根传动轴分别由第一、第二离合器控制与发动机动力的连接与断开，分别负责1、3、5档和2、4、6档的档位变换。考虑到零件使用寿命，设计人员选择了油槽膜片式离合器，离合器动作由液压系统来控制。 自动双离合器变速箱的换档控制方法 一种用于对一个自动化的双离合器变速箱进行换档控制的方法，该双离合器变速箱包含一个第一分变速装置，其配有一个第一变速箱输入轴、一个第一发动机离合器和一个第一档组；该变速箱还包含一个第二分变速装置，其配有一个第二变速箱输入轴、一个第二发动机离合器和一个第二档组，利用此方法，在一个负载档和一个分配给同一分变速装置的目标档

离合器操纵机构设计指南

离合器操纵机构开发设计流程 1.离合器操纵机构简介 离合器操纵机构时离合器系统的重要组成部分，是驾驶人员借以使离合分离、接合的一套装置，它起始于离合器踏板，终止于离合器分离轴承。 离合器操纵结构的型式主要有机械式和液压式。 2.离合器操纵机构的基本要求 1）操纵机械要尽可能地简单，操纵轻便，踏板力要小，以减轻驾驶员的劳动强度。 对于轿车，踏板力应为80N~120N。 2）结构紧凑、效率高，踏板行程要适中，一般应在80mm~150mm的范围内。 上述两项要求往往是相互制约的，设计时，要在满足踏板行程要求的前提下，来确定踏板力，因为踏板行程往往受到车的空间、周边条件的限制和人体工程学的要求。若踏板力超过通常推荐允许值，则应采用相应措施（例如加大传动比，采用助力装置等）。 3）在操纵机构中应有调整自由行程的装置。 4）踏板行程应有限位装置 5）踏板回位要快捷，防止离合器在接合时回位滞后。 3.机械式操纵机构 机械式操纵机构有杆系传动机构和绳索式传动机构两种型式，针对我公司的车型，这里只介绍绳索式传动机构。 3.1绳索式传动机构简介 绳索式传动机构结构简单、成本较低，不占用发动机仓内的有效空间，便于采用吊挂式踏板，有利于车内密封。但受自身工作曲率要求，布置上要求较高，且传动效率随使用时间增长会逐渐变低。这种结构一般应用在普通型轿车和微型汽车上。发动机排量在1.6L以下、离合器从动盘直径在200mm以下的汽车，一般采用这种结构。绳索式传动机构分手动调整式和自动调整式。 3.2绳索式传动机构组成见图1所示，

在设计绳索式操纵机构时，要防止钢丝绳索与绳索护套内壁的干摩擦，一般在钢丝绳索表面及绳索护套内壁挂有一层注塑膜，以使操纵轻便，消除噪声。 3.3 绳索式操纵机构的自动调节装置 绳索式操纵机构的自动调节装置是通过绳索总成中的调节器，伸缩绳索护套，来达到绳索的相对缩短或伸长目的，使离合器操纵系统在使用中无需维修和保养。即使在离合器摩擦片磨损时，也能进行自动调节，保证离合器的使用性能。 4.液压式操纵机构 4.1液压式操纵机构简介 液压式操纵机构是目前最广泛的一种操纵型式，其摩擦阻力小，传递效率高，随动性好。车身、车架变形时，不影响操纵机构的正常工作，占用空间位置小，便于布置，可采用吊挂式离合器踏板，便于室内密封，改善驾驶员的工作条件。此外液压式操纵机构的结构较为简单，离合器主缸、工作缸的结构也不复杂，容易实现离合器的自动调节。在中高级轿车、旅行客车和轻型车上得到广泛的应用。如我公司的B11、A15、T11、A21均为液压式操纵机构。 4.2液压式操纵机构组成，如图2所示，

概述AMT车辆起步的离合器控制方法

概述AM T车辆起步的离合器控制方法3 471003　河南科技大学 张迎军　周学建　周志立 摘要　机械式自动变速器(AMT)是车辆自动变速器中最具发展前景的一种自动变速器,使用AMT的车辆的离合器控制是自动变速传动系的重要控制内容,车辆起步时的离合器控制是其控制的难点。本文给出该类控制系统所存在的主要问题,说明现代控制方法在离合器控制过程中的应用及特点,并展望了进一步的发展。 Abstract　Am ong many styles of automatic transmission for vehicle,automatic mechanical transmission—AMT is a style with great developing prospect.The control of clutch is an important part of automatic transmission system in a vehicle equipped with AMT,the clutch engagement control is the key issue in the vehicle starting.In this paper,the key issue of the control system is proposed,the application and properties of m odern control method in the process of clutch control are illustrated,and the further development is predicted. 关键词:车辆　机械式自动变速器　离合器　控制 1　前言 车辆(汽车、拖拉机)采用自动传动系是实现高效作业的途径之一,其核心部件是自动变速器。机械式自动变速器(Automatic Mechanical Transmission—AMT)由于具有制造成本低、传动效率高、工艺继承性好等优点,已成为自动变速器研究领域的热点,也是最具发展前景的车用自动变速器。对传动系中的关键部件离合器的控制则是AMT系统的核心内容之一,各种控制技术对离合器控制的有效性也成为该技术实现产业化的关键[1、2]。 在车辆的起步过程中,控制系统根据信号采集系统所采集到的各种参数进行相应的控制,才能保证车辆实现按驾驶员意图的起步。控制参数越多,控制精度越高,但控制系统也越复杂,导致难以实时控制。因此,需要恰当选择控制参数。车辆的起步主要涉及到发动机油门和离合器的控制,一般选择油门位置、油门变化率、冲击度、离合器行程和离合器主、从动盘之间的转速差作为离合器控制系统的输入变量,选择离合器接合速度或离合器位置为输出量。但也会由于控制策略、控制方法的不同,造成选择控制参数的差异。 本文主要根据AMT系统中的离合器控制的目标、存在的问题,给出现代控制方法在车辆起步时的离合器控制中的应用方法和控制特点。 2　控制的目标及存在的主要问题 2.1　控制的目标 控制目标就是在充分体现驾驶员意图的情况下,使得离合器接合过程中车辆冲击度较小,并在此前提下尽快接合离合器,以减少离合器滑摩功。2.2　存在的主要问题 (1)驾驶员意图的辨识。由于AMT中取消了离合器踏板,驾驶员只能通过操纵油门踏板来表达起步意图,有限的输入对控制系统获取驾驶员真正的起步意图带来了困难。 (2)多变的工况。负载条件、道路条件、气候条件、车辆磨损状况及驾驶员因素是多变的,离合器控制目标中的减小冲击度及滑摩功对离合器的控制又是相互矛盾的。保证不同工况下控制效果的一致,对整个AMT系统及人—车—环境的相互协调都提出了很高的要求。 (3)可靠性。控制系统的软、硬件的可靠性直接影响到AMT的产业化,如果系统没有高的可靠性,其产品将难以实现产业化。 3　控制方法 自AMT诞生至今已有30年左右的历史,各种 3河南省高校杰出科研人才创新工程项目(H AIPURT)(项目编号:2002KY CX010)3 拖拉机与农用运输车

转键离合器及其操纵机构

转键离合器及其操纵机构

转键离合器及其操纵机构 ?转键离合器按转键的数目可分为单转键式和双转键式两种；按转键的形状可分为半圆形转键离合器和矩形转键离合器，后者又称为切向转键离合器。 ?下图2-28是半圆形双转键离合器，它的主动部分包括大齿轮１、中套５和两个滑动轴承２和６等；从动部分包括曲轴４、内套３和外套８等；接合件是两个转键（一个工作键１２也叫主键，一个副键１０）；操纵机构由关闭器１６等组成（见图２－３２Ｃ－Ｃ剖面，详细结构见图２－３６）。 ?双转键离合器工作部分的构成关系如图２－29所示，中套５装在大齿轮内孔中部，用平键与大齿轮连接，跟随大齿轮转动。内套４和外套６分别用平键与曲轴２连接。内、外套的内孔上各加工出两个缺月形的槽，而曲轴的右端加工出两个半月形的槽，两者组成两个圆孔，主键７和副键９便装在这两个圆孔中，并可在圆孔中转动。 ?转键的中部（与中套相对应的部分）加工成与曲轴上的半月形槽一致的半月形的截面，当这两个半月形轮廓重合时，与曲轴的外圆组成一个完整的圆，这样中套便可与大齿轮一起自由转动，不带动曲轴，即离合器分离，如图２－28Ｄ－Ｄ剖面的左图所示。中套内孔开有４个缺月形的槽，当转键的半月形截面转入中套缺月形的槽内时，如图２－28Ｄ－Ｄ剖面的右图所示，则大齿轮带动曲轴一起转动，即离合器接合。 ? 2

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? ?主键的转动是靠关闭器１６和弹簧１４对尾板１５的作用来实现的（见图２－28Ｃ－Ｃ剖面）。尾板与主键连接在一起（见图２－29）。当需要离合器接合时，使关闭器１６转动，让开尾板１５，尾板连同工作键在弹簧１４的作用下，有向逆时针旋转的趋势。所以，只要中套上的缺月形槽转至与曲轴上的半月形槽对正，弹簧便立即将尾板拉至图示虚线 4

离合器操纵机构设计解析

解放汽车离合器设计 引言 离合器是汽车传动系的重要部件。汽车从启动到行驶的整个过程中，离合器它的作用是使发动机与变速器之问能逐渐接合．从而保证汽车平稳起步；替时切断发动机与变速器之间的联系．以便于换档和减少换档时的冲击：当汽车紧急制动时能起分离作川，防止变速器等传动系统过载，起到一定的保护作用：离合器类似开关．接合或断离动力传递作用，因此．任何形式的汽车都有离合装置，只是形式不同而已。随着科技的飞速发展，特别是液压技术、电子技术在汽车领域的广泛应用，汽车传动系发生了巨大的变化。作为传动系重要组成部件之一的离合器总成，担负着传力、减震和防止系统过载等重要作用。伴随着自动变速器技术及与之相配套的离合器技术的完善，离合器产品不论是性能结构方面还是生产制造方面都发生了很大变化。 1981年，法国人制成了摩擦片式离合器，此后浸在油中工作的湿式多片离合器逐渐取代了锥形离合器，但多片湿式摩擦离合器的片与片之间容易被油粘住，致使离合器分离不彻底，造成换档困难，所以它又逐渐被干式多片离合器取代。多片干式离合器的住要优点是由于接触面多，故接合平顺柔和，保证了汽车的平稳起步；但因片数多，从动部分的转动惯量大，还是感到换档不够容易。另外，中间压盘的通风散热不良，容易引起过热，加快了离合器的磨损，甚至烧伤和碎裂，如果调整不当还可能引起离合器分离不彻底。 随着汽车运输业的发展，离合器还要在原有的基础上不断提高改进，一适应新的

使用条件。从国外的发展动向来看，近年来车辆在性能上向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载货汽车趋于大型化，国内也有类似情况。此外，随着汽车发动机转速功率的不断提高和汽车电子技术的高速发展，人们对离合器的要求越来越高，离合器的使用条件也越来越苛刻。从提高离合器性能的角度出发，传统推式膜片弹簧离合器的结构正逐步地向拉式膜片弹簧离合器结构发展，传统的操纵形式正向自动操纵形式发展。因此，提高离合器的可靠性和延长其使用寿命，适应发动机的高转速，增加离合器传递转矩的能力和简化操作，已成为离合器目前发展趋势。 在离合器的操纵机构中，由于重型和中型汽车的离合器压紧弹簧的压紧力很大，人们又采取各种助力装置来减轻驾驶员的劳动强度，如日本产TKL20型重型汽车采用弹簧助力；红岩CQ261和北京BJ370等重型车采用气压助力等。 本次设计的是CA1091型汽车离合器操纵机构，根据所给的离合器基本参数、发动机的扭矩负载等参照其他设计者的成功经验主要对离合器操纵机构进行设计，同时也对操纵机构的主要零部件的结构和性能进行了校核。 对当前主流的各种形式的离合器操纵机构的工作原理、发展趋势及优缺点进行了简单介绍。在各种离合器操纵机构间进行了横向对比。经过对比选择了结构简单、便于设计、维修方便的弹簧助力式离合器操纵机构。对普通弹簧助力式离合器操纵机构进行了优化设计并确定了结构简图。在对离合器操纵机构零部件分析中对离合器操纵机构工作原理进行了阐述，计算了离合器操纵机构性能参数，并对其性能参数进行分析校核。对操纵机构的性能进行详细分析的过程中，在本课题所给的数据的基础上，查找了离合器操作机构的踏板行程、踏板力的约定范围，在踏板工作半径的确定等方面借鉴了已有的设计经验，本文重点研究了弹簧助力式离合器操纵机构设计过程的每