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大功率汽车自动变速机构档位切换机理研究

魏巍  
【摘要】: 汽车传动系统的变速机构是影响车辆行驶性能的重要部件之一,传动系统操纵的自动化不仅可以减轻驾驶员的劳动强度,而且可以有效的改善车辆的动力性、经济性和舒适性。优化对自动变速器的控制,既可以提高乘坐的平顺性,又可以延长车辆传动系统及离合器摩擦片的使用寿命。 本文结合对ALLISON4800SP自动变速器的研究工作,围绕车辆自动变速机构的切换机理进行了以下的研究和开发工作。 对ALLISON4800SP自动变速器结构进行了简单的分析,介绍了其动力传递路线以及传动比的求解。在此求解基础上,简单介绍了换档规律的类型,建立了车辆的行驶动力学方程,并根据汽车行驶方程研究动力性换档规律的制定方法。在动态三参数换档规律的基础上,用图解法制定了最高油门下的最佳动力性升档规律。 结合文献分析了自动变速器换档过程对车辆平顺性、传动系统动载荷、结合元件使用寿命的影响,及其客观评价指标。应用虚位移和达朗伯原理建立了三档至四档换档过程的动力学方程,并对换档过程中的扭矩相及惯性相进行了分析。 在Simulink环境下建立了发动机、控制器的模型,在AMESim中建了路面负载以及自动变速机构的机械部分和液压部分模型,对三档升至四档的过程进行了联合仿真分析。该模型采用了分段控制方法,前半阶段对结合油压和分离油压进行开环控制,后半阶段是以涡轮加速度为反馈参数的闭环控制。同时也分析了各控制器参数对换档过程中加速度,冲击度以及滑磨功的影响。


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