原文传递
混合动力乘用车用发动机正时齿形链液压张紧系统设计与仿真
| 论文题名： | 混合动力乘用车用发动机正时齿形链液压张紧系统设计与仿真 |
| 关键词： | 汽车发动机;正时齿形链;液压张紧系统;联合仿真;模糊PID;多体动力学 |
| 摘要： | 本文在国家自然科学基金项目“齿形链的变异机理及其关键设计技术（51775222）”和吉林省科技发展计划重点研发项目“乘用车混合动力用发动机正时链系统关键技术研究(20200401136GX)”的共同支持下完成。液压张紧器在发动机正时系统中扮演着重要的角色，可以补偿安装误差及齿形链磨损、拉长等造成的伸长量；同时还可以改善链条的振动情况，降低发动机噪声。现有发动机正时系统液压张紧器基本都是以传统的单向阀式液压张紧器为原型进行改进与衍生，属于发动机系统的独立部件，车辆控制系统无法对其进行调节。因此，本文根据某主机厂的设计要求，提出了基于双喷嘴挡板伺服阀控制的新型液压张紧系统方案，搭建相关仿真模型并验证了方案的有效性，具体研究内容如下： 第一，在分析现有液压张紧器的局限性后，结合电液伺服系统的相关理论，提出了基于电液伺服控制的液压张紧系统的设计方案。按照某主机厂提出的混合动力乘用车正时系统液压张紧器的设计要求，选取双喷嘴挡板伺服阀作为系统的核心控制单元，并建立了基于双喷嘴挡板阀的液压张紧系统数学模型，构建出液压张紧系统的传递函数，最终设计出一种新型的液压张紧系统。 第二，基于Amesim仿真平台，搭建液压张紧系统的伺服阀控缸及其辅助结构的仿真分析模型，基于传递函数模型进行参数设置，分析其相关特性，以此验证液压张紧系统的稳定性。基于Amesim—Simulink联合仿真平台，对比分析了位置式PID控制、增量式PID控制和基于模糊PID控制三种不同的控制策略在动态响应中的特性，选取模糊PID算法作为该系统的控制策略，其反应灵敏度和分辨率可满足设计要求。 第三，利用Amesim-Simulink-RecurDyn的联合仿真技术，对设计的液压张紧系统进行动力学特性分析。设定发动机正时齿形链系统的链轮转速分别为：1000r/min、2000r/min、3000r/min和4000r/min，分别计算系统链板间张力、链板质心运行轨迹、液压张紧器柱塞行程和张紧导轨位移等。结果表明：在仿真运行过程中，正时链系统运行平稳。 结论如下：本文所提出的基于双喷嘴挡板伺服阀的液压张紧系统切实可行，所设计的液压张紧系统稳定性高，响应速度快，抗干扰能力强，该新型液压张紧系统可满足主机厂设计要求。 |
| 作者： | 刘雨 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 程亚兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
