摘要: |
变速器在汽车传动系统中发挥着重要的作用,对于车辆的动力性、经济性、驾驶舒适性有着重要的影响,在现今各种变速器中,电控机械式自动变速器(AMT)兼顾了手动变速器机械传动效率高和自动变速器换档自动化的优点,是未来变速器发展的主要方向之一,并且其生产继承性好,更加适宜于我国国情的需要。
本文提出了一种有源同步AMT,通过对传统手动变速器的机械改造,在其基础上加装了自行设计的有源同步装置来实现换档过程的同步作用,取代了传统变速器中使用的同步器,通过计算其同步时间并与传统摩擦式同步器对比,其可以满足使用传统摩擦式同步器的AMT对换档时间要求,很好的改善了传统同步器因摩擦而引起的成本问题,增加了变速器的寿命,降低了传统变速器因使用同步器而造成的潜在维护成本。对与硬件部分,本文设计了基于DSP&ARM的TCU控制器,结合两种芯片各自的特点,使TCU的性能达到最优化,并且有效地减少了TCU的成本。本文设计了气动换档执行机构将手动换档执行机构取代,气动换档机构主要由气源、换档电磁阀、换档气缸所组成,基于DSP & ARM的TCU控制器控制换档电磁阀,电磁阀控制换档气缸的通断,从而实现各档位间的切换。对于有源同步自动变速器,通过对汽车行驶动力学的分析,本文制定了基于油门一车速的双参数最佳动力性换档规律,在不同的油门下有着不同的换档点,使车辆在换档过程中能够保持最佳的动力性。
本文搭建了有源同步AMT的试验台架,主要由主电机、从电机、总控制器、转速传感器、蓄电池组等组成,通过最佳动力性换档规律所确定的最佳换档点来对各排档间的升降档过程进行台架试验,用主电机来实现同步作用,在换档过程中主电机跟踪从电机的转速,并通过速比计算调整其输出转速,换档时间为开始换档即啮合套脱离啮合齿轮,到啮合套与待啮合齿轮转速相等所用的时间。台架试验分别对各档位间的升降档做了试验,通过台架试验,试验结果表明换档时间比较理想,有源同步装置取代传统同步器的可行性比较高。
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