基于高速开关阀的变速器换挡离合器电液控制的研究

摘要

重型车辆和工程车辆如使用通常的六档变速器或者七档变速器，在多变复杂的路况下，很难使其获得良好的经济性能和动力性能。因此，其变速器需要更多的换挡档位（更大的速比范围）来适应其变化的行驶路况和环境。而在动力换挡变速器的换挡过程中，要具有良好的换挡离合器控制系统，获得良好的结合和分离特性，避免产生过多的滑摩功和冲击度，使换挡系统产生不稳定性，影响整车的动力性能。在多档位变速器中，其随着档位数的增多，机械结构越复杂，因此换挡离合器的控制系统考虑运用电液控制系统。
　　 为了通过设计得到具有良好油压控制特性的换挡离合器电液控制系统，需要具有对变速器的传递路线和工作原理较深的了解。本文的主要工作内容有以下几点:
　　 1)针对主副变速器的结构以及其自动操纵换挡过程中油压力的变化，分析了电控液动自动操纵换挡形式的结构和特点，以及影响变速器换挡品质的因素和评价指标。
　　 2)在换挡电液控制系统中，针对核心元件电磁式高速开关阀，深入的解析其控制特性和控制方式。
　　 3)论文对液压系统和信号控制系统进行联合仿真，并分析其工作特性。同时对电液控制系统的信号控制器进行仿真分析，选用模糊PID控制进行试验进行仿真优化。
　　 4)在选用模糊PID作为优化控制算法的基础上，另选用一种普通的优化算法作为对比。分别基于以上两种优化算法建立两个电液系统模型，进行对比分析，择优选取优化算法。
　　 5)在已经确定液压系统和优化算法的基础上，选取对换挡离合器电液控制系统的控制特性有重要影响的几个主要因素作为研究对象，通过仿真结果分析其对系统控制特性的影响及影响程度。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．2 主副变速器换挡离合器操纵机构结构特点

1．3 国内外研究发展现状

1．3．1 国外研究发展现状

1．3．2 国内研究发展现状

1．4 论文研究的内容

1．5 本章小结

第二章 换挡离合器的压力控制特性分析研究

2．1 车辆传动系统

2．2 换挡离合器

2．2．1 车辆换挡离合器的结构

2．2．2 离合器的工作原理

2．3 换挡品质的影响因素以及评价方法

2．3．1 换挡品质的影响因素

2．3．2 换挡品质的评价方法

2．4 离合器压力控制的研究

2．4．1 离合器压力特性分析

2．4．2 离合器压力控制方法的分析

2．5 本章小结

第三章 基于高速开关阀换挡离合器液压控制系统研究

3．1 高速开关阀的类别及应用

3．2 高速电磁开关阀的控制特性分析

3．2．1 高速开关阀的静态特性分析研究

3．2．2 高速开关阀的动态特性分析研究

3．3 高速开关阀的控制方式

3．4 本章小结

第四章 液压元件的要求和液压系统的建模

4．1 换挡离合器油压控制系统的结构和工作原理

4．1．1 液压系统的结构

4．1．2 液压系统的工作原理

4．2 换挡离合器液压元件的基本要求

4．2．1 离合器驱动液压缸

4．2．2 液压泵

4．2．3 高速电磁开关阀

4．3 离合器液压控制系统仿真模型的建立

4．4 本章小结

第五章 自整定模糊PID控制器的设计及系统特性的研究

5．1 PID控制器

5．2 模糊控制器

5．3 换挡液压控制系统自整定模糊PID控制器的设计研究

5．3．1 自整定模糊PID的控制原理与结构

5．3．2 控制系统中三参数自整定的基本原则

5．3．3 自整定模糊PID控制器的设计

5．4 电液控制系统联合仿真模型的建立和仿真分析

5．5 换挡电液控制系统的影响因素分析

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 研究总结

6．2 研究展望

参考文献

致谢

附录：攻读硕士学位期间发表的论文