直驱型离合器液压执行机构的设计与控制

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1、分类号：Ｕ２６２．３１１单位代码１８３：１０研究生学号：２０１５４２２０６４密级：公开吉林大学硕士学位论文学术学位（）直驱型离合器液压执行机构的设计与控制ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＤｉｒｅｃｔＤｒｉｖｅＣｌｕｔｃｈＨｙｄｒａｕｌｉｃＡｃｔｕａｔｏｒ＊作者姓名：张超专业：车辆工程研究方向：汽车传动系统理论与控制指导教师：高炳钊教授培养单位：汽车工程学院２０１８年１２月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制

2、、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：〇月‘日期：／：２〇＆年４■日—————————————————————直驱型离合器液压执行机构的设计与控制—

3、————————————————————DesignandControlofDirectDriveClutchHydraulicActuator作者姓名：张超专业名称：车辆工程指导教师：高炳钊教授学位类别：工学硕士答辩日期：2018年12月4日摘要直驱型离合器液压执行机构的设计与控制车用自动变速器主要分为液力自动变速器（AT）、机械式无级变速器（CVT）、双离合自动变速器（DCT）和电控机械式自动变速器（AMT）。其中AMT相对于其他几种自动变速器传动效率高、结构简单、成本低，但是AMT存在换挡过程动力中断和起步困难的问题，舒适性不好。很多研究从AMT的自动离合器系统入手，提高装载A

4、MT车辆的起步和换挡性能。自动离合器系统作为自动变速器中关键部分，对整车性能起着重要的影响。自动离合器的性能主要由结构和控制算法两部分决定，所以本文针对电控机械式自动变速器提出了一种新式的离合器液压执行机构并设计了控制器。液压执行机构为调速泵控系统，直流电机驱动齿轮泵，通过对电机转速的控制实现齿轮泵流量的改变，齿轮泵直接与液压分离轴承相连，实现离合器的位移控制。因为结构上没有采用高速电磁阀，所以结构简洁、价格低廉、便于推广应用。本文将通过结构设计、仿真建模、台架设计与实车试验来研究和分析直驱型离合器液压执行机构的性能，主要研究内容如下：1.对汽车上常用4种自动变速器的工作原理和特点进

5、行了简单介绍，总结了离合器执行机构的研究现状，并分析了不同类型执行机构的特点。2.离合器执行机构结构方案的设计。在介绍应用背景之后，提出了离合器的设计要求，在分析现有执行机构的特点后，本文在液压执行机构的基础上，改变压力源和控制方式，提出调速泵控系统，采用直流电机驱动外啮合齿轮泵，通过控制转速来调节流量，进而实现离合器位移控制。在仔细分析离合器膜片弹簧载荷特性、液压特性和其他特性的同时，对构成系统的主要机械部件进行了选型。3.完成了机构仿真分析。建立了机构中主要部件的数学模型，并针对机构应用变增益PID前馈反馈控制器；在软件AMESim和Matlab/Simulink中分别对物理模型

6、和控制器进行建模；与柱塞缸式液压执行机构进行了仿真对比；通过AMESim-Matlab/Simulink联合仿真分析了不同工况下的仿真结果。4.完成了台架试验和实车验证。介绍了电机驱动器的工作原理和台架的组成，建立了基于dSPACE-MicroAutoBox的离合器执行机构试验台架，对台架试验中不同工况I下离合器的响应时间和稳态误差进行分析，并将试验结果与仿真结果进行对比。并将离合器执行机构应用于无动力中断两挡变速箱上，在微型电动车上进行实车换挡试验，通过台架试验和实车试验验证了机构设计和算法的性能能够满足设计要求。关键词：位移控制，离合器执行机构，液压无阀系统IIAbstractD

7、esignandControlofDirectDriveClutchHydraulicActuatorAutomatictransmissionsforvehiclesaremainlyclassifiedintoAutomaticTransmission,ContinuouslyVariableTransmission,DoubleClutchTransmissionandAutomatedMechanicalTransmission.AMThasthe