自动变速器离合器执行机构设计

AMT自动变速器离合器执行机构设计（DESIGN OF AMT CLUTCH ACTUATING MECHANISM

ABSTRACT）

开题报告

一、毕业设计(论文)课题来源、类型

课题来源：

近年来，随着社会的发展与科技的进步，国内人民的生活水平有了很大的提高，国内的家用汽车的数量在不断增长。为了满足非职业驾驶员对简单操作的要求，很多汽车厂商把开发装备自动变速器的汽车列为一个发展方向，以适应生活与市场的需求。

我国大力支持A M T的自主开发和研制工作，在“八五”期间，“电控机械式变速箱”被列入国家火炬预备计划，“九五”期间，A M T的开发研制和产品化被列入国家科技攻关项目【1】。因此，开发研制AMT是符合中国汽车工业发展水平的一个重要项目，有助于提高我国汽车的自动化水平。

不改变原有离合器的内部结构，而对其操纵机构进行设计改进，是本次毕业设计的课题——AMT自动变速器执行机构设计。

课题类型：科研

二、选题的目的及意义

1.为适应汽车发展的趋势。现在市场上的汽车大部分还是手动换档的模式，特别是中低档汽车，自动档代替手动档将是一种必然现象。

2.为满足人们对高生活品质要求。传统的手动变速器需要人为控制离合器和换档，对驾驶员的技术要求较高。自动变速器则减轻了劳动强度，方便了驾驶；同时提高了行车的安全性，改善了乘坐的舒适性，让车内人员享受更大的驾车乐趣。

3.为了满足中低档汽车的市场需要。目前，由于国内自动变速器的价格相对要高和有些技术尚未成熟，中低档汽车使用自动变速器的比例还不是很大，而高档车大多数已经使用此装置。由此可见，自动变速器的市场需求还很大，而研究的任务就是降低该装置的成本，提高其性能，设计出满足市场需求的产品。

4.节约能源，适应环保的要求。我国石油资源紧缺，近三五年来，汽油价格持续走高，要求耗油产品节约能源，而AMT要比MT节油9%—15%【9】。

三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势

早在六七十年代欧洲一些手动变速器生产厂家就已开始离合器的自动化的研究，通过全机械式或液压控制实现离合器的自动化，但这种系统的控制效果不好，没有太多的应用。二十世纪七十年代中期，AMT的研究方向是半自动辅助换档系统。车辆的换档时刻由驾驶员决定，由电子控制系统完成换档操作的功能。如瑞典Scania的CAG系统、德国Daimler Benz的EPS系统、美国Eaton的SAMT系统所采用的都是半自动变

速器，其实质是辅助换档系统，换档时刻由驾驶员决定，微机系统主要完成换档功能【4】。白俄罗斯工学院则采用二参数换档规律，由控制系统自动完成选择档位和换档时机的工作。由于离合器起步控制没有得到解决，仍有司机操纵，所以此阶段最主要的成就是二参数换档规律。

1984年五十铃公司生产出NA VI-5电控机械式自动变速器，是一种全自动变速器。在此阶段，研究的重点是自动离合器、换档控制与换档策略。日本的Nissan、瑞典的Scania、V olvo，美国的Ford、Eaton，意大利的FIAT、德国的ZF、法国的Ranault均开展此方面的研究【5】【6】。尽管各个公司都致力于研究和开发自己的AMT产品，但其整体结构都采用了NA VI-5的控制思想。在日本采用扭矩反馈控制系统后,换档同步控制已趋完美,但是离合器起步控制和换档操纵规律仍是困扰AMT发展的难点,造成自动离合器磨损和坡道、弯道意外换档等不良现象，难于正确反映驾驶员的操纵意图。

由于离合器的起步控制与自动换档操纵规律都受环境因素、人的驾驶愿望、车辆客观运行状态的影响，一般的控制策略容易造成离合器的过快磨损、弯道意外换档等不良现象。故采用模糊控制策略、神经网络控制策略等智能控制方法，以提高AMT传动系统的智能。日本的Isuzu、Nissan等开始用模糊推理的智能方法进行此方面的研究，包括模糊换档策略和离合器接合速度的模糊控制【5】。

我国对AMT技术的研究开展得比较晚，九五期间被列为“九五”科技攻关项目。目前，开展这方面研究的有吉林大学、北京理工大学、上海交通大学、深圳欣源晟实业有限公司。哈尔滨埃姆特汽车电子有限公司重庆鸥翔汽车电子有限公司等【3】。国内的研制水平基本上处于AMT单独控制的第二阶段，和国外相比还存在着相当大的差距，但是在理论上的研究和国际水平相当。

由于国内车辆普遍装备固定轴式机械式变速器，所以在国内开展AMT技术研究市场广阔。对手动机械式变速器进行改造，实现车辆的自动换档，能够提升车辆档次。目前国内生产的大部分轿车的技术是从国外引进的，国内对这些轿车很少有独立的知识产权，外国厂商有可能不愿意采用国内的AMT技术来改造其手动传动系统【2】。因此，在国内自主生产的车辆上采用AMT技术，实现车辆的自动换档具有广阔的前景。

参考资料：

[1]刘战芳. 自动离合器的发展现状与前景[J]. 城市车辆, 2007-3: 54-56

[2]殷红幸, 董玉梁. 自动变速技术的发展及国内现状[J]. 世界汽车, 2002, 7: 21-22

[3]何忠波, 白鸿柏. AMT技术的发展现状与展望[J]. 机械农业学报, 2007, 38(5): 181-186

[4] Dunkley. Semi-automatic mechanical transmission control:United States

Patent,8,648,290. 1987.

[5] Hitoshi Sawada. User/maker cooperation in benefiting an automated mechanical transmission for a city bus. SAE Paper 902275,1990.

[7]何忠波.重型车辆AMT换档品质控制与换档策略研究[D].北京:北京理工大

学,2003.

[8]Karim Nice, How Automatic Transmissions Work . / automatic-transmission.htm

[9]AMT玛瑞利手/自一体变速器，/ReadNews.asp?News

本课题主要研究内容

AMT主要是研究三方面的内容，即AMT离合器的自动离合、选档与换档。这里进行的是AMT离合器执行机构的设计，即不改变原离合器的内部结构，设计出离合器自动执行机构。主要进行的工作有以下几个方面：

1、拟定传动方案，并对其进行比较研究，确定其中的一种方案作为最终方案。

2、对既定方案进行相关的设计和有关参数的计算。

3、对执行机构进行结构的设计，绘制零件图和装配图。

4、对设计出的执行机构进行验证和说明。

五、完成论文的条件和拟采用的研究手段（途径）

完成论文的条件：

1、认真观察分析变速器实物模型；

2、对国内外各种相关理论教材、论文、期刊的学习；

3、同老师学习与交流；

4、同学之间互相交流。

5、各种相关设备等。

研究手段：

熟悉该课题的相关内容，对课题有个认知，对实物进行认真的分析，学习涉及到的新知识，逐步尝试、思考、探寻，最终完成课题的研究。

六、本课题进度安排、各阶段预期达到的目标：

周

次

任务阶段名称及详细项目

4

阅读文献，了解国内外自动变速器和电控机械式自动变速器（AMT）的现状,对相关资料进行分析、总结和归纳。获得总体认识。

5

学习自动变速器的基本结构、工作原理和和主要性能，了解本课题自动变速器应用背景和功能要求，了解自动变速器的设计方法。

6 学习AMT与离合器相关的知识。