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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
題目名稱
汽車變速器設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
專業(yè)班級(jí)
學(xué)號(hào)
一．選題的目的和意義：AMT用先進(jìn)的電子技術(shù)改造傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器,既保留了原手動(dòng)變速器齒輪傳動(dòng)的效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易制造的長(zhǎng)處，且具有液力自動(dòng)變速器自動(dòng)變速的優(yōu)點(diǎn)。并且彌補(bǔ)了手動(dòng)變速器不足（換擋沖擊.熄火.換擋復(fù)雜駕駛疲勞等缺點(diǎn)），它以特有的經(jīng)濟(jì)、方便、安全、舒適性而備受駕駛者的歡迎,成為汽車變速器研究的熱點(diǎn)之一，是一款非常適合我國國情的機(jī)電液一體化自動(dòng)變速器，且具有很高的性價(jià)比。同時(shí)，易于駕駛、省油和降低排放的因素促進(jìn)了AMT變速器在車輛上的應(yīng)用，擁擠的交通、非專業(yè)駕駛員對(duì)“駕駛員友好”型設(shè)備的需求等使AMT變速器具有廣闊的發(fā)展前景。AMT 實(shí)際上是由一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)來完成縱離合器和選檔兩個(gè)動(dòng)作，其核心技術(shù)是控制。駕駛員通過加速踏板和操縱桿向電子控制單元（ECU）傳遞控制信號(hào)；電子控制單元采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器等信號(hào)，時(shí)刻掌握著車輛的行駛狀態(tài)；電子控制單元（ECU）根據(jù)這些信號(hào)按存儲(chǔ)于其中的最佳程序，最佳換檔規(guī)律、離合器模糊控制規(guī)律、發(fā)動(dòng)機(jī)供油自適應(yīng)調(diào)節(jié)規(guī)律等，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油、離合器的分離與結(jié)合、變速器換檔三者的動(dòng)作與時(shí)序?qū)崿F(xiàn)最佳匹配。從而獲得優(yōu)良的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起步和迅速換檔，以達(dá)到駕駛員所期望的結(jié)果。
通常AMT包括以下三個(gè)部分：
1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)：包括電動(dòng)機(jī)（步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)）、電磁閥（普通電磁閥和高速? 電磁閥）、液壓缸（離合器作動(dòng)缸和選、換檔油缸）等；
2、傳感器：包括速度傳感器 (發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器)；油門開度傳感器、檔位傳感器等；；
3、電控單元（ECU）：包括 CPU、ROM、RAM、I/ O 接口等。
將自動(dòng)變速控制系統(tǒng)中要直接控制的對(duì)象：油門、離合器以及選換檔裝置的動(dòng)作采取電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的方式。相對(duì)于電控液動(dòng)AMT而言，電控電動(dòng)AMT在以下幾個(gè)方面具有進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)：取消了液壓系統(tǒng)，從而使整個(gè)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，重量更輕。由于直接采用易于控制、精度更高的電動(dòng)機(jī)取代液壓執(zhí)行元件，減少了液壓元件動(dòng)作的誤差，使得系統(tǒng)的控制方法簡(jiǎn)單，控制精度進(jìn)一步提高，反應(yīng)動(dòng)作更加準(zhǔn)確。在原有的電控液動(dòng)的基礎(chǔ)上，只須對(duì)軟件和硬件以及控制方法上作少許的改動(dòng)就能對(duì)電控電動(dòng)AMT系統(tǒng)進(jìn)行控制。在電控電動(dòng)AMT中的執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是：可控性好、精度高、反應(yīng)快、可靠性強(qiáng)、并且對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好。電控電動(dòng)AMT主要是電控離合器、電控發(fā)動(dòng)機(jī)和電控選換檔三大部分。電子控制單元（ECU）根車輛行駛工況（車速、加速度、檔位）和駕駛員的駕駛意圖（加速踏板、換檔控制桿）按照設(shè)定的換檔規(guī)律，選擇合適的檔位和換檔時(shí)機(jī)，控制換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)模擬熟練駕駛員的換檔動(dòng)作（包括對(duì)離合器、變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)合控制）進(jìn)行選檔和換檔。當(dāng)然，全電式AMT的這些動(dòng)作是靠電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)的。換檔系統(tǒng)的能源是整個(gè)控制系統(tǒng)各機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源。三種形式的選換檔系統(tǒng)都需要控制電路所需的直流電流，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源不同。全電式選換檔系統(tǒng)采用電動(dòng)機(jī)（直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)）作為動(dòng)力源；自動(dòng)換檔系統(tǒng)的自調(diào)性能很重要，但還必須同時(shí)配有相適應(yīng)的它調(diào)系統(tǒng)，才稱得上是最理想的控制系統(tǒng)。它調(diào)是為駕駛員提供干預(yù)自動(dòng)換檔系統(tǒng)的可能性。換檔范圍選擇的作用是限制自動(dòng)換檔的排檔范圍。三種選換檔形式的AMT均可使用旋鈕或控制桿作為檔位指示器。自動(dòng)換檔是按控制參數(shù)的變化才實(shí)現(xiàn)換檔的，故必須有反映該參數(shù)的信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)。車輛的控制參數(shù)有三類：?jiǎn)螀?shù)——多為車速；兩參數(shù)——多為車速和發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度；三參數(shù)——為車速、發(fā)動(dòng)機(jī)油門開度和加速度。動(dòng)態(tài)三參數(shù)控制是最理想的控制。測(cè)車速用電磁轉(zhuǎn)速傳感器，油門開度用油門電位器測(cè)量。測(cè)加速度用加速度傳感器。換檔控制器接受換檔范圍與換檔規(guī)律選擇機(jī)構(gòu)和控制參數(shù)信號(hào)發(fā)生器傳來的信號(hào)，進(jìn)行比較和處理，并按照預(yù)定的換檔規(guī)律選擇檔位和換檔時(shí)刻，同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的換檔指令給換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行選換檔，是系統(tǒng)的核心部分，在全電式AMT中主要是電子控制單元ECU和電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受換檔控制器的指令，完成變速器中檔位的變換。包括選檔和換檔兩部分。換檔品質(zhì)控制機(jī)構(gòu)的作用是控制換檔過程平穩(wěn)、無沖擊，防止產(chǎn)生大的動(dòng)載荷。電控—電動(dòng)系統(tǒng)主要是增加檔位傳感器檢測(cè)換檔行程，由ECU控制選換檔動(dòng)作，從而減少同步器超越和換檔沖擊，提高換檔品質(zhì)。全電式AMT具有價(jià)格低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能價(jià)格比高、生產(chǎn)繼承性好等優(yōu)點(diǎn)；其硬件開發(fā)與軟件研制對(duì)各種車型汽車都適合。我國不僅有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，而且在“動(dòng)態(tài)三參數(shù)最佳換檔規(guī)律”、“動(dòng)態(tài)閉環(huán)控制技術(shù)”、“自適應(yīng)控制技術(shù)”、‘模糊控制技術(shù)”等自動(dòng)變速理論方面在排在世界前列。由于AMT沒有變矩器，因此換檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩變動(dòng)很容易傳給司機(jī)。在換檔時(shí)能控制馬達(dá)吸收扭矩的變動(dòng)，就能更平衡地進(jìn)行變速。使馬達(dá)通過減速裝置與AMT終端傳動(dòng)直接相連的單馬達(dá)式并行混合系統(tǒng)，避免換擋沖擊等等。因而，有針對(duì)性地開展高檔轎車AMT半自動(dòng)變速器設(shè)計(jì)具有重要意義。
二．國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)述：由于汽車自動(dòng)變速器的廣泛應(yīng)用,對(duì)其的研究開發(fā)日益重要。為合理、實(shí)用的試驗(yàn)項(xiàng)目,目前還有待研究。中國汽車變速器市場(chǎng)正處于快速發(fā)展變化的時(shí)期。我國的汽車的變速器的質(zhì)量和性能上和發(fā)達(dá)國家存在一定的差距，主要原因就是設(shè)計(jì)手段落后。為改變我國車輛零部件的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)手段的落后狀況，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，有必要開發(fā)一些適合中國國情的汽車零部件的CAD系統(tǒng)，對(duì)以開發(fā)的系統(tǒng)需進(jìn)一步提高和完善?！?009年汽車變速器行業(yè)研究報(bào)告》，全面總結(jié)汽車變速器概況；深入分析了我國汽車變速器行業(yè)需求和供給市場(chǎng)態(tài)勢(shì)，分析了行業(yè)內(nèi)國內(nèi)外品牌競(jìng)爭(zhēng)格局以及中國主要汽車變速器生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)營狀況；并對(duì)中國汽車變速器產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及投資形勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。是汽車變速器行業(yè)相關(guān)企業(yè)單位和個(gè)人等準(zhǔn)確了解目前行業(yè)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，把握行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，制作市場(chǎng)策略的不可多得的決策參考。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所采用的研究方法和手段：在文獻(xiàn)調(diào)研及資料收集的基礎(chǔ)上，掌握通用典型ＡＭＴ結(jié)構(gòu)及工作原理，在此基礎(chǔ)上利用機(jī)械原理、理論力學(xué)及材料力學(xué)等所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與相關(guān)的強(qiáng)度計(jì)算。利用機(jī)械制圖的相關(guān)知識(shí)，以及P to-E CAD等工具完成圖紙工作。
四、主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況：1 ?陳偉;張洪坤;葛安林;電機(jī)換擋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 電機(jī), 2008.06
2? 李志強(qiáng).ATM電控機(jī)械式自動(dòng)變速汽車換擋智能控制[D]重慶大學(xué), 2003
3 ?丁俊,王靈犀. ATM車輛綜合性換擋規(guī)律的研究[J]. 沈陽理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, (04)
4? 孟慶勇.電控電動(dòng)機(jī)械式自動(dòng)變速器無選檔換擋系統(tǒng)的研究[D]吉林大學(xué), 2005 .
5 A Research on the Synthetical Shifting Gear Schedule of the AMT Automobiles? 5?? 吉林大學(xué) 王望予主編.汽車設(shè)計(jì)(第四版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004
6? 吉林大學(xué) 陳家瑞主編.汽車構(gòu)造(下冊(cè)).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005
7? 邱宣懷 主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，1997
五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排（按周說明）
1.第5-9周（3月21——4月28日）資料收集、調(diào)研，完成開題報(bào)告；
2、第10周（3月29日——4月3日）初步方案設(shè)計(jì)，草圖繪制，必要的初步設(shè)計(jì)計(jì)算；
3、第11-12周（4月7日——4月23日）完成結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，主要圖紙工作和設(shè)計(jì)計(jì)算工作：
4、第13-14周（4月24日——5月1日）完成正式圖紙及設(shè)計(jì)說明明書撰寫工作：
6、第15-16周（5月2日——5月13日）整理、形成論文正稿，準(zhǔn)備答辯。
六、指導(dǎo)教師審批意見（對(duì)選題的可行性、研究方法、進(jìn)度安排作出評(píng)價(jià)，對(duì)是否開題作出決定）：
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日