汽车液力自动变速器换档规律探讨及其教学仿真系统开发

进入二十一世纪,汽车自动变速传动技术在国外处于成熟发展阶段,而在我国技术水平相对落后很多,与之相对的是我国汽车市场蓬勃发展,车型推陈出新,必须根据发动机特性、液力变矩器特性、以及整车参数进行匹配,研究自动换档规律,以达到整个动力传动系统的优化设计和综合匹配控制。本文在分析液力自动变速器结构和工作原理的基础上,开展了如下的工作:1)建立了液力变矩器和发动机匹配的数学模型;2)建立了汽车自动变速的最佳动力性换档规律数学模型;3)建立了汽车自动变速的最佳燃油经济性换档规律的数学模型;4)建立了基于CORONA换档规律的整车模型,在该模型中,发动机特性及液力变矩器原始特性用三次插值多项式表示,以保证计算和模拟的精度。5)进行了仿真分析。在以上模型的基础上,自编了MATLAB语言程序,对CORONA轿车(装配A240E型液力自动变速器)进行了匹配分析和换档规律曲线的求解,仿真结果与实验数据对比证实,本匹配设计达到预期目的。在此基础之上,开发了一套基于单片机控制的CORONA轿车自动变速仿真系统,根据输入节气门开度和车速的数值,按前面所求解的换档曲线来控制换档过程,并通过发光二极管来模拟液力自动变速器展开图上面的各档位油路,同时通过微机显示相关参数,实现液力自动变速器自动换档及工作油路的实时演示,达到液力自动变速器换档规律研究与教学相结合更好服务于教学的目的。【关键词】：液力自动变速器匹配换档曲线单片机教学仿真系统
【论文提纲】：摘要5-6Abstract6-10第1章绪论10-181.1课题背景10-131.1.1汽车液力自动变速器的发展简介10-121.1.2液力自动变速器在我国的发展状况12-131.2液力自动变速器的结构和工作原理13-171.2.1液力变矩器13-141.2.2行星齿轮变速器14-151.2.3液压控制系统151.2.4液力自动变速器档位分析15-171.3课题研究的意义和内容17-18第2章发动机和液力自动变速器的匹配18-252.1液力变矩器性能18-202.1.1变矩器性能182.1.2效任性能18-192.1.3透穿(负荷)性能19-202.2发动机与液力变矩器的匹配20-242.2.1发动机的数学模型20-212.2.2液力变矩器的数学模型212.2.3发动机和液力变矩器共同工作点的求取21-222.2.4发动机与变矩器共同工作匹配的评价22-242.3本章小结24-25第3章自动换档规律的建立与仿真25-393.1二参数换档规律的类型25-273.2换档规律的建立27-313.2.1汽车的牵引力和每小时燃油消耗计算数学模型27-293.2.2最佳动力性换档规律模型29-313.2.3最佳燃料经济性换档规律模型313.3换档规律仿真31-383.3.1相关参数与特性曲线31-333.3.2换档规律仿真计算流程33-343.3.3CORONA轿车液力自动变速器仿真34-363.3.4仿真结果与CORONA实测数据对比分析36-383.4本章小结38-39第4章液力自动变速器仿真系统的开发39-604.1总体设计方案39-434.1.1设计思想39-414.1.2总体方案41-424.1.3系统工作原理42-434.2硬件设计43-484.2.1硬件总体先容43-444.2.2硬件电路的设计44-484.3软件设计48-554.3.1资源分配48-494.3.2主程序设计49-504.3.3子程序设计50-554.4系统调试55-574.4.1硬件调试564.4.2软件调试56-574.5仿真系统装置的制作57-594.6本章小结59-60总结与展望60-62参考文献62-65附录A攻读学位期间所发表的学术论文65-66附录B程序部分代码66-74附录C主板原理图74-75附录D主板PCB图（含显示原理及显示PCB）75-76附录E驱动电路原理图及PCB图76-77致谢77