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1、毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: 液压操纵式离合器 电子线控系统设计 院 系 名 称: 汽车与交通工程学院 专 业 班 级: 车辆工程B07-2班 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 开 题 时 间: 2011年3月16日 指导委员会审查意见： 签字： 年 月 日开题报告撰写要求一、“开题报告”参考提纲1. 课题研究目的和意义；2. 文献综述（课题研究现状及分析）；3. 基本内容、拟解决的主要问题；4. 技术路线或研究方法；5. 进度安排；6. 主要参考文献。二、“开题报告”撰写规范请参照黑龙江工程学院本科生毕业设计说明书及毕业论文撰写规范要求。字数应在4000字以上，文字要精练通顺
2、，条理分明，文字图表要工整清楚。 毕业设计（论文）开题报告学生姓名系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆B07-2班指导教师姓名职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称液压操纵式离合器电子线控系统设计一、课题研究现状,选题的目的、依据和意义1、研究现状线控技术（X-by-Wire）源于飞机控制系统，飞机的新型飞行控制系统是一种线控系统（Fly-by-Wire），它将飞机驾驶员的操纵命令转换成电信号，利用计算机控制飞机飞行。随着汽车电子技术、自动控制技术的逐步成熟和汽车网络通信技术的广泛应用，汽车线控技术也逐步得到青睐和深入研究是汽车未来的发展趋势。汽车线控技术就是将驾驶员的操纵动作经过传感
3、器变成电信号，通过电缆直接传输到执行机构的一种系统。下图是线控过程。目前包括线控换档系统、线控制动系统、线控悬架系统、线控增压系统、线控油门系统及线控转向系统。其中线控转向系统在高级轿车、跑车及概念车上有广泛的应用，它为自动驾驶提供了良好的平台。（1）线控技术的优点 a.省力，人们可以不用直接操作机械力。 b.由于操纵控制通过驾驶员的手完成，不需要转向盘、转向柱和脚踏板，这样就减少了正面碰撞时的潜在危险性，改善了汽车的安全性和舒适性，并为汽车设计提供了更大的设计空间。 c.便于实现个性化设计，由于驾驶特性如制动、转向、加速等过程都是程序设定的，设计师可设计不同的程序供用户选择。 d.比质量轻，
4、性能高（响应快）。线控系统取消了许多机械连接装置、液压装置和气压装置，简化了结构和生产工艺，便于实现汽车轻量化。 e.维护用品可大大减小，减少维护费用。取消机械和液压连接可减少车身质量并简化维护工作，可能磨损的部件更少了，如使用线控制动无需制动液，使汽车更为环保，减少维护。 f.可以将汽车的车内娱乐装置也集成到网络之中，使得汽车导航和自动驾驶成为可能，整个汽车就是一个完整的电路整体。 g.安装测试简单快捷，更稳固的电子接口（模块结构），隔板间无机械连接，简单布置就能增加电子控制功能。（2）线控技术的缺点电子设备还相当的不可靠电磁干扰、器件失效、软件程序的设计、网络攻击等等。一旦电路失效而没有机
5、械冗余就会导致灾难性的后果转向失灵、油门难以控制和不能制动。所以线控技术研究的重点应该是系统的可靠性和安全性。目前所有大型汽车制造商都在开发线控系统雏形及其产品。美国TRW公司开发的线控驾驶系统使得燃油经济性上升5；DELPHI汽车在电子转向系统中也作了类似改进；BOSCH、VALEO公司和其他一些设备制造商已开发或正在开发线控技术和产品；HONDA在新一代雅阁V6轿车上采用线控油门技术。德国大众也有线控的概念车。美国通用公司在2003年研制的HY-WIRE概念车和2005年研制的Sequel概念车上都采用了线控转向和线控制动技术。线控技术得以逐渐在汽车上普遍应用的技术背景是：微电子器件的成本
6、降低、可靠性提高，如单片机，DSP等；电力电子装置的功能增强、成本降低，可靠性提高，如执行步进电机，伺服电机，传感器等等。随着汽车电子化的不断深入，线控技术将在汽车上得到普遍应用，笨重、精确度低的机械系统将被精确、敏感的电子传感器和执行元件所代替，汽车传统的操纵机构、操纵方式、执行机构也将会发生根本性的变革。当线控这一目标实现时，汽车将是一种完全的高新技术产品，发动机、变速器、传动轴、驱动桥、转向机全都不见了，汽车可以说是一台装在轮子上的计算机。2、目的、依据和意义汽车离合器操纵形式有液压和拉线式两种，轿车多用液压操纵式，由总泵、分泵、软管、踏板等组成。它具有噪声小、省力、平稳、布置方便的优点
7、，缺点：漏油；需要维护。特点：摩擦阻力小、重量轻、布置方便、不受车身变形影响。当驾车者踩下离合器踏板时，推杆推动总泵活塞使油压增高，通过软管进入分泵，迫使分泵拉杆推动分离叉，将分离轴承推向前；当驾车者松开离合器踏板时，液压解除，分离叉在回位弹簧作用下逐渐退回原位，离合器又处在接合状态。自动离合器系统具有模拟经验丰富驾驶员的功能。以平滑、敏感、自动的方式控制汽车离合器工作，即通过操纵加速踏板、移动变速杆来控制汽车离合器，驾驶员只需挂挡后踏下加速踏板，汽车便可实现快速起步、平稳起步；行车中，移动变速杆，离合器会自动断开与结合，实现换挡；在停车时，离合器会自动地在最恰当的时候断开。该系统有信号输入部
8、件、执行部件和自动离合器控制器ACM构成。信号输入部件包括离合器位置传感器、变速杆传感器、档位传感器、车速传感器、节气门位置传感器、发动机转速传感器、压力开关、车门开关、制动开关等，传感器信号和开关信号输入到ACM。执行部件有液压泵电动机继电器、气动继电器、电磁阀、报警蜂鸣器等，ACM执行部件工作，实现离合器的精确控制。液压式自动离合器则是由ECU发送信号驱动电动液压系统，通过液压操纵离合器动作。 液压式自动离合器在目前通用的膜片离合器的基础上增加了电子控制单元（ECU）和液压执行系统，将踏板操纵离合器油缸活塞改为由开关装置控制电动油泵去操纵离合器油缸活塞。ECU根据油门踏板、变速器档位、变速
9、器输入/输出轴转速、发动机转速、节气门开度等传感器反馈信息，计算出离合器最佳的接合时间与速度。 自动离合器的执行机构由电动油泵、电磁阀和离合器油缸组成，当ECU发出指令驱动电动油泵，电动油泵产生的高压油液通过电磁阀输送到离合器油缸。通过ECU控制电磁阀的电流量来控制油液流量和油液的通道变换，实现离合器油缸活塞的移动，从而完成汽车起动、换档时的离合器动作。本设计针对液压操纵式离合器设计线控操纵系统，可与原系统的功能进行切换工作。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题基本参数参考骐达轿车动力系统驱动型式：发动机前横置前轮驱动总质量：1.5t驱动桥满载：0.8T;最大爬坡：30% 设计液压控制
10、离合器1、研究的基本内容（1）研究汽车离合器的组成、结构与设计；（2）分析离合器接合过程；（3）分析计算离合器的操纵力变化规律建立离合器的力学模型；（4）选择驱动装置，设计传动机构，设计布置形式。（5）设计控制系统。2、拟解决的主要问题（1）响应速度优于0.2秒；（2）动作无冲；（3）结构尺寸小，便于安装；三、技术路线（研究方法）收集液压操纵式离合器、自动离合器、STC单片机、 线控系统执行器等相关资料分析离合器特性和液压操纵机构工作原理计算传动机构数据，对线控系统进行设计选择传感器和执行器对执行器进行合理布置选择合适的控制算法编制控制程序针对离合器进行控制整理文档，形成说明书四、进度安排（1
11、）调研、资料收集、完成开题报告 第2周（2）整体方案设计，完成系统示意图（手绘）第3周（3）传动机构设计计算，系统布置，4-5周（4）控制系统设计6-12周（5）编写设计说明书13周（6）毕业设计（论文）审核、修改 第14、15周（7）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第16周五、参考文献1 谢先平,王旭东,余腾伟等. 自动离合器精确位置跟踪控制与起步控制研究 J. 中国公路学报, 2008, 21 (4) _5 . 2 赵永胜,任卫群,张云清等. 汽车AMT自动离合器的局部线性化模糊滑模控制 J. 农业机械学报, 2007, 38 (1) _5 . 3 何忠波,席军强,陈慧岩等. 电机驱动式自
12、动离合器起步控制试验研究 J. 农业机械学报, 2003, 34 (6) _5 . 4 陈俐,张建武,习纲等. 自动离合器的自适应最优控制 J. 上海交通大学学报, 2000, 34 (10) _5 . 5 赵永胜,刘志峰,杨文通等. 汽车自动离合器的动态滑模控制 J. 汽车工程, 2009, 31 (6) _4 . 6 许男,崔胜民. 基于模糊技术的自动离合器起步控制研究 J. 机械设计与制造, 2010, (3) _3 . 7 莫易敏,孙欣,汤春球等. 微型汽车自动离合器用直流电机执行系统的设计 J. 机械制造, 2010, 48 (9) . 8 谢先平,王旭东,张训等. 电控自动离合器接
13、合位置精确跟踪控制 J. 电力电子技术, 2008, 42 (10) _3 . 9 米世生. 自动离合器起步接合速度模糊控制研究 J. 机电技术, 2010, 33 (4) _3 . 10 徐旭. 自动离合器执行机构的设计与开发 D. 2006. 11 刘战芳. 自动离合器的发展现状与前景 J. 城市车辆, 2007, (3) _3 . 12 叶明,秦大同,刘振军等. 直流伺服电机驱动的自动离合器控制 J. 机械设计与研究, 2003, 19 (2) _3 . 13 朱帆. 汽车自动离合器控制系统的原理与检修 J. 汽车电器, 2008, (2) _6 . 14 赵和平,刘奋,张建武等. 变结
14、构控制方法在电控离合器中的应用研究 J. 中国机械工程, 2002, 13 (20) _4 . 15 孙承顺. 汽车自动离合器控制系统快速开发研究 D. 2003. 16 张雄华,周雅夫,宋振寰等. 电机驱动式自动离合器控制与试验 J. 天津汽车, 2005, (1) _5 . 17 王佐政. 汽车AMT自动离合器的电机伺服系统开发与实现 D. 2000. 18 暴志平,杨爱萍. 自动离合器技术研究及应用 J. 商用汽车, 2001, (5) _3 .19 Sun Chengshun,Zhang Jianwu. OPTIMAL CONTROL APPLIED IN AUTOMATIC CLUTCH ENGAGEMENTS OF VEHICLES J. 机械工程学报(英文版), 2004, 17 (2) _4 . 20 LIU Hai-ou,CHEN Hui-yan,DING Hua-rong等. Adaptive Clutch Engaging Process Control for Automatic Mechanical Transmission J. 北京理工大学学报（英文版）, 2005, 14 (2) _5 .六、备注指导教师意见：签字： 年 月 日
