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重型商用车AMT故障诊断技术研究

作　者: 丁峻强
导　师: 唐岚；甘海云
学　校: 西华大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 电控机械式自动变速器故障诊断故障处理建模试验验证
分类号: U472.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

电控机械式自动变速器(AMT)是利用先进的电控技术改造传统的手动机械式变速器而形成的一种集电子、机械于一体的变速器控制系统。本研究立足于某重型商用车变速器,其离合器执行机构采用气动式,利用开关电磁阀分离-接合离合器；变速器选换挡执行机构采用纯电动式,利用直流电机完成选换挡动作。AMT是一个复杂的系统,提高了传动效率,简化了驾驶操作和提高了自动控制的能力,但是与此同时,出现故障的几率也随之而增加,这就迫切需要开发出故障诊断与处理技术,为系统安全性和可靠性提供保障。因此故障诊断与处理是AMT系统开发的关键技术之一本文主要研究内容包括：(1)首先介绍了AMT系统的结构,分析了换挡过程,以及影响换挡品质的因素,为故障诊断分析奠定基础。(2)对国内外的AMT系统故障诊断方法进行了深入的研究,分析信号检测和解析冗余故障诊断方法,同时阐述了故障处理的理论,为AMT故障诊断和处理提供理论依据。(3)车辆在行驶过程要正常运行,必须保证AMT系统各个部件正常运行。本研究立足于此,分析AMT系统各个组成部分的故障生成机理,针对系统不同的部位设计出不同的诊断策略,并对故障给出处理方式。(4)根据故障诊断策略建立Simulink仿真模型。并利用LabVIEW软件搭建出仿真信号模型,将Simulink和LabVIEW联合仿真,通过引入正常和异常的模拟输入信号来验证模型功能,为AMT故障诊断控制系统的开发提供了依据。(5)在AMT试验台架上,对设计出的诊断方式进行试验验证。人为造成换挡故障,采集故障输出信息和换挡执行机构运动信息,验证诊断策略的正确性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 AMT的发展背景及现状  9-11
    1.1.1 AMT技术的发展历程  9-10
    1.1.2 国外AMT发展现状  10
    1.1.3 国内AMT的发展及现状  10-11
  1.2 汽车故障诊断现状  11-12
  1.3 AMT故障诊断故障简介  12-13
  1.4 本文研究内容  13-14
  1.5 本章小结  14-15
2 重型汽车AMT系统结构及工作原理  15-29
  2.1 AMT电控单元  17-18
  2.2 离合器执行机构  18-20
  2.3 变速器结构  20-22
    2.3.1 选换挡执行机构构成  21-22
  2.4 换挡电机位置传感器  22-23
  2.5 转速传感器  23-24
  2.6 换挡过程分析  24-28
    2.6.1 换挡品质  25-26
    2.6.2 换挡过程发动机控制  26
    2.6.3 换挡过程离合器控制  26-28
    2.6.4 换挡过程中变速器控制  28
  2.7 本章小结  28-29
3 AMT电控系统在线故障诊断处理的原则及方法分析  29-34
  3.1 故障诊断的基本原则  29
  3.2 故障诊断的方法  29-30
    3.2.1 基于信号检测的故障诊断原理  29-30
    3.2.2 基于解析冗余的故障诊断原理  30
  3.3 车辆电控系统在线故障处理方法  30-32
    3.3.1 经典容错方法  30-31
    3.3.2 鲁棒性容错处理  31-32
  3.4 车辆在线故障处理的原则  32-33
  3.5 本章小结  33-34
4 AMT系统故障诊断研究  34-51
  4.1 TCU的故障诊断研究  35-36
    4.1.1 TCU的故障分析  35
    4.1.2 TCU故障处理  35-36
  4.2 发动机故障诊断研究  36-37
    4.2.1 发动机系统诊断原理  36
    4.2.2 发动机故障处理  36-37
  4.3 离合器系统故障诊断研究  37-42
    4.3.1 离合器位置传感器诊断  37-38
    4.3.2 电磁阀驱动诊断  38
    4.3.3 离合器分离过程诊断  38-39
    4.3.4 离合器接合过程诊断  39-40
    4.3.5 离合器系统故障处理  40-42
  4.4 选换挡执行机构诊断研究  42-48
    4.4.1 电机位置传感器故障诊断  42-43
    4.4.2 换挡电机驱动诊断  43
    4.4.3 执行机构故障诊断  43-46
    4.4.4 选换挡执行机构故障处理  46-48
  4.5 基于逻辑冗余的传感器故障诊断  48-50
    4.5.1 基于逻辑冗余的输入轴、输出轴转速传感器和电机位置传感器故障诊断  48-50
  4.6 本章小结  50-51
5 AMT换挡过程障系统建模  51-65
  5.1 Simulink和LabVIEW简介  51
  5.2 换挡过程诊断系统建模  51-57
  5.3 故障仿真  57-61
  5.4 自动代码生成  61-64
    5.4.1 Targetlink介绍  61-62
    5.4.2 模型转化  62-63
    5.4.3 代码生成  63-64
  5.5 本章小结  64-65
6 AMT换挡过程诊断试验  65-74
  6.1 试验台架简介  65-66
  6.2 执行机构挡位信息简介  66-67
  6.3 试验调试  67-73
    6.3.1 正常换挡试验  67-69
    6.3.2 换挡过程故障试验  69-71
    6.3.3 选换挡电机位置传感器故障试验  71-73
  6.4 本章小结  73-74
7 结论及展望  74-76
  7.1 结论  74
    7.1.1 本文主要成果  74
    7.1.2 存在问题  74
  7.2 工作展望  74-76
参考文献  76-78
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  78-79
致谢  79

重型商用车AMT故障诊断技术研究

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