Исследование динамики управляемого электромеханического привода сцепления автомобиля

• Автор: Емельянов, Иван Павлович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 121 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА
1.1. Классификация и применяемость автомобильных сцеплений
и их приводов
1.2. Способы управления сцеплением
1.3. Обзор существующих управляемых приводов сцеплений
1.4. Описание электроприводов постоянного тока
1.5. Цель и задачи исследования
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЯЕМОГО ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА СЦЕПЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ
2.1. Режимы работы сцепления
2.2. Математическое описание динамики фрикционного сцепления автомобиля
2.3. Уравнения динамики, описывающие работу привода сцепления
2.4. Упругая характеристика нажимной пружины сцепления
2.5. Разработка алгоритма интегрирования и численное решение уравнений описывающих динамику сцепления и его привода
2.6. Анализ результатов численных исследований
Выводы по второй главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА СЦЕПЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ
3.1. Разработка экспериментального стенда
3.2. Определение механической характеристики асинхронного двигателя экспериментальным путем
3.3. Методика и алгоритм проведения эксперимента
3.4. Исследование работы сцепления в реальном времени
3.5. Результаты экспериментального исследования и его анализ

3.6. Сравнение теоретических и экспериментальных данных
Выводы по третьей главе
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
4.1. Конструкция и принцип работы экспериментального стенда
4.2. Система автоматического управления электромеханическим приводом сцепления автомобиля
4.2.1. Силовая подсистема
4.2.2. Информационная подсистема
4.2.3. Управляющая подсистема
4.3. Исследование системы автоматического управления
4.4. Использование результатов диссертационной работы
в производственном и учебном процессах
4.5. Рекомендации по проектированию управляемых
электромеханических приводов автомобильных сцеплений
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Копии патентов на полезную модель и свидетельства
об официальной регистрации программы для ЭВМ
Приложение 2. Копии актов об использовании результатов
диссертационной работы
Приложение 3. Фрагменты исходного текста программы

Актуальность темы.
Одна из наиболее актуальных проблем современного автомобилестроения - упрощение и облегчение управления автомобилем -не может быть решена без автоматизации привода сцепления. Как показывает опыт создания автоматических трансмиссий, их совершенствование идет в двух направлениях: автоматизация управления механическими трансмиссиями, состоящими из ступенчатой коробки передач и фрикционного сцепления, и оснащение автомобилей автоматическими специализированными трансмиссиями.
Трансмиссии с автоматизированным приводом сцепления обладают достаточно широкими функциональными возможностями, что в определенной мере приближает достигаемый при их помощи комфорт управления к полностью автоматическим трансмиссиям. Также, по своему устройству автоматизированные трансмиссии гораздо проще и дешевле полностью автоматических.
Если брать во внимание российскую автомобильную промышленность, которая практически не устанавливает на выпускаемые автомобили автоматические трансмиссии, то автоматизация управления сцеплением является оптимальным решением при упрощении и облегчении управления автомобилями, особенно если их используют инвалиды с нарушениями функций левой ноги.
Таким образом, одним из актуальных направлений автомобилестроения является исследование динамики и разработка конструкций автоматизированных приводов механических сцеплений. Имеются разработки в этом направлении, такие, как электромагнитный привод «Мегаматик», созданный ООО «ОКА-АВТО» совместно с НИИ «АВТОПРИВОД»; электровакуумный привод «ЭПС», разработанный специалистами из НАМИ и СеАЗа; электромеханический привод «Twin

встроенных функций и численных методов, возможности символьных вычислений, а также превосходному аппарату представления результатов (графики самых разных типов, мощных средств подготовки печатных документов и \'еЬ-страниц). МаЛсаё позволяет проводить разнообразные научные и инженерные расчеты, начиная от элементарной арифметики и заканчивая сложными реализациями численных методов.
В состав пакета МаШсаб входят несколько интегрированных между собой компонентов - это мощный текстовый редактор для ввода и редактирования как текста, так и формул; вычислительный процессор для проведения расчетов согласно введенным формулам и символьный процессор, являющийся, по сути, системой искусственного интеллекта. Сочетание этих компонентов создает удобную вычислительную среду для разнообразных математических расчетов и одновременно для документирования результатов работы.
В данном диссертационном исследовании разработан алгоритм интегрирования дифференциальных уравнений движения. Алгоритм основан на реализации метода Рунге-Кутта 4-го порядка и включает следующие процедуры:
- ввод параметров управляемого электромеханического привода сцепления, задание начальных условий;
- вычисление г-й текущей точки с помощью алгоритма Рунге-Кутта 4-го порядка;
- выбор и подстановка значений в зависимости от интервала попадания г'-го текущего значения;
- определение значений перемещения рабочего органа и угловых скоростей ведущего и ведомого валов сцепления;
- вывод результатов решения системы дифференциальных уравнений в виде графиков поворота рабочего органа и угловых скоростей вращения ведущего и ведомого валов сцепления.