轻便换档系统及故障诊断

论文摘要

随着社会的进步和生活水平的提高,汽车工业得以长足发展,人们对车辆的功能和性能提出了更高的要求。目前,我国多数城市客车均采用发动机后置,使用手动机械变速装置,在车辆行驶过程中,驾驶员要反复、频繁进行起步、换档和停车操作,劳动强度很大,燃油经济性和乘坐舒适性较差,同时也存在着严重的交通事故隐患。借鉴国内外多年的研究经验,同时结合我国的实际情况,研究开发了性价比较高的客车轻便换档系统。系统在原有手动变速器基础上进行机械机构改造,将手动换档改为电控气动轻便换档,以电子控制单元为核心,通过气动执行机构完成预定选换档操作,实现客车换档的轻便化。系统结构简单,效率高,生产继承性好,改造费用投入少,性价比高,具有重要的理论意义和应用价值,发展前景广阔。本文介绍了客车换档系统的历史、现状及发展趋势,从客车传动系统中的离合器和同步器的工作原理入手,介绍了客车的换档过程。文章阐述了轻便换档系统的总体方案设计,详细描述了控制机构和执行机构的结构设计。在机械结构基础上,本文还详细阐述了控制机构和执行机构的硬件电路设计,包括信号采集电路、电磁阀控制、主备用控制单元及其它外围硬件电路的设计,并对出现和预知的故障进行了诊断,且提出了解决方案。文章然后介绍了CAN总线在系统中的应用,包括硬件节点的设计以及通讯协议的制定等,同时进行了系统软件流程的设计。最后对设计的硬件电路和系统软件进行了调试,确定系统能够正常运行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题的理论意义和应用价值
• 1.3 国内外研究发展及现状
• 1.4 客车换档技术的发展趋势
• 1.5 课题的研究内容和主要工作
• 2 客车轻便换档系统的相关技术原理和基本结构
• 2.1 客车传动系统相关机构简介
• 2.1.1 变速器
• 2.1.2 同步器
• 2.2 客车轻便换档系统的组成
• 2.2.1 客车轻便换档的总体结构
• 2.2.2 换档手柄机构设计
• 2.2.3 执行机构机构设计
• 2.2.4 轻便换档原理
• 3 轻便换档系统的硬件设计和故障诊断
• 3.1 主控制单元选择
• 3.2 备用控制单元设计
• 3.3 信号电路
• 3.3.1 霍尔开关原理
• 3.3.2 信号采集电路图原理
• 3.3.3 信号电路故障及诊断
• 3.3.4 档位及故障显示
• 3.4 离合器传感器设计
• 3.5 电磁阀控制及故障诊断
• 3.6 换档汽缸故障及诊断
• 3.7 变速器选择和故障诊断
• 3.7.1 S6-90变速器总成性能
• 3.7.2 变速器故障诊断
• 3.8 电源的设计
• 3.9 复位电路及看门狗电路
• 4 CAN总线应用
• 4.1 CAN总线概述
• 4.2 CAN接口硬件设计
• 4.2.1 微控制器的选择
• 4.2.2 CAN控制器
• 4.2.3 CAN收发器
• 4.2.4 CAN节点电路图
• 4.3 CAN总线智能节点软件设计
• 5 软件设计
• 5.1 换档系统主程序设计
• 5.2 换档系统各子程序设计
• 6 系统调试
• 6.1 系统硬件的调试
• 6.1.1 常见的硬件故障
• 6.1.2 硬件调试方法
• 6.2 软件调试
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录A 操控系统主控板电路原理图
• 附录B 操控系统信号采集板电路原理图
• 附录C 存储显示和CAN接口电路
• 附录D 系统控制实物图
• 附录E 执行机构档位反馈单元盒电路板实物图
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢