汽车电子控制技术

第四章自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制手动换档变速箱的电子控制无级变速的电子控制电子控制自动变速器(EAT)第四章自动变速系统的电子控制概述：行车性能图:汽车一定速度时的全部行驶阻力，及发动机所能发出的最大驱动能力计算出的变速器在每挡位的驱动力，绘成曲线，即是行车性能曲线。最高车速和最大爬坡能力:概述：发动机所能提供的与汽车驱动轮所需的转速和转矩有较大差别，需要传动系统来改变发动机到驱动轮之间的传动比，将发动机的动力经济而方便地传至驱动轮。停车，倒车等也靠传动系统来实现。适时地协调发动机与传动系统的工作状况，发挥动力传动系统的潜力，使其达到最佳匹配，这是变速控制系统的根本任务。能根据动力传动系统内部和外部的状态以及行驶工况的需求，自动选择传动比的变速箱称为自动变速箱。第四章自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展发动机所能提供的与汽车驱动轮所需的转速和转矩有较大差别，需要传动系统来改变发动机到驱动轮之间的传动比，将发动机的动力经济而方便地传至驱动轮。停车，倒车等也靠传动系统来实现。适时地协调发动机与传动系统的工作状况，发挥动力传动系统的潜力，使其达到最佳匹配，这是变速控制系统的根本任务。能根据动力传动系统内部和外部的状态以及行驶工况的需求，自动选择传动比的变速箱称为自动变速箱。第四章自动变速系统的电子控制概述对有级变速箱，变速控制称为换档控制。通过改变汽车变速箱的传动比，适应道路负载的变化。汽车动力性要求能充分发挥发动机的功率潜力，以获得最优的速性、爬坡能力和平均行驶速度；经济性要求发动机百公里燃油消耗最少。自动变速箱通常都设有以经济性或动力性为主要目标的可供选样的变速方式。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律换档控制的研究进展第四章自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律最经济油耗曲线最大转矩输出线减小传动比，进行升档操作50%等功率线100%等功率线负载特性曲线第四章自动变速系统的电子控制概述技术要求高、结构复杂加工难度大，成本高．加速性能和燃油消耗不如技术熟练的专业驾驶员操纵手动换档；电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律简化操作，对驾驶技术要求降低，提高了行车安全性能按最佳动力性或经济性选择最佳的换挡规律。换档过程较手动换档平稳，提高了舒适性和方便性，减少了动力传动系统的冲击。第四章自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律自动变速的类型主要有：液压自动变速(AT)，电液自动变速(EAT)、手动换档变速箱自动变速(EMT)、无级变速(CVT、ECVT)。EAT、EMT、ECVT类型都采用电子控制技术。第四章自动变速系统的电子控制概述自动变速控制系统的输入信号，应用最为广泛的是油门信号与车速信号。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章自动变速系统的电子控制概述在油门路板的下方设置有Kick—down开关，当油门踏板踩到“全油门”(即油门全开)位置后再向下时，触发该开关，向变速控制系统发出强制降档控制信号。传感器上有“全油门”和“怠速”位置限制挡块，传感器所产生的油门信号一般是连续变化的，也有在“怠速”和“全油门”之间设几个电压信号点，例如以4.5V代表“全油门”，0.5V代表“怠速”。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章自动变速系统的电子控制概述车速信号通常由电磁转速传感器产生，布置在变速箱的输出轴上。整形处理后，可以得到随着转速变化而变化频率的脉冲电压信号。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章自动变速系统的电子控制概述换档电磁阀(简称电磁阀)是一种电控液压换向阀。电磁阀接收换档电控单元(ECU)的指令，通过其电磁铁的“开”(通电)与“关”(断电)，驱动液压换向阀，实现液压油路的“通”与“断”，控制自动变速箱中换档离合器或制动器的结合或分离，完成升档或降档操作。常用的汽车换档控制电磁阀有二位二通电磁阀和二位三通电磁阀。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章自动变速系统的电子控制概述二位二通电磁阀在电磁铁末通电时，其阀芯在弹簧力的作用下，将进油口(压力油口)打开，系统油压不能输入到换档阀；当向电磁铁通电后，弹簧在电磁力的作用下压缩，将进油口关闭，系统油压输入到换档阀实现换档操作。一般进油口的油压为主压力油压，因而需要和节流孔一起使用，以保证主压力油压不会降低。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章自动变速系统的电子控制概述二位三通电磁阀末通电时，阀芯在弹簧力的作用下堵住压力油口，使控制油口与回油口连通；电磁阀通电后，电磁力压缩弹簧，切断控制油口与回油路，打开进油口，实现换档操作。换档用电磁阀响应时间要求较低，约50~70ms，供电电压12VDC或24VDC，驱动功率约1~3W。控制压力不超过3MPa，控制的流量每分钟只有几升。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀比例电磁铁控制一双边节流阀，输出的控制压力与输入的控制电流成比例关系，最大控制压力通常在3MPa以下，控制电流小于100mA，电压为24VDC或12VDC。通过比例电磁铁的开关信号“占空比”控制电流大小。占空比越大，相应于通过电磁铁线圈的电流越大，控制输出的压力也就越大。比例电磁铁在其工作行程内，电磁力与通入其线圈的电流成正比。第四章自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀占空比采用脉宽调制(PWM)原理调整的。为改善响应性能，通常在控制信号中加入100~200Hz小幅值的颤振信号。用比较器和锯齿波发生器产生，如果控制信号大于锯齿波信号，比较器输出正常数A，否则输出0。因此，比较器输出一列下降沿调制的脉冲宽度调制波。第四章自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀福持公司AOD-E自动变速箱用的控制阀。大控制电流时，控制阀进油口关闭，产生最小的控制压力；控制电流为0时，控制阀的进油口开度最大，回油口关闭，产生最大的控制压力。随控制电流增大，电磁铁施加到控制阀芯上的作用力减小，回油口逐渐被打开，进油口逐渐减小，输出的控制压力也减小，达到调节控制压力的目的。第四章自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀变速档位和发动机油门不同时，所需要的离合器最大供油压力不同；低挡、大油门时需要的压力较大，高档、小油门时需要的压力则较小。利用电液比例压力控制阀，可根据不同工况时对液压系统不同的压力需求进行调节，减小液压油泵所需的平均驱动功率，提高使用寿命，降低变速箱铺助系统的动力损失。第四章自动变速系统的电子控制概述脉宽调制电磁阀实是一高速响应的二位二通电液换向阀，响应时间3~4ms左右，只具有开关功能，控制压力小于3MPa。当通过控制阀的流量较小时，可以利用该阀直接控制离合器(或制动器)；当控制的流量较大时，可以利用该阀与换档阀组合进行控制。控制输出的压力，随控制输入与电磁铁电信号的占空比成比例变化。占空比为0时，球阀将进油口全关闭，实现=压输出；当占空比为100％时，球阀全打开不动，压力输出最大。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章自动变速系统的电子控制概述自动变速箱通过控制离合器或制动器等摩擦元件的结合与分离，实现升档或降档操作。离合器有液力变矩器的闭锁离合器和换档离合器两种类型，制动器也有片式制动器和带式制动器两种类型。片式制动器与离合器的结构相同，但其被动边是固定不动的，主要用于重型汽车；带式制动器主要用于轻型汽车。电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级变速的电子控制(ECVT)换档控制的研究进展变速控制的目标自动变速的类型输入信号与执行机构换档品质与控制规律离合器与制动器油门与车速信号换档电磁阀电液比例压力控制阀脉宽调制PWM电磁阀第四章自动变速系统的电子控制概述电液自动变速控制(EAT)手动换档变速箱的电子控制(EMT)无级