[交通运输]第七章 自动变速系统的电子控制.ppt

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1、2023/4/30,演示文稿,1,第七章 自动变速系统的电子控制,系统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换档控制的研究进展,2023/4/30,演示文稿,2,系统概述,系统的输入信号系统的执行机构换档缓冲控制方法控制规律,2023/4/30,演示文稿,3,变速控制系统的输入信号,主要信号：油门信号（油门位置传感器）车速信号（车速传感器）,其它信号：发动机转速汽车加速度,2023/4/30,演示文稿,4,系统执行机构,电磁阀比例压力控制阀脉宽调制电磁阀离合器与制动器,2023/4/30,演示文稿,5,电磁阀,电磁铁 OFF,电磁铁ON,阀杆,阀杆,系统油压,接换档阀,

2、回油口,回油口,2023/4/30,演示文稿,6,电液比例压力控制阀,电流,压力,1周期,ON,OFF,2/5周期,3/5周期,12V,电压,0,时间,2023/4/30,演示文稿,7,脉宽调制电磁阀,关,开,接离合器,接离合器,进油口,进油口,卸油口,卸油口,2023/4/30,演示文稿,8,离合器与制动器,自动变速箱是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。离合器有液力变矩器和换档离合器；制动器有片式制动器和带式制动器,2023/4/30,演示文稿,9,换档缓冲控制,使用液压缓冲控制阀比例压力控制脉宽调制电磁阀压力控制,2023/4/30,演示文稿,10,自动换档控制

3、规律,单参数换档规律双参数换档规律 等延迟型换档规律 收敛型换档规律 发散型换档规律 组合型换档规律,2023/4/30,演示文稿,11,单参数换档规律,通过一个控制参数进行换档控制。当控制参数达到预定值时，电子控制单元发出换档指令，结合合适的档位。,发动机油门,V1,V2,A*,B,A,B*,v,2023/4/30,演示文稿,12,双参数换档规律,当两个控制参数（具有一定的比例关系）达到一定值是就自动发出换档指令，结合合适的档位。,A,B,A*,B*,a,b,V2,v,V1,2023/4/30,演示文稿,13,等延迟型换档规律,换档延迟与油门信号无关，不管油门信号的大小，换档延迟都相等。,升

4、档,降档,车速,油门开角,2023/4/30,演示文稿,14,收敛型换档规律,换档延迟随油门信号的增大而减小。,升档,降档,油门开度,速度,2023/4/30,演示文稿,15,发散型换档规律,换档延迟随油门信号的增大而增大。,升档,降档,车速,油门开角,2023/4/30,演示文稿,16,组合型换档规律,由两种以上换档规律组成，可以在不同的油门开度下得到不同的换档规律。,升档,降档,车速,油门开度,2023/4/30,演示文稿,17,电液自动变速控制,系统组成控制原理换档方法液力变矩器的闭锁控制,2023/4/30,演示文稿,18,系统组成,发动机,油源系统,闭锁离合器液力变矩器,ECU,油门

5、位置传感器,车速传感器,输出轴,换档控制阀电磁阀,变速机构离合器或制动器,档区选锗器,转速，扭矩,转速，扭矩,2023/4/30,演示文稿,19,2023/4/30,演示文稿,20,2023/4/30,演示文稿,21,电液自动变速系统,2023/4/30,演示文稿,22,行星齿轮变矩器,2023/4/30,演示文稿,23,控制原理,ECU,缓冲阀,换档阀,离合器或制动器,主压力油,电磁阀,换档控制器,油门踏板,电磁传感器,2023/4/30,演示文稿,24,电液换档控制,OFF,ON,换档前,换档后,电磁阀,接离合器,接离合器,回油,回油,回油,回油,回油,主压力油,主压力油,主压力油,主压力

6、油,回油,2023/4/30,演示文稿,25,液力变矩器的闭锁控制,闭锁控制是指通过对安装在液力变矩器泵轮与涡轮之间的闭锁离合器进行控制。在汽车行驶工况达到一定的要求时，系统自动将泵轮与涡轮锁止成一体，液力变矩器随之变为刚性的机械传动，实现液力传动工况到机械传动工况的转换。,2023/4/30,演示文稿,26,液力变矩器,2023/4/30,演示文稿,27,锁止离合器闭锁控制,2023/4/30,演示文稿,28,2023/4/30,演示文稿,29,2023/4/30,演示文稿,30,2023/4/30,演示文稿,31,手动换档变速箱的控制,手动换档变速箱的电子控制概念手动换档变速箱传动简图手动

7、换档变速箱电子控制原理,2023/4/30,演示文稿,32,手动换档变速箱的电子控制,所谓手动换档变速箱的电子控制，是指所控制的变速箱是普通的手动换档变速传动系统。这一系统在换档过程中需要模拟驾驶员的操作，先进行离合器的分离操作以切断发动机的动力，当结合合适的档位后，再控制离合器的结合。,2023/4/30,演示文稿,33,手动换档变速箱传动图,发动机,离合器,变速箱,差速器,2023/4/30,演示文稿,34,手动换档变速箱电子控制原理,离合器控制选档与换档油门控制,2023/4/30,演示文稿,35,离合器的控制,当各个电磁阀都不通电时，在紧压弹簧的作用下，离合器处于结合状态；当ECU控制

8、阀1和阀2通电，推动伺服缸杆向右移动，实现其分离操作；当ECU控制阀15，推动伺服缸向左移动时，实现其结合操作。伺服缸杆的位移反映了离合器的结合程度。,离合器,分离,位移传感器,M1,M2,M3,M4,M5,伺服缸,2023/4/30,演示文稿,36,选档与换档控制,为了实现选档与换档，一般在手动变速箱上方交叉安装有两组液压控制油缸，既选档控制油缸和换档控制油缸；为了保证真确地选档与换档控制，通过传感器来检测这两组控制油缸活塞杆的位移来确定其工作位置,2023/4/30,演示文稿,37,选档与换档控制系统图,位移传感器,位移传感器,主压力油,选档油缸,换档油缸,选档控制,换档控制,档位,202

9、3/4/30,演示文稿,38,油门控制,在离合器的结合过程中，为了减小冲击和尽快同步，需对发动机的工作状态进行控制。发动机启动：发动机油门控制：在换档过程中发动机控制：,2023/4/30,演示文稿,39,无级变速的电子控制,CVT的基本概念CVT的基本构成无级变速原理电子控制原理,2023/4/30,演示文稿,40,CVT的基本概念,无级变速传动（简称CVT），既无级变化的传动比。加入电子控制技术后，发展和应用于汽车变速箱，能充分利用发动机的功率，减少燃料的消耗以及改善发动机的排放性能。,2023/4/30,演示文稿,41,CVT的基本组成,主动带轮V形带被动带轮,2023/4/30,演示文

10、稿,42,V形带结构,固定半轮,可移动半轮,V形带,液压伺服油缸控制力,2023/4/30,演示文稿,43,无级变速原理,此图：传动比,1：1,主动轮,紧边带,松边带,被动轮,2023/4/30,演示文稿,44,无级变速原理,此图：传动比,1：2.6,主动轮,紧边带,松边带,被动轮,宽,窄,2023/4/30,演示文稿,45,无级变速原理,此图；传动比,宽,窄,1：0.445,2023/4/30,演示文稿,46,CVT控制原理,稳态操作,驾驶性能改善,PID控制器,CVT,控制阀,油泵,转矩传感器,输入轴,其他参数,其他参数,正常发动机转速,油门踏板,决 策,控 制 发 动 机 转 速,202

11、3/4/30,演示文稿,47,CVT控制原理,2023/4/30,演示文稿,48,换档控制的研究进展,换档品质的改善动力传动总成的整体控制,2023/4/30,演示文稿,49,换档品质的改善,换档要求：换档过程应能迅速完成换档过程应能平稳过度,2023/4/30,演示文稿,50,实现高质量自动换档,发动机转矩的定时控制原理：在换档期间通过控制点火延时来控制发动机的输出转矩，减小变速箱输出轴上的转矩波动。,离合器压力定时控制原理：以换档过程中变速箱输出轴的转速为控制目标，控制换档过程中离合器（或制动器）结合压力，达到控制变速箱输出转矩波动的目的。,2023/4/30,演示文稿,51,动力传动总成的整体控制,动力总成的整体控制是一个集中控制系统。为了使发动机和变速箱控制系统的功能达到最优协调与匹配，减少传感器的数量，已经采用系统工程和机电一体化的设计方法，一种是制定协议，通过数据总线将ECU连在一起，在控制变速箱的ECU与控制发动机的ECU之间通信；另一种是控制变速箱与控制发动机采用同一个ECU。,