第6章  自动变速器电控系统硬件开发平台选择

第6章 自动变速器电控系统硬件开发平台选择

不同的自动变速器对控制系统有不同的要求,电控系统的硬件也应该有更具体的需求和规范。传统的自动变速器的是由电磁阀等执行器控制液压回路的导通和关闭,进而控制液压使离合器分离或接合,使行星齿轮产生不同的速比,因此,电控系统控制的主要是电磁阀执行器和油路系统。采用干式离合的电控双离合自动变速器DCT,一般采用电动机来控制离合器及换档拨叉的移动,从而实现转矩的传递,因此电控系统控制的主要是电动机系统。电控机械自动变速器AMT通过控制电磁阀的通断使气压/液压系统控制离合器与换档拨叉,所以就需要空气压缩系统和电磁阀系统控制等。变速器电控功能的发展见表6-1,这里以电控液压自动变速器为例进行介绍。

表6-1 变速器电控系统的功能发展

图示

注:●表示具备此功能,○表示不具体此功能。

早期的液压自动变速器没有电子元件,不具备电控功能。换档主要依靠安装在变速器输出轴上的机械装置——速度调节器(Speed Governor),而速度调节器是依靠内部的阀轴、重块在不同车速下的离心力,控制输出的主油路压力,进而控制某些机械阀体的开闭。比如,当前档位为三档时,如果发动机继续提高转矩和转速,到达一定的数值时(由于n/v是常数,汽车的速度也基本可以确定),由于离心力的作用,主油路压力增大,使一些阀体打开或关闭,换至四档。液压控制自动变速器的控制与电控系统的原理是一样的,但由于当时电控系统功能弱小,只能通过机械液压系统来实现。

图示

图6-1 变速器控制器硬件构造示意图

早期的自动变速器电控系统是用来控制液力变矩器的锁止离合器,即采用了电控的液力变矩器锁止离合器(Electronic Controlled Converter Clutch,ECCC)。之后工程技术人员又将换档逻辑加入到变速器控制器(TCU)中,实现了电控的换档控制。由于液压系统的压力会随着输入功率的变化而产生变化,因此油路的压力控制也成为电控的目标。在其他形式的变速器控制系统中,有些已经将执行机构也开发成电控产品。早一代的电机或电磁阀系统,驱动时用的是电力,回复时,有些还使用机械力(比如弹簧等),而最新一代的系统,已经出现全部执行系统都是机电控制部件。(https://www.daowen.com)

控制器硬件(或称单板机)系统,如图6-1所示,通常包括几个部分:

1)电源部分。

2)输入输出部分。

3)中央控制单元。

4)外置存储部分(许多功能强大的CPU自带的内存足以满足需求,对于内存用量较小的电控系统,就省略了这部分)。

5)电力电子部分(部分系统专有)。