汽车电子控制技术论文

《汽车电子控制技术论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车电子控制技术论文（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、奥迪 Q7 自动变速系统分析学 院： 班 级： 姓 名: 学 号：引言随着电子技术及微处理器技术的发展，自动变速技术发展迅速。电子控制自动变速器正实现一机多参数多规律控制，并在此基础上将发动机 ECU 和变速器 ECU 合并，实现综合控制。ECU 中同时存储多种换档规律，如最佳经济性和最佳动力性换档规律等，可根据需要进行选择。电子控制自动变速器为加宽变速范嗣，缩小传动比问隔，自动变速器向多档化发展；为提高传动效率，改善燃油经济性，普遍采用了带锁止机构的液力变矩器；为减轻质量，缩短动力传递路线，前置发动机前轮驱动的车辆将变速器与驱动桥结合为一体构成自动驱动桥；为便于使用维修，控制系统的诊断功能也

2、不断增强。现代汽车变速器的发展趋势是向着可调自动变速器或无级变速器方向发展。采用无级变速器可以节约燃油，使汽车单位油耗的行驶里程提高。通过选择最佳传动比，能够使发动机保持在很窄的转速范围内运转，从而获得最有利的功率输出，无级变速器传动比传统的自动变速器结构更简单、紧凑。近年来，随着微电子技术的飞速发展，电子控制自动变速器的问世，给汽车带来了更理想的传动系统。机电一体化技术进入汽车领域，推动了汽车变速装置的重大变革。自动变速器装置出现了电子化的趋势。电控自动变速技术使换档时间更精确、换档更平稳，而且操纵自如灵活，提高了行车安全性。目前，自动变速器的装车率也越来越高，下面以例德国的奥迪为例做具体介

3、绍。奥迪 Q7 自动变速器简介奥迪 Q7 是一款强调舒适性的 全尺寸 SUV，将运动性、功能性、高科技和豪华品质巧妙地融为一体。在公路上，它凭借无限动感的操控性与运动特性脱颖而出；在越野道路面，它强劲的驱动力更令人惊叹。 其中 Q74.2FSI 的 tiptronic 自 动 排 挡 已 很 卓 越 。tiptronic 变 速 器 的 6 个 挡 位 分 布 很 广 ， 充 分 发 挥 扭 矩 潜 能 。tiptronic 自 动 排 挡 变 速 器 有 极 佳 效 率 ， 能 将 扭 矩 增 加 至 750Nm水 平 ， 任 何 路 况 都 得 心 应 手 。 此 外 ， Q7 还 有 个

4、 独 特 的 “S 档 位 ”运 动 模 式 ， 提 供 特 别 的 运 动 驾 驶 感 受 。 使 用 这 个 模 式 ， 换 档 时 机被 延 后 ， 可 获 取 更 高 的 速 度 感 。变速系统则是配置 Tiptronic 六速手自排，而并非 DSG-II 双离合器系统。驱动系统方面则沿用 Audi 傲人的 Quattro 四驱系统，配上前后双 A 臂与主动式气压悬吊，可因应速度与地形的不同自动调整底盘高度。Q7 先天即已拥有极为出色造型，车头盾形水箱护罩俨然已成为家族最大特色，车尾更采用了啄型尾灯设计，搭配左右双出排气管，拥有极为剽悍的整体气势。车侧部份，高腰线的设计搭配前后外张轮拱

5、与 19 吋大轮圈，当然也为车体更增几许动感风格。随着汽车拥有量和使用频率的增加，安全、简便、舒适的操作技术，正成为人们追求的驾驶时尚，自动变速器的推广使用，满足了人们的这一驾驶需求。大家知道，装有机械式变速器的汽车，在驾驶时，要频繁的操纵离合器、制动器和换档，使驾驶员易于疲劳，极不利于安全行车。因此，自动变速器越来越适应用于中高档轿车、高通过性军用越野车、起重自卸汽车以及城市公交大客车上。一、 概念 自动变速就是自动变换汽车驱动车轮的转速与转矩，使其适应道路条件和汽车负载变化的要求。 电子控制变速系统的主要功用是自动改变驱动车轮的转速和转矩，使车轮向前行驶、倒退行驶和停止行驶。二、基本结构组

6、成电子控制自动变速系统 ECT(Electronic Controlled Transmission)又称为自动变速器 AT(Automatic Transmission),主要由变速系统、液压控制系统和电子控制系统 3 个子系统组成。液力变矩器变速系统 换挡执行机构齿轮变速机构液压传动装置（油泵、自动传动液）自动变速器 液压控制系统 阀体（电磁阀、换挡阀、锁止阀、调压阀）油道 传感器与各种控制开关电子控制系统 电子控制自动变速电控单元执行器奥迪 Q7 的自动变速器的结构图如下：奥迪 Q7 电子控制自动变速器组成奥迪 Q7 双离合器自动变速器 DCT 采用了 2 个离合器,将原平行轴式手动变速

7、器档位与 2 个离合器重新进行了配置,当车辆以某一档运行时,将下一个档位实行预先啮合挂档,车辆达到换档点后只需切换2 个离合器的动作即可完成换档。双离合器自动变速器 DCT 拥有手动变速器传动效率高、成本低及自动变速器良好的燃油经济性、动力性与乘坐的舒适性的特点,可提供无间断的动力输出。其自动变速器箱里的各个结构功能不同。扭力转换器，动力的传输者，扭力转换器的元件主要有 与引擎飞轮相连的泵轮（主动轮）与变速箱内各齿轮相连的涡轮（被动轮）负责调节自排油流动方向的导轮，前两者都呈碗形，内部各有一些称为轮叶的分隔体，两个碗型部件面面相对，中间留有容纳自排油与导轮的空间，两者永远不会产生摩擦现象，并都

8、装在盛满自排油的金属外壳里边。引擎的动力传进变速箱内的过程就像用两把风扇互相对吹，两轮内的轮叶就像风扇的扇叶，前边主动的风扇透过风力吹动被动的风扇，风力越强，转动就越快，动力就传输过去了。这就是扭力转换器的传递原理。扭力转换器只是将传动的介质由空气变成密度更高，传动效率更佳的液体（自排油） ，也因为泵轮与涡轮之间没有直接摩擦，因此当汽车静止时，引擎才不会熄火。至于位于泵轮与涡轮之间的导轮，则是控制自排油在高低转速时的流向，使两者间的动力传输更有效率。值得一提的是，经常听到的在高速时自动变速箱直接传动的现象，主要是透过一组位于涡轮与扭力转换器外壳间的摩擦式离合器片来完成，在低速时，涡轮与外壳间的

9、动力传递是透过液压来完成，高速时锁在外壳上的离合器便与涡轮接合，直接将来自飞轮的动力传到变速箱内，就像手动变速箱一样，这样就能大大减少动力传输的消耗问题。油路阀体与电磁阀，换档动作的执行者，手动的车进行换档动作，主要透过排挡杆与拨*来决定使用那一组档位齿轮，那没有拨*设计的自排车呢？于是油路阀体与电磁阀便应运而生。油路阀体是一个金属壳，里边有复杂的沟槽，这些沟槽就是提供自排油流动的油道，每组油道的终点就是自动变速箱内的各档离合器片或制动带，其功能就像电路板上的电路一样，负责将自排油引导到正确的目的地，而油路导通与否的开关，就是所谓的电磁阀，设计如此复杂的油路阀体原因在于各自动变速箱内各档位齿轮

10、的接合就是透过各油道内的油压来驱动，就像手动变速箱的拨叉一样，而换档电磁阀就相当于档位连杆一样用来切换各档位所属的油道。至于该用那一档位的时机，则交由自动变速箱电脑下达指令给电磁阀来决定。多片式离合器片，档位衔接的执行者，很多自排车主都曾遇到过车辆使用一段时间后发现换档震动变大，甚至发生滑档及锁档的情况，到了维修厂后，就说变速箱离合片打滑，到底什么式离合片打滑呢？与手动变速箱的打滑是否相同道理呢？这就要从自动变速箱各档位衔接的作用说起。不论是手动还是自动变速箱，其功能都在于转换引擎输出的扭力与转速， ，使车辆在低速或上坡时有足够的扭力，在高速时降低引擎转速，达到节油和宁静的效果，因此需要多组齿

11、比不同的齿轮组配合来完成。在手动变速箱里档位衔接通过同步齿轮来完成，同步齿轮套进各档位的齿轮后，动力才完成衔接且每次只接合一组同步齿轮，自动变速箱则透过油压驱动的多片式离合器片与压板来达到同样的功效，每一档位都有一组离合器片与之对应。自动变速箱的离合器片虽然采用多片式设计，但由于厚度薄，接触面小，因此本身是难以承受太大的扭力，属于消耗性零件，如果经常大脚踩油门，很高转速才换档，离合器片寿命自然无法维持长久而发生打滑现象。其外形图如下：自动变速器电子控制系统，其结构特征在于：（一） 传感器输入由驾驶操作传感器和变速器工作状态传感器组成；驾驶操作传感器包括档位选择器、模式选择开关、油门踏板位移传感

12、器、方向盘转角传感器、制动状态传感器、应急档传感器；变速器工作状态传感器包括发动机转速传感器、涡轮转速传感器、车速传感器、油温传感器、油压传感器、油压差传感器、油压差传感器；（二） 输出控制由显示器、安全启动连锁控制电路、高速响应电磁阀组组成；显示器包括排档显示、故障代码显示、动力型模式指示灯、经济型模式指示灯、手动型模式指示灯、应急指示灯、温度指示灯、压力指示灯、压差指示灯、压差指示灯；安全启动连锁控制电路由个继电器开关及其驱动电路构成；高速响应电磁阀组包括个变矩器闭锁控制高速响应电磁阀和个自动换档控制高速响应电磁阀；（三） 电子控制器由中央处理器、程序存储器、故障诊断电路、显示器驱动电路、

13、电磁阀组驱动电路、档位选择器接口电路、油温传感器接口电路、转速传感器接口电路、位移量传感器接口电路、开关量传感器接口电路组成；（四） 各部分间的主要连接关系如下：程序存储器与中央处理器相连；显示器的排档显示、故障代码显示、动力型模式指示灯、经济型模式指示灯、手动型模式指示灯、应急指示灯、温度指示灯均经过显示器驱动电路与中央处理器相连；高速响应电磁阀组的各个高速响应电磁阀均经过电磁阀组驱动电路与中央处理器相连，同时电磁阀组驱动电路输出端还经过故障诊断电路与中央处理器相连；安全启动连锁控制电路的继电器开关经过其驱动电路与中央处理器相连；模式选择开关、档位选择器经档位选择器接口电路与中央处理器相连；

14、发动机转速传感器、涡轮转速传感器、车速传感器均经过转速传感器接口电路与中央处理器相连；油门踏板位移传感器、方向盘转角传感器均经位移量传感器接口电路与中央处理器相连；制动状态传感器、应急档传感器均经开关量传感器接口电路与中央处理器相连；油温传感器经过油温传感器接口电路与中央处理器相连；10油压传感器与显示器的压力指示灯相连，油压差传感器与显示器的压差指示灯相连，油压差传感器与显示器的压差指示灯相连；11电源与各部分的电源端相连。 下面介绍奥迪 Q7 自动变速器的工作原理：三、控制原理奥迪 Q7 是越野车的一种，其自动机械变速系统的系统结构如下图所示，以电子控制器(ECU)为核心，对车辆传感器信息

15、(发动机转速、变速箱输入轴转速，车速)和驾驶员意愿 (油门踏板位置、选挡手柄信号、行车制动信号、驻车制动信号)进行采集，对系统状态进行评估后，做出既适合车辆状态又符合驾驶员意愿的判断结果，进行加(减)挡、分离(结合)离合器、控制驻车制动气路等操作，并通过传感器对操作结果进行实时检测，做到闭环控制，保证系统操作的正确性。通过 CAN 总线通信，变速箱 ECU 可以与发动机电控系统和驾驶员终端系统保持信息共享，实现了动力传动一体化控制，并且也实现了车辆信息网络化，使得驾驶员能够得到更加全面和准确的车辆信息，有利于驾驶员根据车辆状况做出及时准确的反应。系统的油路气路结构如图一所示，系统加装了一个独立

16、油源，以连接车辆电瓶的直流电机作为油源动力，将高压油液储存到蓄能器中，为系统选换挡机构和离合器操纵机构提供动力油路上装有压力传感器，ECU 通过检测油路压力的高低来控制电机间断性工作，将系图一 系统油路及气路结构统油压保持在合适的范围之内。液顶气式离合器改造前的操纵机构如图二所示，它由离合器踏板、离合器主泵、离合器分泵、车辆储气瓶以及联结各个部件的油管、气管组成，其中离合器踏板及离合器主泵安装在方向盘下方驾驶员在手动操纵换挡时，踩踏离合器踏板，带动离合器主泵活塞压缩主泵内的工作液，油管将压力传递到离合器分泵内部，由离合器分泵实现离合器分离设计 AMT 离合器自动操纵系统的要求是：系统能够自动分离和结合；保留驾驶员人工干预的能力。图二