專利名稱：一種液力無級變矩器的汽車at電子控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液力無級變矩器的汽車AT電子控制系統(tǒng)，是針對中國發(fā)明專利液力無級變矩器，專利號ZL02102051.5的技術實施而產生的。
技術背景汽車自動變速器AT是指自動變換傳動比，調節(jié)或變換發(fā)動機動力輸出性能，經濟而 方便地傳送動力，較好地適應外界負載與道路條件的需要。自動變速器能夠根據(jù)發(fā)動機負 荷和車速等情況自動變換傳動比，使汽車獲得良好的動力性和燃料經濟性，并減少發(fā)動機 排放污染。AT操縱容易，在車輛擁擠時，可大大提高車輛行駛的安全性及可靠性。在自 動變速器中，以電控液動自動變速器(AT)和帶式無級變速器(CVT)為主導。CVT因其 機械強度低，只適用于排量1.6升以下轎車，而AT主要靠自動換檔傳動，仍然是有檔變 速。這是國內外大小汽車廣泛采用的傳動裝置，操作方便，可靠性好，是一種成熟的技術， 但加速性能較差，油耗較高，為了省油和提高動力性，只有增加檔數(shù)。電子控制AT自動 變速器通常由液力變矩器、行星齒輪變速系統(tǒng)、換擋執(zhí)行器、液壓操縱系統(tǒng)、電子控制系 統(tǒng)五部分組成，其結構比較復雜，制造維護成本很高。 發(fā)明內容專利號為ZL02102051.5的液力無級變矩器是一種新型液力變矩器，采用最大限度地 消除液體在向心流動時的離心阻力的方法來提高流量Q，同時用加大液流通過面積F的方 法降低被增加的流速。這樣，可使液力變矩器①288直徑的變矩比K。〉4.5，效率n,〉 86%,同時顯著改善其穿透性。這樣的良好特性可滿足2升以下車輛完全無級傳動的需要。 液力無級變矩器的輸出軸上連接一個前進擋D、倒擋R手動操縱桿副箱構成了自動變速器 主體。本實用新型的目的是提供汽車AT電子控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動變速器主體的自動控制。 一種液力無級變矩器的汽車AT電子控制系統(tǒng)，控制的核心是由泵輪、渦輪和兩個導輪組成的新型四元件液力無級變矩器，該液力無級變矩器有兩個濕式多片離合器，分別稱為泵輪離合器、渦輪離合器，而在渦輪與輸出軸之間加了一個單向自由輪和2個液壓執(zhí)行油缸；通過三位雙電磁閥控制油缸動作，以使兩個離合器自動地結合或分離；其特征在于采用電子控制器16位ECU為控制單元，所述電子控制器16位ECU是高性能16位單片 機凌陽SPCE061A，其具有匯編與C語言的混編功能，其內部資源豐富，內置2KSRAM，32K閃存FLASH,兩個16位可編程定時器/計數(shù)器，7路A/D，兩路10位D/A通道，且 具有獨特的可編程音頻處理功能，而且集成的EZ-PROBE方便調試；發(fā)動機轉速信號、節(jié) 氣門位置傳感器、速度傳感器、水溫傳感器、空擋啟動開關、前進擋開關、制動燈開關控 制信號與電子控制器16位ECU連接；電子控制器16位ECU的輸出控制I/O端口經驅動 芯片直接驅動繼電器，由繼電器控制泵輪電磁閥、渦輪電磁閥，從而控制液壓執(zhí)行油缸動 作，使離合器按照工況要求進行自動結合或分離；電子控制器16位ECU同時還設有LED 運行狀態(tài)指示、語音運行提示、語音識別、故障聲光報警和自診斷運行模式。對上述技術方案的改進，是還設有變速方式選擇開關與電子控制器16位ECU連接。本實用新型的有益效果可實現(xiàn)液力無級變矩器的自動控制，具有運行狀態(tài)LED指示， 同時具有語音自動報播信息提示。變速方式選擇開關，可以選擇不同道路環(huán)境，如下雪天 氣濕滑結冰路面控制條件加以改變。水溫傳感器可控制暖機運行模式。設有自診斷運行模 式，當汽車在行駛階段，如果電子控制器及傳感器信號測試數(shù)據(jù)不正常，出現(xiàn)個別信號錯 誤，或者節(jié)氣門踏板信號電壓超出、擋位信號混亂時，則給出報警信息和故障代碼，并且 給出強制泵輪離合器手動結合提示信號，以引導進入汽車低速運行模式。具有語音識別功 能，車主可以語音命令訓練電子控制器，并自動記錄下車主的聲音形譜，其他任何人是無 法啟動汽車的。

圖l是本實用新型液力無級變矩器的傳動系統(tǒng)結構圖。圖2是電子控制器16位ECU的內部結構圖。圖3是自動液力無級變矩器電子控制系統(tǒng)方框圖。圖4是液力無級變矩器軟件主流程圖。圖中l(wèi).泵輪2.渦輪3.無葉片通道5.輸入軸6.輸出軸8.第1導輪9.第2導輪 IO.單向自由輪11.渦輪離合器12.泵輪離合器13.前進擋、倒擋副箱具體實施方式
結合圖1描述，電子控制自動變速器的核心是由泵輪l、渦輪2和兩個導輪組成的新 型四元件液力無級變矩器，該系統(tǒng)設計了兩個濕式多片離合器，分別稱為泵輪離合器12、 渦輪離合器11，而在渦輪2與輸出軸6之間加了一個單向自由輪10和2個液壓執(zhí)行油缸。 在液力無級變矩器上設有無葉片通道3、第1導輪8、第2導輪9。通過三位雙電磁閥控 制液壓執(zhí)行油缸動作，以使兩個離合器自動地結合或分離；并具有前進擋D、倒擋R手動 操縱桿副箱構成了自動變速器主體。
結合圖2介紹電子控制器16位ECU的內部結構，該電子控制器16位ECU是高性能 16位單片機凌陽SPCE061A，其具有匯編與C語言的混編功能，其內部資源豐富，內置 2KSRAM， 32K閃存FUSH，兩個16位可編程定時器/計數(shù)器，7路A/D，兩路10位D/A 通道，且具有獨特的可編程音頻處理功能，而且集成的EZ-PROBE方便調試。結合圖3描述AT電子控制系統(tǒng)，應用高性能16位單片機凌陽SPCE061A，配備傳感 器，優(yōu)化控制策略和控制要求，由車速、節(jié)氣門開度、速比、擋位信號作為控制依據(jù)。自 動變速器控制信號包括發(fā)動機轉速信號、節(jié)氣門位置傳感器、速度傳感器、水溫傳感器、 空擋啟動開關、前進擋開關、制動燈開關。電子控制器16位ECU的輸出控制I/0端口經 驅動芯片直接驅動繼電器，由繼電器控制泵輪電磁閥、渦輪電磁閥，從而控制液壓執(zhí)行油 缸動作，使離合器按照工況要求進行自動結合或分離；電子控制器16位ECU同時還設有 LED運行狀態(tài)指示、語音運行提示、語音識別、故障聲光報警和自診斷運行模式。另外， 還可以附加變速方式選擇開關(在圖2中沒有表示出來)。變速方式選擇開關，可以選擇 不同道路環(huán)境，如下雪天氣濕滑結冰路面控制條件加以改變。結合圖1，圖4以電子控制系統(tǒng)實際工作情況進行工作原理表述。 汽車加速行駛工況段起步加速0 50km/h;泵輪離合器12電磁閥F1吸合工作，由 泵輪工作液沖擊渦輪葉片帶動渦輪使輸出軸扭矩增大；同時渦輪輸出離合器11是不帶電 脫開狀態(tài)。汽車加速行駛，輸出軸扭矩變大。動力由輸入軸5通過泵輪離合器12的結合 將輸入功率傳給泵輪l，渦輪2以高于泵輪的轉矩，通過單向自由輪10推動輸出軸6轉動，從而推動汽車加速行駛。汽車穩(wěn)定速度行駛工況段汽車行駛速度大于50km/h時，渦輪輸出離合器ll電磁閥 F2帶電吸合工作，同時將泵輪離合器12電磁閾F1互鎖斷電脫開。輸入軸5使汽車以直 接擋位行駛。自動地使泵輪離合器12分離和使輸入軸5與渦輪輸出離合器11結合，動 力直接傳到輸出軸6。說明通常液力變矩器靠工作液傳遞轉矩，比機械變速器的傳動效率低。如在液力變 矩器中設置鎖止離合器，可以在高速工況下將泵輪脫開不轉動了，則渦輪也脫離不轉， 實現(xiàn)動力的直接傳遞。其傳動效率是最高的，只有小油泵消耗極小的功率。汽車遇坡減速需要加速行駛段當汽車遇到上坡路行駛速度下降到45km/h以下時(或 因為道路狀況踩制動減速后)；城區(qū)道路比較擁擠實際車速較低的工況，這時需加速輸出 力矩不足了。則與加速工況相近，再結合節(jié)氣門開度大小判斷，使泵輪離合器12電磁閥
Fl帶電吸合工作；同時渦輪輸出離合器ll也斷電脫開狀態(tài)，這時與加速工況相同，則增 大輸出軸的扭矩。說明本實施方案泵輪和渦輪只是在加速增扭工況下，無級變矩器暫短工作。所以節(jié) 能效果是非常明顯的。交通路口停車時工況段Fl、 F2全部關斷不帶電，這時兩個葉輪都不轉動；也不消 耗功率。只有油泵消耗極少的功率。自診斷控制模式當汽車在行駛階段，如果電子控制器及傳感器信號測試數(shù)據(jù)不正常， 出現(xiàn)個別信號錯誤，或者節(jié)氣門踏板信號電壓超出、擋位信號混亂時，則給出報警信息和 故障代碼，并且給出強制泵輪離合器手動結合提示信號，以引導進入汽車低速運行模式； 建議車速低于50km/h將車開到回修理廠站返修。說明汽車顛簸中行駛，出現(xiàn)個別信號錯誤，掉信號現(xiàn)象偶有發(fā)生，因此，本實用新 型設置了自診斷控制流程，能及時給出傳感器故障提示信息，并能降低對傳感器控制條件 的要求；如果連最重要的兩路車速信號也失去了，就給出強制泵輪工作手操信息，以利于 車輛及時返修。
權利要求1、 一種液力無級變矩器的汽車AT電子控制系統(tǒng)，控制的核心是由泵輪、渦輪和兩個 導輪組成的新型四元件液力無級變矩器，該液力無級變矩器有兩個濕式多片離合器，分別 稱為泵輪離合器、渦輪離合器，而在渦輪與輸出軸之間加了一個單向自由輪和2個液壓執(zhí) 行油缸；通過三位雙電磁閥控制液壓執(zhí)行油缸動作，以使兩個離合器自動地結合或分離； 其特征在于采用電子控制器16位ECU為控制單元，所述電子控制器16位ECU是高性 能16位單片機凌陽SPCE061A，其具有匯編與C語言的混編功能，其內部資源豐富，內 置2KSRAM， 32K閃存FLASH,兩個16位可編程定時器/計數(shù)器，7路A/D，兩路10位 D/A通道，且具有獨特的可編程音頻處理功能，而且集成的EZ-PROBE方便調試；發(fā)動機 轉速信號、節(jié)氣門位置傳感器、速度傳感器、水溫傳感器、空擋啟動開關、前進擋開關、 制動燈開關控制信號與電子控制器16位ECU連接；電子控制器16位ECU的輸出控制I/O 端口經驅動芯片直接驅動繼電器，由繼電器控制泵輪電磁閥、渦輪電磁闊，從而控制液壓 執(zhí)行油缸動作，使離合器按照工況要求進行自動結合或分離；電子控制器16位ECU同時 還設有LED運行狀態(tài)指示、語音運行提示、語音識別、故障聲光報警和自診斷運行模式。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種液力無級變矩器的汽車AT電子控制系統(tǒng)，其特征在于-設有變速方式選擇開關與電子控制器16位ECU連接。
專利摘要一種液力無級變矩器的汽車AT電子控制系統(tǒng)，控制的核心是液力無級變矩器，液力無級變矩器的渦輪與輸出軸之間有一個單向自由輪和2個液壓執(zhí)行油缸；通過電磁閥控制液壓執(zhí)行油缸；該電子控制系統(tǒng)采用16位單片機凌陽SPCE061A為控制單元，發(fā)動機轉速信號、節(jié)氣門位置傳感器、速度傳感器、水溫傳感器、空擋啟動開關、前進擋開關、制動燈開關控制信號與16位單片機連接；16位單片機輸出控制驅動繼電器，由繼電器控制電磁閥、從而控制液壓執(zhí)行油缸動作，使離合器進行自動結合或分離；16位單片機同時設有LED運行狀態(tài)指示、語音運行提示、語音識別、故障聲光報警和自診斷運行模式。本實用新型可實現(xiàn)液力無級變矩器的自動控制。
文檔編號F16H41/00GK201037534SQ20072008401
公開日2008年3月19日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權日2007年3月28日
發(fā)明者徐祖建 申請人:十堰建隆科技有限公司