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液力自动变速器电子控制系统研究与开发

作　者: 蔡圣栋
导　师: 戎蒙恬
学　校: 上海交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 自动变速器车载测试系统电子控制单元换档控制策略
分类号: U463.212
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

汽车传动系在汽车构造中占有相当重要的位置,并且对车辆行驶性能的好坏有很大的影响。近年来,我国汽车工业取得了飞速的发展,越来越多的汽车配置了自动变速器,然而我国目前在自动变速器领域的研究与国外相比还有很大的差距。因此,消化吸收国外先进技术,并开发具有自主知识产权的自动变速器有重大的现实意义。本文主要对液力自动变速器电子控制系统展开研究。论文从液力自动变速器电子控制系统的组成入手,以桑塔纳2000GSi-AT型轿车采用的01N型4档自动变速器为对象,阐述电子控制系统的组成,并开发了电子控制单元车载测试系统,对电子控制单元(ECU)各输入输出信号进行实车测试。通过对测试结果数据的分析,获取了原车ECU各信号的工作特性。紧接着,论文描述了电子控制单元硬件设计。包括电子控制单元的最小系统、电源模块、各输入通道、各输出通道、CAN总线通讯模块的选择与设计,并概述了采取的硬件抗干扰设计的措施。接下来,论文重点阐述了液力自动变速器的换档控制策略。从最佳动力性、最佳经济性换档规律的计算切入,同时指出基本换档规律存在的主要弊端,并针对这些弊端提出具体的驾驶员意图和上坡、下坡、低附着路面、拥挤市区等行驶环境的识别方法及相应的换档控制策略,以克服基本换档规律的不足,最后通过建立以驾驶员意图及行驶环境识别为基础的智能换档控制系统,实现汽车液力自动变速器的换档控制策略。最后,论文阐述了自动换档控制、液力变矩器闭解锁控制和主油道压力控制等三部分核心模块的控制规律和具体实现方法,并且提出提高整个系统可靠性所采取的软件设计措施。通过仿真试验台及实车试验结果表明,自开发ECU实现各项控制目标,且具有较好的经济性、动力性和换档舒适性。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章绪论  11-21
  1.1 自动变速器的分类  11-13
  1.2 液力自动变速器的组成和原理  13-16
  1.3 液力自动变速器国内外研究概况  16-18
  1.4 本文主要研究内容及章节安排  18-20
  1.5 本章小结  20-21
第2章电子控制系统的组成与测试  21-32
  2.1 电子控制系统的组成  21-23
  2.2 电子控制单元车载测试系统开发  23-27
    2.2.1 车载测试系统硬件结构  23-25
    2.2.2 车载测试系统软件开发  25-27
  2.3 车载测试系统测试结果分析  27-30
  2.4 本章小结  30-32
第3章电子控制单元硬件设计  32-44
  3.1 电子控制单元硬件总体结构  32
  3.2 最小系统和电源模块  32-34
    3.2.1 最小系统  32-33
    3.2.2 电源模块  33-34
  3.3 输入通道的设计  34-36
    3.3.1 模拟量输入通道的设计  34
    3.3.2 脉冲量输入通道的设计  34-35
    3.3.3 数字量输入通道的设计  35-36
  3.4 输出通道的设计  36-37
    3.4.1 数字量输出通道的设计  36-37
    3.4.2 脉冲量输出通道的设计  37
  3.5 CAN 总线通讯模块的设计  37-41
    3.5.1 CAN 总线的特点  38-39
    3.5.2 CAN 总线在自动变速控制中的作用  39-40
    3.5.3 CAN 总线通讯模块硬件设计  40-41
  3.6 硬件抗干扰设计  41-42
  3.7 本章小结  42-44
第4章液力自动变速器的换档控制策略  44-61
  4.1 基本换档规律的计算  44-48
    4.1.1 发动机与液力变矩器共同工作特性  44-46
    4.1.2 最佳动力性换档规律计算  46-47
    4.1.3 最佳经济性换档规律计算  47-48
  4.2 基本换档规律的弊端  48-49
  4.3 不同驾驶员意图及行驶环境的识别和换档控制策略  49-58
    4.3.1 不同驾驶员意图的识别和换档控制策略  50-54
    4.3.2 上坡的识别和换档控制策略  54-56
    4.3.3 下坡的识别和换档控制策略  56
    4.3.4 低附着路面的识别和换档控制策略  56-57
    4.3.5 拥挤市区的识别和换档控制策略  57-58
  4.4 智能换档控制系统的设计  58-60
  4.5 本章小结  60-61
第5章液力自动变速控制的实现  61-77
  5.1 液力自动变速控制的总体结构  61-62
  5.2 自动换档控制的实现  62-65
    5.2.1 换档延迟的设计  62-64
    5.2.2 自动换档控制流程  64-65
  5.3 液力变矩器闭解锁控制的实现  65-70
    5.3.1 闭锁控制的方式  66-67
    5.3.2 液力变矩器闭锁点的选择  67
    5.3.3 液力变矩器闭解锁控制规律  67-70
  5.4 主油道压力控制的实现  70-74
    5.4.1 主油道压力的工作要求  70-72
    5.4.2 主油道压力控制的影响因素  72
    5.4.3 主油道压力控制的具体实现  72-74
  5.5 软件可靠性设计  74-76
  5.6 本章小结  76-77
第6章总结与展望  77-79
  6.1 总结  77
  6.2 进一步的工作展望  77-79
参考文献  79-82
致谢  82-83
攻读硕士学位期间发表的学术论文  83

液力自动变速器电子控制系统研究与开发

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