电控机械式自动变速器amt电控系统硬件设计

电控机械式自动变速器amt电控系统硬件设计内容摘要：

脚均上电。 当选档杆在 R1 档 位置时， a 点位置和第二个小磁片对齐， a 点对应管脚上电， b 点对应管脚为 0V。 当选档杆在 45 档位置时， b 点和第一个小磁片对齐， b 点对应管脚上电， a 点对应管脚为 0V。 a 点和 b 点分别对应单片机管 脚 和 ，由此可得选档位置逻辑表，如下表所示： R1 档 23 档 45 档 引脚 5V 5V 0V 引脚 0V 5V 5V 2） 换挡位置传感器 换挡液压缸推动齿条直线运动，齿条带动转轴上的扇形齿转动，从而带动转轴转动，以使换挡机构进入合适档位。 齿条末端装有小磁片 1 和 2，霍尔传感器固定架 c 和 d 焊接在传动轴支撑座上，当小磁片与固定架在径向对齐时，霍尔传感器信号就发生改变，即相应管脚上电。 当换挡杆位于 N 档时（位置 A），小磁片 1 和 2 分别与固定架 c 和 d径向对齐，则其相应管脚均上电。 当选档杆位于 R24 档 时（位置 B），小磁片 2 与固定架 c 径向对齐，故从 c 对应的管脚上电。 而 d 对应的管脚依然为 0。 当选档轴位于 135 档时（位置 C），与 d 对应的管脚上电，而与 c对应的管脚为 0。 其中 c点和 d点分别对应单片机管脚 和 ，由此得到换挡逻辑表，如下表所示。 R24 N 135 5V 5V 0V 0V 5V 5V 表 1 换挡 逻辑表 以上选档位置传感器和换档位置传感器信号均为开关量。 7. 其他信号 此外，还有操作杆信号，模拟量，操作杆不同的选择位置对应杆位信号的电压值不同。 刹车和手制动信号直接取自原车上的相应开关。 四、 系统的执行器 离合器和选换挡执行机构根据驱动方式可分为气动式、液动式和电动式三种方式。 由于液压驱动具有结构紧凑和响应快等特点，本 AMT 系统采用了液动式。 该液压操纵系统主要包括：液压源、离合器液压控制系统和选换挡液压控制系统几部分组成。 AMT 系统是通过控制电磁阀操纵执行油缸，进而实现车辆的起步、换挡等操作的自动化。 1. 液压动力源 向节气门执行器、离合器执行器和选换挡执行器提供的驱动能量均为液压能，整个驱动系统所需要的压力由液压动力源提供。 AMT 的液压动力源一般多采用直流电动机驱动液压泵实现，整个系统主要由直流电 动机、油泵、储 能器、粗滤油器、精滤油器、单向阀、油压传感器及油箱 等组成。 液压动力源系统组成： 图 7 液压动力源系统 由 ECU 单元根据液压系统中的油压传感器检测到的信号，通过继电器控制直流电动机的起动和停止，而将压力控制在要求的范围内。 该部分设置一个储能器用于稳定系统油压和储存足够的压力油量。 这样既保证了系统具有足够压力恒定的液压油，又避免了供油量过剩时，油泵持续不停运转 所造成的能量消耗和液压油的温升。 粗滤油器装于油泵入口处，避免油箱 内杂质进入油路系统。 而精滤油器装于回油道中，避免系统元件中的磨损杂质进入油箱内；精滤油器并联一个单向阀，以防止液压控制单元因精滤油器中杂质积存过多造成回油道阻塞而失去正常工作。 2. 离合器控制单元 离合器的分离和接合 控制 采用电磁阀控制的液压驱动执行机构。 其液压系统构造如下图所示： 图 8 离合器 液压系统构造示意图 离合器 液压控制系统主要包括 离合器动作器（单向作用油缸）、 二位二通普通电磁阀 V1 和二位二通高速电磁阀 V V3 组成。 离合器的控制是通过 ECU 发出占空比不同的脉宽调制信号（ PWM）调节两个放油阀开闭得到不同的离合器的结合速度，实现离合器在不同工况下的多种工作模式。 V1 控制进油，使离合器分离； V V3 控制卸油，使离合器不同速度接合。 V1 选用国产的 2WNC 普通电磁阀；高速 PWM 电磁开关阀选用国产的HSV3051S1 电磁阀， V1 流量为 8L/min， V2 流量为 4L/min， V3 流量为 8L/min，通过 V V3 使流量可以连续控制，这样才能保证得到更好的离合器接合控制效果。 当 V1 通电而 V V3 断电时，主油道中压力油便通过该阀进入离合器动作器右腔，动作器活塞左移，克服离合器中压簧使离合器分离。 在设计液压压力波动范围内，离合器最慢分离时间是 300ms。 当 V1 断电，而 VV3 尚未接通时，离合器可保持分离状态不变。 当 V1 断电，而 V V3 中有一个或两个开启时，油缸中的液压油便在离合器压簧的回复力作用下通过 V V3 中的开启阀流回油箱，离合器结合。 由控制器、离合器动作器、离合器和离合器行程传感器构成离合器的闭环控制子系统如下图所示： 表 9 离合器的闭环控制子系统 3. 选换挡控制单元设计 如果变速器采 用单轴式拨叉，选档通过拨叉轴的旋转运动来实现，而换挡则依靠拨叉轴的轴向移动来完成。 为了使换挡执行机构能驱动拨叉轴完成两种运动而灵活实现选换挡功能，必须保证执行机构对拨叉轴的两个运动不产生干涉和不引起附加力矩，以避免使作动器中的密封圈单边磨损。 选换挡液压系统结构： 图 10 选换挡液压系统结构 该控制回路由选 挡作动器（双向作用油缸）和换挡作动器（双向作用油缸）以及 2 个分别控制选档和换档的 三位四通 电磁阀 V6V9 组成， 2 个电磁阀相同，选用国产的 3WNC， 流量为 8L/min。 对于作动器的控制，国内外设计多采用四个二位二通阀进行控制，本设计中考虑到减小体积和成本，采用了三位四通电磁阀。 三位四通电磁阀的滑阀机能具有如下功能：当阀处于左或右二位置（即左或右电磁阀均断电）时，能使主油道和油缸两腔接通，以确保变速器在两个电磁阀均断电时处于空挡位置。 选档和换挡作动器具有相同的结构和工作原理。 从它们的机构简图可知其结构特点：油缸分为左、右两腔，每腔均有一个活塞套，两套的内孔中装有两个制成一体、同轴且有效压力作用面积相等（ A2)的柱塞，活塞杆从一端向外伸出，与变速拨杆相连接。 图 11 选档和换挡作动器。