汽车自动变速器电子控制单元的设计开发

　　传动技术汽车自动变速器电子控制单元的设计开发邱绪云顾晖2，吴光强。同济大学；2.上海大众汽车同济特约维修站，上海2，18，4摘要本文应用摩托罗拉新款单片机贼093120256设计开发了中用于人04液力自动变速器的电子控制单元。介绍了该控制器的工作原理和特点，详细说明了其硬件设计和软件系统的编制。将计算得到的换档规律写入该控制器，替换原先的控制器进行实车路面试验，结果明系统响应迅速工作可靠，能够较好的实现汽车自动变速器换档控制过程。

　　入04液力自动变速器是大众系列轿车主要采用的变速装置，它将车速和节气门开度作为电控单兀，的输入信号，经电控单元处理后，再输出给电磁阀，利用电磁阀控制液压路，通过控制油路的通断使各档的变速阀动作，从而完成变速控制。其优越性是免除了手动变速器繁杂的换档和脚踩离合器踏板的频繁操作，通过脚踩油门踏板，便可巧妙地实现自动变速，使开车变得简单铒力。

　　液力自动变速器的电控系统使得汽车自动换档，切换速度柔和平稳，所以乘坐与驾驶都感觉很舒适。

　　系统所采用摩托罗拉公司专门为汽车电子而开发的新款16位单片机厘93120256.它主要特点片内集成256 8的闪速存储器，容量大，读写速度快，应用锁相环技术提高了系统的电磁兼容性，而简单的背景开发模式0使得用户的开发设计丁作更加简洁高效。

　　2液力自动变速器的原理和结构入04自动变速器包括电子控制部分液压控制部分机械部分等。2为液力自动变速器的组成简，其变矩器的泵轮固定在发动机的飞轮上，涡轮与变速器的输入轴相连。变矩器保证将发动机扭矩传递到变速器的输入轴。变矩器有两种1作状态其状态为变矩状态，此，动力由发动机经过泵轮传递到涡轮；另种状态为闭锁状态，由锁止离合器电磁阀控制，此，发动机的动力直接传递到变速器的输入轴。2左边部分为变速器部分，变速部件安装在变速器的箱体内，变速功能由以下部件实现行星齿轮系行星齿轮系控制阀体以及保证液压系统控制禹合器和控制器的电磁阀等。液压系统接受电控单元的控制，按照行车要求，对需要工作的离合器制动器进行控制以改变变速器速比，达到行车要求。电控系统由各传感器向ECU输送各种信号。ECU收到这些信号后，按预先同定在其内部的程序，向控制液压系统的电磁阀发出指令，驱动电磁阀控制换档油路以及液力变矩器的闭锁，电磁阀根据指令通过液压控制系统控制离合器和制动器的工作，从而实现各种模式下油温节气门涡轮发动机转速车杆位制动瓦3厘98120256单片机系统功能特点摩托罗拉新款高性能16位单片机。93120256，用人尺12的。，内部包含尺人，4.01字节的尺0该单片机功能强大，设计许多针对汽车电子的功能模块，比如具有2路串行通信接口30，3路串行设备接口38通道增强型捕捉定，器化2个8通道10字节路总线通信人以及可转作4十路普通10输入输出口等。

　　该单片机的，删模块可进行车载电机压力调节电磁阀离合器制动器以及液力变矩器控制等，能够任意调节载波频率和空比，满足上面机构速度压力的变化需要。输入捕捉模块1能直接高速测量液力变矩器输出轴转速发动机输出轴转速和车速传感器等频率信号，避免以前车速输入信号的频率电压转换，大大提高了测量精度。

　　总线通信模块0人，是专门针对车载局域网设计技术的需要。

　　4系统硬件电路设计4.1系统工作原理自动变速器电子控制单元，利用车载多路脉冲量模拟量和开关量传感器，实时采集汽车计算判别和存储，根据内部设定的不同换档规律，然后向电磁阀发出驱动指令，通过电磁阀的开闭驱动相应液压执行机构，实现对液力变矩器变速箱制动器离合器和发动机所供液压油压力的自动控制，使汽车能够自动切换到需要的档位，改变车辆行驶传动比，满足驾驶员意愿和汽车行驶工况。

　　4.2硬件组成系统硬件以16位单片机，093120256为中央处理器，利用其丰富的内部集成控制和数据，集处理模块，设计了电源模块，杆位档位信息等多路数字信号输入输出模块，两路用于油压调节和液力变矩器闭锁的可调占空比，删波输出，5个换档电磁阀驱动等。系统组成3.

　　变速箱输出转速车速发动机转速Enginespeed油压节气门开度杆位轭入换档电磁阀中央处理器驱动变矩器闭锁换档电磁阀Shift电源模块主要是为单片机最小系统提供+5稳压电源和电磁阀+12供电电压，分别采用7805和7812进行处理变换，通过两个芯片的稳压降压处理，将车载蓄电池的+12，输出电源变换成所需要的系统电源。

　　胃号输入部分包括脉冲量模拟量和开关量种车载传感器信号源，分别利用单片机的输入捕捉接口功能0模数转换器人0口和普通输入采集功能，将这些信号处理之后，变换为单片机所能接受的电信号。例如用于测量车速等频率的丁模块，输入信号为正弦波，采用比较器进行整形处理变换成+5方波，然后输入到单片机。

　　入04自动变速器是由液力变矩器与发动机进行连接，从而将发动机的输山转速和扭矩平稳的传递到变速部分，在汽车行驶过程如果需要获得较高的车速，需要对液力变矩器进行闭锁控制。同时，在换档过程中要不断的调节主油道压力，使之能够推动换档执行机构，专门为此设计了，贾，模块。单片机可任意调节输出不同频率不同占空比器的闭锁和主油道压力。换档电磁阀驱动，用大功串的达林顿管，并且设计成两路，路，将驱动能力提高倍，完全满足车载电磁阀的驱动要求。

　　5软件设计系统软件主要控制流程为采集当前汽车行驶状态和驾驶员意包括当前杆位档位车速油门开度，发动机转速等信号，判断并选用换档规律如控制量，控制换档电磁阀以及液力变矩器闭锁。每次开机后程序自动开始运行，0.首先采集外信号。根据代驾驶员意愿的变速操纵杆位置作相应处理，在PRN档位，分别作驻车倒车和空挡处理。若处于前进档位，就要进行相应的模式判断。若是雪地或是运动模式，就进入相应的换档规律模块，否则就进入经济模式，进入该模式后再根据油门开度和车速两个变量选择进入不同相应的换裆规律。换档规律，采用车速与油门开度双参数，虚线为降档曲线，实线升档曲线。部分程序流程5.

　　6结束语目前，自动变速技术已广泛应用于中高档轿车，而电子控制单元ECU是车辆实现自动变速的控制核心，将直接影响车辆经济性和动力性。本文介绍的自动变速控制系统利用摩托罗拉公司新款高性能单片机，不但能够实现自动变速换档过程，而且采用先进的控制算法使得换档安全舒适平稳。该控制单元已经进行多次实车试验，为进步提高换档品质应用于更多车型提供研究基础。

　　n葛安林。车辆动变速理论与设计北京机械1业出版社，1993.

　　唐明。自动变速03故障诊断手册。沈阳辽宁科学技术出版社，2001.