電控機械式自動變速器amt電控系統(tǒng)硬件設(shè)計(參考版)
2024-10-12 08:32本頁面
【正文】 同時我們將主控制電路與驅(qū)動電路分置在兩個電路板上， 提高其工作可靠性?？箍臻g干擾措施 系統(tǒng)對于空間干擾的抗干擾措施主要采取電磁屏蔽，具體做法是信號線采用屏蔽線將 TCU 置于金屬機殼內(nèi)對外部磁場屏蔽，同時其保護作用。所以光電隔離可以抑制尖峰脈沖和各種噪音。干擾源一般有較大的電壓幅值，但能量較小，只能形成微弱電流。 2） 通道的抗干擾措施 系統(tǒng)的開關(guān)量輸入電路和驅(qū)動電機的輸出信號采用光電隔離技術(shù)。在元器件的電源相地之間通常加去耦電容。通過分開供電減少了公共電源的相互耦合，提高了系統(tǒng)供電的可靠性。 復位 電路如下圖所示： 圖 22 復位電路 5） 下載口 3. AMT 系統(tǒng)硬件抗干擾措施 由于車載環(huán)境較為惡劣，為了提高系統(tǒng)的可靠性，對于系統(tǒng)硬件的設(shè)計要引入的抗干擾措施，下面主要從以下幾個方面說明： 1） 電源和接地系統(tǒng)的抗干擾措施 汽車蓄電池的內(nèi)阻很小，是個比較理想的電源，但由于汽車電源還用于點火和對車內(nèi)電子設(shè)備的供電，可能引起電源電壓的波動，為了將其與數(shù)字電路分開，本系統(tǒng)采用 DCDC 電源，將 12V 直流電逆變?yōu)榻涣麟?，?jīng)變壓器和隔離，再經(jīng)整形、濾波和穩(wěn)壓，輸出 5V 直流電壓。 時鐘電路如下圖所示： 圖 21 時鐘電路 復位是單片機的初始化操作，在復位引腳 RST 加上大于 2 個機器周期的低電平就可使單片機復位。 3） 電源部分 圖 20 電源模塊 4） 時鐘電路和復位電路 時鐘頻率是單片機各個部分運行的基準，它使各部分有條不紊的按節(jié)奏工作。 DIR 口為步進電機旋轉(zhuǎn)方向控制口，可以通過輸入高電平或低電平來選擇旋轉(zhuǎn)方向。驅(qū)動器的 CP、 DIR、FREE 接收 C164 發(fā)出的控制信號，控制電機的運轉(zhuǎn)。驅(qū)動器的 A、 ???、 B、 ???口連接電機。信號的放大采用達林頓管 TIP142，通過控制 TIP142 的開關(guān)狀態(tài)控制電磁閥的開閉。 電磁閥驅(qū)動電路主要用于驅(qū)動電磁閥開閉，以控制選、換檔及離合器動作。 對于檔位信號、手剎車信號、腳剎車信號等開關(guān)量信號，也要經(jīng)過光電隔離后再送入 C164 的 I/O 口。脈沖信號經(jīng)過光電隔離抗干擾處理電路后送入單片機的捕捉／比較單元 (CAPCOM2)。轉(zhuǎn)速傳感器選用霍爾效應集成電路傳感器。 圖 16 模擬量采集電路 加速踏板位置信號對應管腳 和管腳 、離合器行程信號對應管腳 、節(jié)氣門位置信號（油門位置信號）對應管腳 、 冷卻水溫度傳感器 信號對應管腳 、 變速器油溫傳感器 信號對應管腳 。 C164 提供了 10 位精度的帶有采樣保持電路的 A/D轉(zhuǎn)換器，可以選擇 8 個輸入通道，多通道采集可以用軟件定義或用自動掃描模式，采樣時間和轉(zhuǎn)換時間是可編程的。 圖 14 C164CI 的引腳圖 ECU 單元的設(shè)計除了單片機的選型外，還包括以下主要內(nèi)容： 單片機存儲器的擴展，并行接口電路的設(shè)計； 發(fā)動機轉(zhuǎn)速等傳感器輸入脈沖信號的放大、整形、濾波以及單片機定的接口電路設(shè)計； 離合器行程等傳感器輸入模擬信號與 單片機接口電路設(shè)計； 開關(guān)量輸入信號與單片機的接口電路設(shè)計； 離合器等驅(qū)動機構(gòu)電磁閥控制電路設(shè)計； ECU 單元電源和 A/D 轉(zhuǎn)換基準電源及傳感器供電電源設(shè)計。 6） 控制器局域網(wǎng) CAN 模塊 通過 CAN 總線， AMT 系統(tǒng)可與 掛在總線上的其它微控制系統(tǒng)及現(xiàn)場控制儀表、設(shè)備之間能按 CAN 通信協(xié)議進行高速、高效率的串行通信。 5） I/O 接 口 共有 8 個 I/O 口， 59 條 I/O 線。 ASC 支持全雙工的異步串行通信，接受數(shù)據(jù)時能檢測出奇偶校驗錯、多寫錯等錯誤，以提高通信可靠性?？梢娫?A/D 轉(zhuǎn)換器完全能滿足本 AMT 系統(tǒng)對模擬量信號采集的要求。轉(zhuǎn)換時間可用程序控制，最小為 s。 3） A/D 轉(zhuǎn)換器 AMT 系統(tǒng)需要采集多路模擬量信號，由于采集的信號多，故對轉(zhuǎn)換時間也有要求。 2） 高精度通用定時 /計數(shù)器 GPT1 通用定時器單元 GPTI 是一個靈活的多功能定時器，可用于定時、事件計數(shù)、脈寬測量、脈沖產(chǎn)生等。在這一過程中不用將各種狀態(tài)寄存器壓入堆棧，無需 CPU介入（只是暫停了 CPU 一 個指令循環(huán)），節(jié)省了中斷相應時間 ，加快了程序執(zhí)行速度，增強了芯片響應高頻率的能力。 C164 外設(shè)資源模塊功能豐富，做為本系統(tǒng)的 ECU 芯片，它有以下特點 ： 1） 中斷系統(tǒng)具有 16 級優(yōu)先級和頗具特色的外部事件控制器 PEC 16 級優(yōu)先級，每一優(yōu)先級再分為 4 組 優(yōu)先級響應次序，多個同一優(yōu)先級的中斷源同時申請時按組優(yōu)先級次序 響應。其工作溫度范圍在 40～ 125176。 五、 系統(tǒng)的控制器 1. 系統(tǒng)所使用的單片機 ECU 的微處理器（也稱單片機）使用的是英飛凌 (Infineon) C164CI(簡稱C164)，它是 16 位的單片機，高性能的 CPU 結(jié)合功能豐富的外設(shè)，每秒可執(zhí)行 1250 萬條指令，適合于汽車電子控制系統(tǒng)的開發(fā)。 以上每個電磁閥對應 ECU 的一個管腳，來控制電磁閥的開閉。節(jié)氣門位移的檢測采用國產(chǎn)的 WDL50 型直滑式導電塑料電位器。當高速開關(guān)閥 V4 通電、 V5 斷電時，液壓源的液壓力克服液壓執(zhí)行器的彈簧力及節(jié)氣門的彈簧力，使推桿右移將節(jié)氣門打開， V4 與 V5 均斷電時，活塞的推桿不到，節(jié)氣門保持原有位置不變；當高速開關(guān)閥 V5 通電、 V4 斷電時，在液壓執(zhí)行器的回位彈簧及節(jié)氣門的回位彈簧的作用下，使推桿左移將節(jié)氣門關(guān)閉。 圖 13 液壓執(zhí)行器 液壓執(zhí)行器為一單向作用液壓缸，由推桿、回位彈簧和活塞組成。 4. 節(jié)氣門控制單元設(shè)計 汽車發(fā)動機轉(zhuǎn)速的控制是通過 節(jié)氣門驅(qū)動機構(gòu)來控制的。 變速器選換擋控制子系統(tǒng)由控制器、選換擋作動器、變速器和檔位狀態(tài)傳感器一起構(gòu)成。反之右腔進油、左腔回油則使柱塞左移，活塞桿向內(nèi)縮。從它們的機構(gòu)簡圖可知其結(jié)
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