基于凌志LS400型轿车动力传动一体化控制技术的研究

摘要

随着汽车的大量使用,其能耗和尾气排放日益成为世人关注的焦点,同时人们对操控的简易性和乘坐的舒适性提出了更高的要求。应用控制理论和电子技术,以电子控制单元ECU(electronic control unit)为核心,通过液压执行机构控制发动机、离合器以及变速器的协同工作,实现起步、换档的自动操纵,形成动力传动系统一体化控制技术,它是国内外汽车技术发展重要方向。国外对动力传动一体化控制技术研究较早、技术成熟,但只有几个汽车大国掌握,并形成技术封锁。国内在该领域的研究起步较晚,现在多处于实验阶段,没有形成相对成熟的产品。并且对以单ECU控制的,由汽油发动机和液力机械自动变速器组成的动力传动一体化控制系统的研究较少,本课题将对此进行深入研究。本文以凌志LS400型轿车动力传动总成为研究平台,首先,分析了凌志LS400动力传动总成的组成部件及其工作原理,主要包括1UZ—FE发动机、A341E自动变速器以及各种传感器和电磁阀等。并研究该车电控系统ECU的控制规律,分析发动机、变速器上各传感器、电磁阀与ECU的控制逻辑关系。其次,研究了动力传动一体化系统的硬件组成及软件结构,制作驱动电路及转速模拟器,开发了以Intel公司80C196KB单片机为控制单元的一体化控制系统,并编写了相应的控制软件。最后,用开发的控制系统在凌志LS400型轿车试验台架上做换档试验、换档品质试验、起步性能试验,通过分析处理试验数据,验证了以80C196KB单片机为控制单元的一体化控制系统的可行性。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪言

1.1 概述

1.2 动力传动一体化控制概念

1.2.1 一体化控制思想

1.2.2 一体化控制方式

1.3 动力传动一体化控制研究现状

1.3.1 国外一体化控制技术的研究现状

1.3.2 国内一体化控制技术的研究现状

1.4 一体化控制技术的必要性和优越性

1.4.1 必要性分析

1.4.2 优越性分析

1.5 本课题研究的主要内容、重点和难点

1.5.1 课题研究的主要内容

1.5.2 课题研究的重点与难点

第二章 LS400 动力传动总成及电控原理分析

2.1 概述

2.2 动力传动总成组成与结构

2.2.1 1UZ—FE 发动机

2.2.2 A341E 自动变速器

2.3 动力传动一体化控制系统

2.3.1 控制单元

2.3.2 电控系统各传感器

2.3.3 电控系统执行机构

2.4 动力传动一体化控制的换档规律

第三章 控制系统硬件组成与软件结构

3.1 系统硬件组成

3.1.1 电控单元

3.1.2 外围电路

3.1.3 传感器

3.1.4 执行器

3.2 一体化电控系统软件结构

3.2.1 概述

3.2.2 系统软件结构

3.2.3 功能程序

第四章 动力传动一体化控制系统试验

4.1 控制程序调试

4.1.1 调试设备开发

4.1.2 程序调试过程

4.2 系统试验

4.2.1 试验目的

4.2.2 试验仪器设备

4.2.3 换档试验

4.2.4 换档品质试验

4.2.5 起步性能试验

4.3 试验结论

第五章 结论与展望

5.1 课题主要成果及创新点

5.1.1 本课题的成果

5.1.2 本课题的创新点

5.2 进一步工作建议

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文