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汽车tcu是什么意思(自动变速器电子控制系统)

随着汽车电子控制的飞速发展,以及计算机和信息技术的应用,越来越多的电子控制技术应用到汽车当中,汽车电控系统取得了突飞猛进的发展。自动变速器电子控制系统(Transmission Control Unit)是装备自动变速器车辆的核心控制系统之一。自动变速器电子控制系统可以在汽车运行过程中,对各种描述当前车辆行驶状态的传感器信号进行处理,判断出驾驶员意愿控制当前车辆档位。

目前,自动变速器电子控制系统的结构和控制方法日趋复杂,其控制精度的不断提高和控制范围的不断扩展,使自动变速器的控制正朝着综合控制和智能控制的方向发展。可以说自动变速器电子控制系统的软硬件设计,包含了自动变速器的基本工作原理和动力传动系统各部分的协同工作及匹配需求。自动变速器电子控制系统包含自动变速器电子控制系统硬件本身以及控制软件。这篇文章将主要介绍TCU的硬件以及软件系统,不同的自动变速器对控制系统有不同的要求,电控系统的软硬件也应该有更具体的需求和规范。

自动变速器电子控制系统(TCU):电子控制单元和执行器

图1 自动变速器电子控制系统

电子控制系统硬件可以分为:电子控制单元、传感器以及执行器。下面将对电子控制单元以及执行器进行介绍。

一、电子控制单元

电子控制单元是TCU的核心,由微处理器、信号处理模块等组成。它的作用是对各种描述当前车辆行驶状态的传感器信号进行处理,根据内部设定的控制程序向各个执行器发出指令,从而控制当前档位。

自动变速器电子控制系统(TCU):电子控制单元和执行器

图2 自动变速器电子控制单元外观图

1.1微处理器

TCU一般选择16位或者是32位的单片机作为信号处理器,通过CAN总线和ECU、ABS/ESP、BCU等车载控制单元通讯,可以控制变速箱档位切换。当前32位微控制器逐渐得到广泛应用。飞思卡尔公司Qorivva/MPC5xxx系列32位微控制器采用了功能强大的高性能内核架构,为设计高质量、高可靠性的汽车电控系统提供了可扩展的高度集成解决方案。近几年被广泛应用到了宝马、福特、通用等汽车公司的车身电子和动力总成控制系统中。

由图3可以看出微处理器的输入信号与输出信号。

自动变速器电子控制系统(TCU):电子控制单元和执行器

图3电子控制单元微处理器

一般来说,微处理器的大部分输入信号如下:变速杆信号、车速信息、车轮转速、加速踏板位置、液力变矩器涡轮输出转速、变速器油温度、牵引力控制信号、制动互锁信号、换挡模式按钮、自动巡航信号、变速器输入和输出转速信息、钥匙信息、发动机温度等。而微处理器的输出信号主要包括:当前档位信号、离合器电磁阀控制信号、实现档位控制信号、油路压力电磁阀控制信号、液力变矩器锁止离合器电磁阀控制信号、发动机控制信号、ABS或电子制动系统控制信号等。

1.2信号处理模块

输入输出信号处理模块涉及模拟信号、脉冲信号、接点信号以及大功率驱动电流的处理。在电子控制系统中压力传感器、温度传感器信号等属于模拟信号;速度传感器信号等为脉冲信号;模式选择开关和手动升降挡开关等属于开关信号。调压电磁闽、开关电磁阔等都由大电流驱动电路驱动。具体传感器信号见表1.

自动变速器电子控制系统(TCU):电子控制单元和执行器

表1 车用传感器的信号形式以及主要功能

接下来简单的介绍一下节气门传感器,节气门传感器也叫TPS,从本质上讲,该传感器等同于一个可变电位器,通过中心滑臂的上下移动而使输出信号电压幅值发生变化,另外节气门位置传感器从结构上可分为三线式、四线式、五线式和电子节气门等。

自动变速器电子控制系统(TCU):电子控制单元和执行器

自动变速器电子控制系统(TCU):电子控制单元和执行器

图4 换挡电磁阀工作原理图

自动变速器电子控制系统(TCU):电子控制单元和执行器

自动变速器电子控制系统(TCU):电子控制单元和执行器

图5 调压电磁阀工作原理图

自动变速器电子控制系统(TCU):电子控制单元和执行器

自动变速器电子控制系统(TCU):电子控制单元和执行器

图6 自动变速器电子控制软件系统开发流程图

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