什么是汽车动力传动系统?
不同的汽车有略微不同的底盘组成。例如,卡车和一些轿车的底盘一般由离合器、变速器、万向变速器(万向节和传动轴)和驱动桥(主要减速器、差速器)组成。它由电机、半轴、桥壳)等组成。然而现代汽车中使用的自动变速器越来越多,其底盘包括自动变速器、万向变速器、驱动桥等,即用自动变速器代替离合器和手动变速器;如果是越野车(包括SUV,即运动型多用途车),还应包括转移箱。
动力传动系统——汽车动力传动系统集成智能控制的概念 集成的控制:汽车动力传动系统的综合控制是指应用电子技术和自动变速器理论,以电子控制单元(ECU)为核心,通过液压执行器控制离合器的分离与接合、选择与换挡操作,通过供油电子装置对发动机进行控制,实现起动和换挡的自动操作。基本的控制思想是:根据驾驶员的意图(油门踏板、刹车踏板、操纵杆等)和车辆的状态(发动机转速、输入轴转速、车辆车速、档位),根据适当的控制规律(换挡规则、离合器啮合规则等),借助相应的执行器(离合器执行器、换挡执行器)和电子装置(发动机供油控制电子装置)进行车辆动力总成(发动机、离合器、变速器)的联合操纵。
集成控制方法电力传输系统的综合控制方式一般分为三类:
- 使用两台或两台以上的计算机进行通信。实现发动机电控单元与变速器电控单元之间的信息共享。这种控制方法充分利用了成熟的发动机和变速器控制技术,对原有系统改动少,易于实现,开发成本低,但由于接线较多,集成度不高。
- 单个ECU用于实现发动机和变速器的整体控制。其优点是高集成,减少的外围布线和提高的可靠性,但它对ECU和高开发成本具有更高的要求。TOYOTA LEXUS LS400轿车上的电源控制系统,具有智能控制系统的四速自动变速器A341 E和发动机使用相同的ECU。配备微电脑的ECU控制了行星齿轮系统中的自动变速器移位,锁定时间和致动器。(离合器,制动器)油压和发动机扭矩在移动齿轮时使换档质量最好。
- 采用CAN总线结构进行整体控制。目前CAN总线广泛应用于汽车,通过CAN总线的发动机和变速器两个控制子系统的结构如图2所示。通过CAN总线,两个系统不仅可以发送命令、请求和汽车的一些基本状态(如发动机转速、车速、冷却水温度等),还需要燃油量、速度信号等实时数据。设置更高的优先级,以此类推。
控制系统的功能是根据驾驶员的意图和车辆驾驶环境的变化自动调整基本传输组件的传输比率和工作状态,实现最佳传输效率和最佳的整体车辆性能。车辆控制系统主要由三个部分组成:车辆数据采集系统(传感器部件),电子控制单元和致动器。
- 车辆数据采集系统(传感器部件)的组成。在整个控制系统中,在手动操作移位车辆,收集和传输移位到电子控制单元所需的各种参数信号的情况下,传感器的一部分相当于驾驶员的视觉,听觉和触觉系统等同于驾驶员的视觉,听觉和触觉系统.
车辆根据驾驶员的意图运行和工作,车辆控制系统必须能够正确识别并实现驾驶员的操纵。驾驶员意图的识别是通过传感器测试车辆控制机构(如油门踏板、刹车踏板、方向盘角度等)的变化,并通过分析获得。
汽车中使用的传感器主要包括以下类型:磁电传感器,磁电阻传感器,光电传感器,霍尔传感器,热传感器,压敏电阻传感器,压电晶体传感器等。传输部分中使用的传感器主要包括发动机速度传感器,车速传感器,节气门打开传感器,离合器位移传感器等,发动机速度传感器和车速传感器使用磁电传感器和霍尔传感器,以及使用磁电信号原理的其他传感器。节气门开口传感器和离合器位移传感器都使用变阻器传感器。
除传感器外,还通过开关、控制器或其他方式传输其他信号。常用的开关包括多功能开关和强制低移位开关。开关也是一种非常重要的信号输入手段。 - 电子控制单元。电控单元(ECU)是整个控制系统的核心。它的功能是根据驾驶员的意图和车辆运动状态参数检测并提供的信号来进行换挡或工作状态的改变。电子控制单元的主要功能有:信号采集与预处理、驾驶员操纵意图识别、车辆状态识别、换挡决策(换挡调度)、换挡质量控制、故障诊断功能、输出和显示功能。
新一代控制器具有全面的功能和非常良好的控制性能。它采用高性能16位或32位微处理器,一些甚至使用定制的微处理器,其中包含控制器所需的大部分功能,并简化控制电路并增强电路的功能和可靠性。随着控制器的微处理器更新,换档控制更复杂,并且处理器的外围电路扩展使输入和输出功能更强大。为了实现对控制性能的更高改进,不仅在这些控制器中使用控制程序,而且还使用嵌入的实时操作系统。 - 执行机构。控制系统采集并获取输入信号后,送控制器进行数据处理。数据处理完成后,电子控制单元的控制信号1号会通过执行器改变动力传动系统的工作状态,以保证车辆的性能。控制。同时,执行机构保证了换挡质量的控制。实现齿轮切换的执行机构一般采用电磁阀。
机械传动系统主要由离合器、变速器、万向变速器、驱动桥等组成。万向传动装置由万向节和传动轴组成,驱动桥由主减速器和差速器组成。
液压机械传动系统主要由液力变矩器、自动变速器、万向变速器和驱动桥组成。
- 减速和扭矩增加:发动机输出的功率具有高速和低扭矩的特点,这不能满足汽车驾驶的基本需求。通过传输系统的主减速器,可以实现减速和扭矩增加的目的,其传递到驱动轮。发动机的功率低于发动机输出的功率,并且扭矩较大。
- 变速和转矩:发动机的最佳工作转速范围很小,但汽车的速度和需要克服的阻力变化范围很大。通过传动系统的传动,发动机的工作范围可以改变很小。在这种情况下,它满足了汽车行驶速度变化较大的需要,克服了各种行驶阻力。
- 逆转:发动机不能逆转,但除了转发之外,汽车还需要反转。如果倒档在变速器中设置,则汽车可以反转。
- 中断传输的电力传输系统在必要的时候:在启动发动机时,将齿轮、驾驶期间停止一段时间(如等待红绿灯),或汽车滑动速度低,需要中断传输系统的电力传输和使用的传播。空挡会中断动力传输。
- 差动功能:在汽车转向等情况下,两个主动轮需要能够以不同的速度旋转,差动功能可以通过驱动桥上的差动来实现。
- 前驱后驱(FR)发动机主要用于卡车、部分乘用车和部分豪华轿车。
- 前发动机前驱动器(FF)是逐步在汽车上普遍存在的布局。它具有结构紧凑,汽车质量降低,地板高度降低,高速处理稳定性。
- 发动机横向:发动机曲轴轴与车轮轴平行,主减速器可由圆柱齿轮驱动。
- 发动机的纵向安装:发动机的曲轴的轴线垂直于轮子的轴线,并且主减速器必须由锥形齿轮驱动。
- 后发动机后驱动器(RR):发动机布置在后桥后面并由后轮驱动。主要用于大中型乘用车和一些跑车。
- 中置发动机后驱动(MR):发动机位于前后轴之间,由后轮驱动。用于跑车和一些大中型乘用车。
- 全轮驱动(AWD):在传动系统中增加了一个换挡箱,动力可以同时传递到前后轮。主要用于越野车和重型卡车。
传动系统的作用是将产生动力的发动机和驱动轮连接起来,驱动轮利用机械能使驱动轮的轴转动。联轴器还包括两个物理元素,在车辆上,它们可能不会靠近,所以需要一个长传动轴。发动机和驱动轮的速度是不同的,所以需要一个齿轮传动系统来转换速度。