汽車無級變速箱控制器TCU的研究

圖3 TCU控制系統(tǒng)主程序框圖

4 運行結果

圖4和圖5為汽車實際運行時電磁離合器電流和變速箱變比的關系曲線。其中圖4為汽車速度從零急加速到120KM/H，到120KM/H后松開油門減速到零時的電磁離合器電流與發(fā)動機轉速、節(jié)氣門開度和輸入軸轉速之間的曲線圖。由圖可以看出節(jié)氣門急加到最大后保持一段時間，電磁離合器電流同步緊跟著加，當加到峰值時，繼續(xù)保持不變，發(fā)動機轉速也加到一個值保持不變，從圖中還可看出電磁離合器電流在增加的過程中，不斷在抖動，可知在上升過程中電磁離合器在不斷在打滑，在此段時間內發(fā)動機轉速與輸入軸轉速不成比例，直到電磁離合器到一個穩(wěn)定的值后才保持一定的比例關系。當節(jié)氣門全松開后，電磁離合器電流隨之下降到一個小值后保持不變，直到車速達到使變速箱處于由齒輪變速為主時，電磁離合器電流繼續(xù)減小，當車速為零時，電磁離合器電流隨之減小到零。由圖4可知，當車速在從零加到120KM/H，電磁離合器電流為零，輸入軸轉速也慢慢減為零。在整個過程中，我們可看到，節(jié)氣門開度變化率代表了駕駛員的意圖，電磁離合器電流主要由節(jié)氣門開度來決定。電磁離合器的打滑程度決定了發(fā)動機轉速和輸入軸轉速的之間的傳輸比例關系。

注：深藍—輸入軸轉速，黃—節(jié)氣門開度，紫紅—發(fā)動機轉速，淺藍—電磁離合器電流

圖4 電機加速時的電磁離合器電流關系曲線

圖5為汽車速度從零加到120KM/H后又由120KM/H減到零時，位置傳感器與輸入軸轉速、輸出軸轉速和電機電壓之間的關系曲線。由圖可知，當汽車速度在從零加到120KM/H過程中，位置傳感器變比由最大開始下調直到變?yōu)樽钚。藭r對應電機反轉。當車速由120KM/H開始下降時位置傳感器先保持不變，此時電機不轉，同時輸入軸轉速和輸出轉速成比例的下降，當車速達到一定的值時位置傳感器速比由最小開始上調直到為最大值，此時電機反轉（因測試時采用的電流傳感器為單方向的，所以圖中沒有反映出反向電流）。輸入軸轉速和輸出軸轉速不成比例的下降直至為零。從圖5可以看到車速在上升時，位置傳感器速比的測試值不斷地減小（對應的轉速比增大）。反之，車速在下降的過程中，當車速小于某一值時測試值增加。從而實現了變速箱變比的自動調整。

注：黃—位置傳感器，深藍—輸入軸轉速，紫紅—輸出軸轉速，淺藍—電機電壓

圖5 汽車減速時的變速箱變比——轉速曲線

通過運行結果可以看出所設計的TCU可以實現電磁離合器轉矩和變速箱變比的自動控制。從實際運行感覺看，起動和停止以及加減速過程平穩(wěn)。并且具有較好的經濟性。

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