专利名称：自动变速箱电子控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种汽车自动变速箱控制装置，特别涉及一种自动变速箱电子控制装置。
背景技术：
电控液力自动变速器是以电子控制代替油压控制部分，传动仍采用液压传动方式，它既具有纯液压控制自动变速器的平稳性和舒适性，又具有电控机械式自动变速器电子控制的最佳经济性和最佳操作性，其变速反应迅速而平稳，变速模式增多，变速器的体积和重量减少，提高了汽车的加速性和燃油经济性。
该项目研制的汽车电控液力自动变速器的核心部件——ECU(电子控制单元)，其组成部件为嵌入式硬件、嵌入式软件、多模式换档规律数学模型和最优换档点解算程序。它通过接受汽车的节气门开度、档位、车速、加速度、发动机转速及油温等大量实时采集信号来反映汽车的运行状态，在试验的基础上由电脑设定了实车的最佳动力、最佳舒适、最佳经济等多模式换档规律数学模型和换档点解算程序，寻优解算出最佳换档点，并通过执行机构——各换档阀体来控制换档时机，从而使汽车获得良好的动力性、经济性和操纵性。
经过对比分析相关文献表明，变速器作为汽车的关键部件之一，分为手动变速器、纯液控变速器、电控机械自动变速器及电控液力自动变速器等。电控液力自动变速器是以电子控制代替液压控制部分，传动仍采用液压传动方式，它既具有纯液压控制自动变速器的平稳性和舒适性，又具有电控机械式自动表俗气电子控制的最佳经济性和最佳操作性，是目前世界上最先进的汽车变速器。
(三)实用新型内容本实用新型的目的在于设计一种自动变速箱电子控制装置，使得汽车自动变速箱既具有纯液压控制自动变速器的平稳性和舒适性，又具有电控机械式自动表俗气电子控制的最佳经济性和最佳操作性。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为一种自动变速箱电子控制装置，其特征在于包括微控制器(MCU)芯片、稳压器、功率芯片、开关芯片、脉冲开关芯片、电源监控芯片、晶体三极管。
所说的电子控制单元与整车有三个电液接口，分别为Ax、Bx、Cx接口；用于把车上的信号采集进来或把电子控制单元运算的数据输出。
所说的开关芯片的8个输入端与电液接口Ax相连接，开关芯片的8个输出端与微控制器的8个输入通道相接，脉冲开关芯片的6个输入端与电源接口Ax、Bx相接，输出端与微控制器的6个输入端通道相接。
所说的功率芯片有3个。
所说的稳压器的输入端与电液接口Ax连接，输出端接到系统主电源线上。
所说的晶体三极管的基极接到微控制器的输入通道，发射极接到稳压器的输出端，基电极接到接口电源；所说的开关三级管源极接到Ax接口，栅极接到晶体三极管T3的基电极，漏极接到功率芯片的工作电源；晶体三极管T3的发射极接地，基极接到微控制器的输出通道，基电极接到开关三极管的栅极。
所说的脉冲开关芯片采集脉冲与开关信号，3个采集转速脉冲，有发动机转速、涡轮转速、车速或输出轴转速，另3个采集开关信号。脉冲开关芯片将采集信号变换后传给微控制器。
所说的功率芯片的状态输出端可以把每个通道的温度、电流、电压的异常情况反馈给微控制器，微控制器一旦接到异常状态就关掉开关三极管。
模拟量输入缓冲电路对采集的模拟电压信号比如节气门开度、冷却水温度、变速箱油温等等进行输入处理，然后送到微控制器的输入通道。
所说的功率芯片将来自微控制器的换档运算结果进行功率放大然后再送到电液借口Bx端去操作换档电磁阀。
本实用新型的有益效果为，使得汽车自动变速器既具有纯液压控制自动变速器的平稳性和舒适性，又具有电控机械式自动变速器电子控制的最佳经济性和最佳操作性。
附图1为本实用新型所涉一种自动变速箱电子控制装置的电路图(1)；附图2为本实用新型所涉一种自动变速箱电子控制装置的电路图(2)；附图3为本实用新型所涉一种自动变速箱电子控制装置的电路图(3)；其中U1为微控制器(MCU)芯片，U2为稳压器，U3、U4、U5为功率芯片，U6为开关芯片，U7为脉冲开关芯片，U8为通信接口，U9电源监控芯片，T1为晶体三极管，T2、T3、T4为二极管。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步描述本实用新型的自动变速箱电子控制装置包括微控制器(MCU)芯片U1、稳压器U2、功率芯片U3、U4、U5、开关芯片U6、脉冲开关芯片U7、电源监控芯片U9、晶体三极管T1、二极管T2、T3、T4、晶体震荡器、复位按钮、电阻、电容；下面分别详细描述它们之间的连接关系以及主要功能所说的电子控制单元与整车有三个电液接口，分别为Ax、Bx、Cx接口；用于把车上的信号采集进来或把电子控制单元运算的数据输出；所说的开关芯片的8个输入端与电液接口Ax相连接，其8个输入端与电液接口Ax之间分别连接有相互并联的电阻R601、二极管D601，电阻R602、二极管D602，电阻R603、二极管D603，电阻R604、二极管D604，电阻R605、二极管D605，电阻R606、二极管D606，电阻R607、二极管D607，电阻R608、二极管D608，开关芯片的8个输出端与微控制器的8个输入通道相连接，有2个输入端接地，有1个输出端接地，有1个输出端通过电容C601接地。
所说的脉冲开关芯片的6个输入端与电源接口Ax、Bx相接，6个输出端与微控制器的6个输入通道相接；其中6个输出端与微控制器的6个输入通道之间分别串联有电阻R713、电阻R714、电阻R715、电阻R716、电阻R717、电阻R718。
所说的功率芯片有3个，分别为功率芯片U3、功率芯片U4与功率芯片U5，其中功率芯片的U3的2个输入端与微控制器的输出通道连接，在输入端与微控制器输出通道之间分别串联有电阻R311与R312，2个输出通道与电液接口Bx、Cx相连。
所说的稳压器的输入端与电液接口Ax连接，在输入端与电液接口Ax之间串联有二极管D201，在输入端与二极管D201之间有通过电容C203与地相连，输出端接到系统主电源线上。
所说的晶体三极管T5的基极接到微控制器的输入通道，发射极接到稳压器的输出端，基电极接到接口电源；所说的开关三极管T4的源极接到Ax接口，栅极通过串联电阻R316接到晶体三极管T3的基电极，漏极接到功率芯片的工作电源；晶体三极管T3的发射极接地，基极通过串联电阻R317接到微控制器的输出通道，基电极接到开关三极管的栅极。
所说的脉冲开关芯片采集脉冲与开关信号，3个采集转速脉冲，有发动机转速、涡轮转速、车速或输出轴转速，另3个采集开关信号。脉冲开关芯片将采集信号变换后传给微控制器。
所说的功率芯片的状态输出端可以把每个通道的温度、电流、电压的异常情况反馈给微控制器，微控制器一旦接到异常状态就关掉开关三极管。
模拟量输入缓冲电路对采集的模拟电压信号比如节气门开度、冷却水温度、变速箱油温等等进行输入处理，然后送到微控制器的输入通道。
所说的功率芯片将来自微控制器的换档运算结果进行功率放大然后再送到电液借口Bx端去操作换档电磁阀。
下面对本项目做进一步描述自动变速器换档时的车辆行驶工况为换档点，ECU控制系统是根据汽车的行使工况控制变速器档位变换的，汽车的工况参数主要是车速、节气门开度、发动机转速、变矩器涡轮转速和汽车加速器等。当前大多数以行使车辆输出轴转速(车速)和节气门(油门)开度作为换档点工况控制参数。换档控制规则中档位的变化规律。换档规律分为动力型和经济型两种换档规律，存于ECU换档控制时选择，兼顾汽车行使时的动力性和经济性。通过大量的采集有经验驾驶员行车时的换档过程中的输出轴转速和节气门开度等参数，可找出换档规律。综合采集到的其他参数，结合先进的控制理论和算法开发出符合换档规律的数学模型。
关键技术为1)建立整车驱动——阻力/动力数学模型2)获得最佳换档规律，绘制换档图谱并开发出符合多模式换档规律数学模型和换档点解算、换档点控制与换档过程优化控制程序。
3)开发出可满足汽车在恶劣工作环境下能达到最佳动力性、最佳舒适性、最佳经济性模式的汽车电控液力自动变速器的核心部件——智能电子控制单元ECU。
要达到的功能与目标研发成功的电控液力自动变速器ECU能够实现实时采集、处理汽车节气门开度、车速、发动机转速等车辆行驶数据；自动变速器脉宽调制电磁阀的脉冲宽度、开关电磁阀的开关状态、输出轴转速、涡轮转速等控制数据、油温、水温、电池电压以及空调、ODLP灯、各档位、刹车等自动变速器环境工作状态数据。并依据这些采集的数据，由内含多模式换档规律数学模型及换档点解算程序进行换档控制。经过雅酷样车上近一年的路试表明ECU能够基本平稳地进行各档之间的切换。同时能够给里程显示表提供里程脉冲信号。其辅助功能还包括油压控制、变矩器锁止控制、换档期间发动机转矩间控制以及系统故障安全与自疹断等。
权利要求1.一种自动变速箱电子控制装置，其特征在于包括微控制器芯片、稳压器、功率芯片、开关芯片、脉冲开关芯片、电源监控芯片、晶体三极管；所说的电子控制单元与整车有三个电液接口，分别为Ax、Bx、Cx接口；用于把车上的信号采集进来或把电子控制单元运算的数据输出；所说的开关芯片的输入端与电液接口Ax相连接，开关芯片的输出端与微控制器的输入通道相接，脉冲开关芯片的输入端与电源接口Ax、Bx相接，输出端与微控制器的输入通道相接；
2.根据权利要求1所说的一种自动变速箱电子控制装置，其特征在于所说的功率芯片有3个，的两个输入端与微控制器的输出通道连接，2个输出通道与电液接口Bx、Cx相连。
3.根据权利要求1所说的一种自动变速箱电子控制装置，其特征在于所说的稳压器的输入端与电液接口Ax连接，输出端接到系统主电源线上。
4.根据权利要求1所说的一种自动变速箱电子控制装置，其特征在于所说的晶体三极管的基极接到微控制器的输入通道，发射极接到稳压器的输出端，基电极接到接口电源；所说的开关三极管源极接到Ax接口，栅极接到晶体三极管T3的基电极，漏极接到功率芯片的工作电源；晶体三极管T3的发射极接地，基极接到微控制器的输出通道，基电极接到开关三极管的栅极。
5.根据权利要求1所说的一种自动变速箱电子控制装置，其特征在于所说的脉冲开关芯片采集脉冲与开关信号，3个采集转速脉冲，有发动机转速、涡轮转速、车速或输出轴转速，另3个采集开关信号。脉冲开关芯片将采集信号变换后传给微控制器。
6.根据权利要求1所说的一种自动变速箱电子控制装置，其特征在于所说的功率芯片的状态输出端可以把每个通道的温度、电流、电压的异常情况反馈给微控制器，微控制器一旦接到异常状态就关掉开关三极管；所说的功率芯片将来自微控制器的换档运算结果进行功率放大然后再送到电液借口Bx端去操作换档电磁阀。
专利摘要本实用新型公开了一种自动变速箱电子控制装置，其特征在于包括微控制器(MCU)芯片、稳压器、功率芯片、开关芯片、脉冲开关芯片、电源监控芯片、晶体三极管。所说的电子控制单元与整车有三个电液接口，分别为Ax、Bx、Cx接口；用于把车上的信号采集进来或把电子控制单元运算的数据输出。所说的开关芯片的8个输入端与电液接口Ax相连接，开关芯片的8个输出端与微控制器的8个输入通道相接，脉冲开关芯片的6个输入端与电源接口Ax、Bx相接，输出端与微控制器的6个输入通道相接。所说的功率芯片有3个。
文档编号G05B15/00GK2840121SQ20042005608
公开日2006年11月22日 申请日期2004年12月27日 优先权日2004年12月27日
发明者陈宝奎, 孟凡中, 张建, 史小贤, 张学滋, 仇浩义, 张曦 申请人:天津市天派工业自动化技术有限公司