汽车自动变速器电控单元设计
2015-11-24 09:17:59 点击次数：
上一篇：远程心电实时监护系统设计 贴片电感
脉冲量输入通道
脉冲量输入信号一共有2路，分别是车速信号和变速箱转速信号。对于输入脉冲量，输入通道的设计采用先滤波后整形的处理方法，电路原理如图3所示。比较器LM339的参考电平为2.5V，它同时也是传感器的供电电压，由电源模块VCC分压之后得到。输入信号在输入比较器之前，首先要分流，减小进入比较器的电流，如图中的R4。滤波采用R-C低通滤波器，如图中的C4和R3，滤掉高频噪音干扰。D2和D4为钳位二极管，将LM339的5号输入管脚的电位固定在2.5±0.7V。最后再进入LM339进行比较，输出规则的方波，进入到MC9S12DP256的输入捕捉口PT0和PT1，完成脉冲量的输入。
数字量输入通道
数字量输入信号一共有12路，分别为4路多功能开关信号、5路电磁阀反馈信号、驻车/空档信号、制动指示灯开关信号和换低档开关信号。对于数字量输入，采用光电隔离器来实现信号隔离和幅值转换。
输出通道的设计
ECU通过输出信号控制相应电磁阀等产生动作，完成自动变速的各项控制。系统根据输出信号的不同类型，设计了数字量输出通道和脉冲量输出通道。
数字量输出通道
数字量输出信号一共有6路，分别为5路换档电磁阀信号和换档杆锁止电磁阀信号。对于数字量输出信号，在驱动电磁阀时，采用达林顿管集成芯片ULN2803进行功率放大，并以两路并联的方式输出驱动电磁阀。
脉冲量输出通道的设计
脉冲量输出信号一共有2路，分别为闭锁控制电磁阀信号和主油道压力调节阀信号。对于这两种脉冲量输出，设计了不同的脉冲量输出通道。
闭锁控制电磁阀信号输出通道采用了与数字量输出通道相同的设计，不同的只是最小系统发出的信号。闭锁控制信号由最小系统PWM模块的PP0口发出。
主油道压力调节阀信号输出采用可控电源的方式来实现，如图4所示。最小系统PWM模块PP1口发出控制信号，通过可控电源BTS621实现最大幅值为12V，且随控制信号变化的电源，加在主油道压力调节电磁阀的两端。
硬件抗干扰设计
由于汽车运行过程中工况复杂，工作环境恶劣，电控单元不仅要承受不良路面所引起的振动和冲击，而且要承受汽车本身和外界的电磁干扰。因此在系统设计过程中必须要采取一系列抗干扰和保证可靠性的措施。
抗电源干扰
汽车上采用的蓄电池电源为12V，内阻很小，是较理想的电源，但是实际工作过程中，电压仍然会在一定范围内波动。电路设计时，ECU内部5V的元器件都由稳压输出的三端稳压管7805供电，可保证ECU可靠工作。电磁阀工作同样采用稳压输出的7812供电。由于主油道压力调节电磁阀功率较大，为避免该电磁阀工作时影响其他换档电磁阀，所以对该路主油道压力调节阀采用单独另外一组7812供电，以使系统稳定工作，互不干扰。另外在各元器件电源和地之间设置去耦电容，能有效保证电源的稳定性并降低电源的相互耦合。
抗I/O通道干扰
系统在脉冲量输入通道采用了滤波电路，在数字量输入通道、数字量输出通道以及CAN总线通讯模块中均采用了光电隔离技术。采用光电隔离器可以切断最小系统与I/O通道及外部电路的电联系，能有效地防止干扰窜入。干扰源一般有较大的电压幅度，但能量较小，只能形成微弱电流，而光电输入端的发光二极管是在电流状态下工作的，干扰源会因无法提供足够的电流而被抑制掉，因而，光电隔离器能有效抑制尖峰脉冲和各种噪声的干扰，从而使I/O通道上的信噪比大大提高。
印刷电路板抗干扰设计
印刷电路板中的电磁兼容设计尤为重要。电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中能正常工作的能力。电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少对其他电子设备的电磁干扰。因此，首先要合理的布线。设计布线时尽量避免长距离的平行走线，尽可能拉开线与线之间距离，信号线与地线及电源线尽可能不交叉。选用双面板，在印刷板的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在交叉处用金属通孔相连。其次，要选择合理的导线宽度。由于瞬变电流在印刷线条上所产生的冲击干扰主要是由印制导线的电感造成的，因此应尽量减小印制导线的电感量。印制导线的电感量与其长度成正比，与其宽度成反比，因此短而粗的导线对于抑制干扰是有利的。大电流电感怎样选择最优的 Buck 转换器拓扑？ 同步整流buck-boost波形求救~ 怎样用最小的代价降低MOS的失效率？ AVR单片机设计I/O口使用注意事项 什么是电感 [DCDC]（首发）低压球泡灯地摊DCDC驱动方案成本超低 如何减轻振铃？ 如何实现单片开关电源的设计 可变电感线圈通常采用方法 光敏开关电路于规模自动照明中的应用
脉冲量输入通道
脉冲量输入信号一共有2路，分别是车速信号和变速箱转速信号。对于输入脉冲量，输入通道的设计采用先滤波后整形的处理方法，电路原理如图3所示。比较器LM339的参考电平为2.5V，它同时也是传感器的供电电压，由电源模块VCC分压之后得到。输入信号在输入比较器之前，首先要分流，减小进入比较器的电流，如图中的R4。滤波采用R-C低通滤波器，如图中的C4和R3，滤掉高频噪音干扰。D2和D4为钳位二极管，将LM339的5号输入管脚的电位固定在2.5±0.7V。最后再进入LM339进行比较，输出规则的方波，进入到MC9S12DP256的输入捕捉口PT0和PT1，完成脉冲量的输入。
数字量输入通道
数字量输入信号一共有12路，分别为4路多功能开关信号、5路电磁阀反馈信号、驻车/空档信号、制动指示灯开关信号和换低档开关信号。对于数字量输入，采用光电隔离器来实现信号隔离和幅值转换。
输出通道的设计
ECU通过输出信号控制相应电磁阀等产生动作，完成自动变速的各项控制。系统根据输出信号的不同类型，设计了数字量输出通道和脉冲量输出通道。
数字量输出通道
数字量输出信号一共有6路，分别为5路换档电磁阀信号和换档杆锁止电磁阀信号。对于数字量输出信号，在驱动电磁阀时，采用达林顿管集成芯片ULN2803进行功率放大，并以两路并联的方式输出驱动电磁阀。
脉冲量输出通道的设计
脉冲量输出信号一共有2路，分别为闭锁控制电磁阀信号和主油道压力调节阀信号。对于这两种脉冲量输出，设计了不同的脉冲量输出通道。
闭锁控制电磁阀信号输出通道采用了与数字量输出通道相同的设计，不同的只是最小系统发出的信号。闭锁控制信号由最小系统PWM模块的PP0口发出。
主油道压力调节阀信号输出采用可控电源的方式来实现，如图4所示。最小系统PWM模块PP1口发出控制信号，通过可控电源BTS621实现最大幅值为12V，且随控制信号变化的电源，加在主油道压力调节电磁阀的两端。
硬件抗干扰设计
由于汽车运行过程中工况复杂，工作环境恶劣，电控单元不仅要承受不良路面所引起的振动和冲击，而且要承受汽车本身和外界的电磁干扰。因此在系统设计过程中必须要采取一系列抗干扰和保证可靠性的措施。
抗电源干扰
汽车上采用的蓄电池电源为12V，内阻很小，是较理想的电源，但是实际工作过程中，电压仍然会在一定范围内波动。电路设计时，ECU内部5V的元器件都由稳压输出的三端稳压管7805供电，可保证ECU可靠工作。电磁阀工作同样采用稳压输出的7812供电。由于主油道压力调节电磁阀功率较大，为避免该电磁阀工作时影响其他换档电磁阀，所以对该路主油道压力调节阀采用单独另外一组7812供电，以使系统稳定工作，互不干扰。另外在各元器件电源和地之间设置去耦电容，能有效保证电源的稳定性并降低电源的相互耦合。
抗I/O通道干扰
系统在脉冲量输入通道采用了滤波电路，在数字量输入通道、数字量输出通道以及CAN总线通讯模块中均采用了光电隔离技术。采用光电隔离器可以切断最小系统与I/O通道及外部电路的电联系，能有效地防止干扰窜入。干扰源一般有较大的电压幅度，但能量较小，只能形成微弱电流，而光电输入端的发光二极管是在电流状态下工作的，干扰源会因无法提供足够的电流而被抑制掉，因而，光电隔离器能有效抑制尖峰脉冲和各种噪声的干扰，从而使I/O通道上的信噪比大大提高。
印刷电路板抗干扰设计
印刷电路板中的电磁兼容设计尤为重要。电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中能正常工作的能力。电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少对其他电子设备的电磁干扰。因此，首先要合理的布线。设计布线时尽量避免长距离的平行走线，尽可能拉开线与线之间距离，信号线与地线及电源线尽可能不交叉。选用双面板，在印刷板的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在交叉处用金属通孔相连。其次，要选择合理的导线宽度。由于瞬变电流在印刷线条上所产生的冲击干扰主要是由印制导线的电感造成的，因此应尽量减小印制导线的电感量。印制导线的电感量与其长度成正比，与其宽度成反比，因此短而粗的导线对于抑制干扰是有利的。大电流电感
基于载流导线循迹智能车的数学模型 地面上铺设载流导线，通以一定频率和幅值的周期性交变电流，作为引导智能车行进的迹线。用大电感作为传感器，配以一定的电路，获得相应的电压。这是一种较新的循迹方式，在第五届“
高频铁氧体变压器 电感 频率匹配问题网上买了个UF80 U型磁芯（磁柱横截 22MM*32MM）用来绕高频变压器。
电压输入为310V(市电整流滤波输入)，想高频逆变升至7000V左右，功率有1000多瓦最好。
电路用3525或3845控制IGBT
[开关电源]OB2263带不起负载啊用OB2263做了一个5V500ma的电源，虽然是浪费了点，但是先把它做出来在说，后面再提升瓦数，要我做内置mos的也先别弄才，就针对这个电路，分析为什么电源接了30R/1W就带不起负载，电压就掉
在线客服1