ACS技術(shù)簡介客車PPT教學(xué)課件

1、ACSACS系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介 電控自動(dòng)離合器簡稱ACS（ Automatic Clutch System)是將離合器通過機(jī)械、電子、液壓實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，電控自動(dòng)離合器由電動(dòng)機(jī)、離合器操縱機(jī)構(gòu)、電控單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳感器、線束、顯示單元等部件組成。電控單元依據(jù)采集的節(jié)氣門位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、制動(dòng)燈開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān)、換檔力、變速器檔位、操縱機(jī)構(gòu)行程等傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，指令離合器操縱機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合器分離、結(jié)合，替代駕駛員對離合器進(jìn)行操作。駕車時(shí)收起加速踏板即可換檔，電控自動(dòng)離合器會保證汽車起步平穩(wěn)、換檔順暢、制動(dòng)不熄火、運(yùn)行狀態(tài)可視。 變速器類型機(jī)械式變速器/MT機(jī)械式變速器/ACS機(jī)械式變速

2、器/AMT液力自動(dòng)變速器/AT經(jīng)濟(jì)性 動(dòng)力性 舒適性 壽命 成本 第1頁/共27頁ACSACS系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介ACSACS 電控單元電控單元采集原車轉(zhuǎn)速、車速、節(jié)氣門、制動(dòng)信號顯示、報(bào)警單元采集換檔桿位置檔位傳感器換檔力傳感器離合器行程傳感器離合器操縱機(jī)構(gòu)(包括電機(jī))采集駕駛員對換檔桿施加的力ACS控制核心部件，收集各傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合運(yùn)算輸出控制離合器離合器操縱機(jī)構(gòu)總成，用于執(zhí)行電控單元對離合器的控制檔位顯示、故障顯示及報(bào)警、誤操作蜂鳴提示第2頁/共27頁ACSACS系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介 ACS具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)及使用成本低廉、操作簡便并且保持了手動(dòng)檔車型的駕駛樂趣、舒適性適中、故障率低、維修簡

3、便、相對自動(dòng)及手動(dòng)檔車型油耗低等優(yōu)點(diǎn)。是非常符合我國國情的汽車自動(dòng)化產(chǎn)品。 我公司已為重慶力帆乘用車有限公司配套生產(chǎn)ACS，目前力帆520自動(dòng)離合器商品車不但在國內(nèi)進(jìn)行銷售而且已成功打入國際市場。此外ACS還可以在在用車市場后裝。我公司已擁有多個(gè)車型的市場后裝，其中具有代表性的是捷達(dá)出租車后裝，目前已經(jīng)完成500余臺捷達(dá)出租車后裝，單車運(yùn)行最大里程已超過40萬公里，總累計(jì)運(yùn)行里程超過6000萬公里。v奔馳公司在90年代中期開始由4S店在在用車型C230加裝電控自動(dòng)離合器，經(jīng)過幾年的市場磨合，得到市場認(rèn)可。而作為電控自動(dòng)離合器真正成熟的標(biāo)志是1999年的奔馳A160投放市場，2003年奔馳又將A

4、190電控自動(dòng)離合器車型投放市場，這進(jìn)一步說明了電控自動(dòng)離合器的市場與前景。 第3頁/共27頁ACSACS系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介 ACS應(yīng)用在客車上更具有優(yōu)勢，客車動(dòng)力總成大部分為后置式，由于離合器控制管路過長從而造成阻尼過大、可靠性低等問題。ACS采用電控方式，其執(zhí)行部件安裝在動(dòng)力總成附近可以有效解決上述問題。 絕大部分客車為營運(yùn)車輛，特別是城市公交車，營運(yùn)車輛使用頻度大，駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度高，特別是對離合器操作，據(jù)統(tǒng)計(jì)城市公交車每公里平均對離合器操作15-20次。采用ACS可以完全替代駕駛員的離合器操作，減輕了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。另外駕駛員在疲勞狀態(tài)下對離合器的控制往往過于粗糙使乘客感到不舒適，還會造

5、成汽車傳動(dòng)系統(tǒng)（離合器、 變速器、差速器、傳動(dòng)軸等）沖擊過大 導(dǎo)致使用壽命降低維修成本增大。ACS 由電腦來控制離合器模仿優(yōu)秀駕駛員的 操作，不僅保證了優(yōu)良的乘坐感受而且 有效的提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命降低 維修成本。第4頁/共27頁ACSACS系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介u檔位顯示：用數(shù)字、字母顯示檔位或故障碼u換檔離合：換檔時(shí)離合器自動(dòng)分離、結(jié)合u起步爬行：起步時(shí)，不踩加速踏板也能夠自動(dòng)慢速行駛u制動(dòng)離合：制動(dòng)過程中離合器依據(jù)工況適時(shí)自動(dòng)分離、結(jié)合u熄火保護(hù)：轉(zhuǎn)速過低時(shí)離合器自動(dòng)分離，依據(jù)工況適時(shí)結(jié)合u誤操作保護(hù)：換檔錯(cuò)誤時(shí)檔位閃爍，離合器斷續(xù)結(jié)合或分離u自動(dòng)調(diào)整：離合器操縱裝置自動(dòng)補(bǔ)償摩擦片和機(jī)械部

6、件磨損u智能控制：電控單元自動(dòng)優(yōu)化調(diào)整運(yùn)行參數(shù)u故障檢測：電控單元自動(dòng)判別故障，并儲存故障碼備查 u手動(dòng)功能：保留原車離合器系統(tǒng)，特殊情況時(shí)可以使用原車離合器系統(tǒng)第5頁/共27頁ACSACS系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介右側(cè)圖中： 虛線部分表示機(jī)械連接 實(shí)線部分表示電氣連接第6頁/共27頁ACSACS系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介ACSACS 電控單元電控單元軟件模塊生成 顯示指令軟件模塊生成 離合控制指令顯示、報(bào)警單元顯示檔位 及狀態(tài)發(fā)生ACS工作需要的傳感器信號執(zhí)行離合器 結(jié)合、分離動(dòng)作，配合換檔信號處理分析然后控制離合器動(dòng)作信號傳送信號模塊指令傳送行程反饋離合器操縱機(jī)構(gòu)離合器行程傳感器指令傳送第7頁/共27頁ACS

7、ACS系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介ACSACS 電控單元電控單元軟件模塊生成 顯示指令軟件模塊生成 離合分離指令顯示、報(bào)警單元顯示當(dāng)前檔位及狀態(tài)檔位同換檔力傳感器組合識別換檔狀態(tài)執(zhí)行離合器分離動(dòng)作，響應(yīng)換檔識別換檔請求，生成離合器控制指令信號傳送檔位傳感器換檔力傳感器指令傳送行程反饋離合器操縱機(jī)構(gòu)離合器行程傳感器指令傳送第8頁/共27頁ACSACS系統(tǒng)簡介系統(tǒng)簡介執(zhí)行離合器結(jié)合動(dòng)作，響應(yīng)加速操作ACSACS 電控單元電控單元軟件模塊生成 顯示指令軟件模塊生成 離合結(jié)合指令顯示新?lián)Q入檔位及狀態(tài)檔位同換檔力傳感器組合識別換檔狀態(tài)識別換檔完成，根據(jù)節(jié)氣門等信號生成結(jié)合控制指令信號傳送檔位傳感器換檔力傳感器指令傳

8、送節(jié)氣門、轉(zhuǎn)速、車速、制動(dòng)信號信號傳送顯示、報(bào)警單元指令傳送行程反饋離合器操縱機(jī)構(gòu)離合器行程傳感器第9頁/共27頁ACSACS系統(tǒng)性能系統(tǒng)性能u操縱機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)形式： 雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)u電動(dòng)機(jī)額定功率： 150W X 2 u電動(dòng)機(jī)工作平均電流： 25A u電動(dòng)機(jī)峰值工作電流 70Au系統(tǒng)平均功耗 10Wu綜合油耗： 優(yōu)于手動(dòng)檔車型35%u換檔時(shí)離合器分離時(shí)間： 0.3 Su剎車時(shí)離合器分離時(shí)間： 0.2 S u熄火保護(hù)時(shí)離合器分離時(shí)間： 0.18 S u起步時(shí)離合器完全結(jié)合時(shí)間： 5 S u換檔時(shí)離合器完全結(jié)合時(shí)間： 3 S第10頁/共27頁開發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)團(tuán)隊(duì)v哈爾濱宏泰偉業(yè)科技有限公司擁有近40人的研

9、發(fā)試制隊(duì)伍，自公司成立至今10年時(shí)間一直從事汽車自動(dòng)變速器產(chǎn)品研發(fā)，對機(jī)械式自動(dòng)變速器自動(dòng)化控制有著大量的技術(shù)數(shù)據(jù)及開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。目前公司主要從事汽車變速器電控自動(dòng)化產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)，其中已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的“汽車電控自動(dòng)離合器（ACS）”已為重慶力帆乘用車有限公司配套生產(chǎn)，目前力帆520自動(dòng)離合器商品車已成功打入國際市場?，F(xiàn)正在研發(fā)的項(xiàng)目包括“汽車電控機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）、汽車電控機(jī)械式雙離合器自動(dòng)變速器（DCT）”。v公司已申報(bào)多項(xiàng)專利技術(shù)，其中包括：車輛自動(dòng)變速器（專利號：ZL 00 2 10162.9）、汽車變速器選換檔操縱機(jī)構(gòu)（專利號：ZL 2004 2 0018351.7）、 汽車變速器選

10、換檔操縱機(jī)構(gòu)（專利號：ZL 2004 2 0018352.7）、汽車電控離合器的離合器操縱機(jī)構(gòu)（專利號：ZL 2004 2 0018353.6）。第11頁/共27頁試驗(yàn)臺架試驗(yàn)臺架電控單元高低溫試驗(yàn)臺電控單元仿真試驗(yàn)臺電控單元檢測臺第12頁/共27頁試驗(yàn)臺架試驗(yàn)臺架拉索式離合器機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺1液壓式離合器機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺拉索式離合器機(jī)構(gòu)試驗(yàn)臺2第13頁/共27頁ACSACS電控單元電控單元v功能功能: : 自動(dòng)離合器系統(tǒng)中央控制單元，負(fù)責(zé)采集各傳感器的數(shù)據(jù)，經(jīng)運(yùn)算后 輸出控制離合器操縱機(jī)構(gòu)。v技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù): : 工作環(huán)境溫度：-40105 防護(hù)等級: IP54 工作電壓： 2428V 工作電流： 1

11、、控制部分 1A 2、驅(qū)動(dòng)部分：工作平均電流：25A 峰值工作電流：70A第14頁/共27頁ACSACS電控單元電控單元CPU將采集到的信號通過軟件分析計(jì)算，輸出PWM脈沖來控制操縱機(jī)構(gòu)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)離合器控制。采集檔位、換檔力、節(jié)氣門、轉(zhuǎn)速、車速、制動(dòng)等信號信號采集模塊電源模塊內(nèi)部芯片5V供電 外部傳感器12V供電驅(qū)動(dòng)回路12V供電 同外部故障診斷系統(tǒng)通訊，同外部顯示單元通訊K線通訊模塊CPU CPU 微處理器處理器 控制軟件控制軟件 將CPU輸出的PWM信號放大輸出驅(qū)動(dòng)離合器操縱機(jī)構(gòu)電機(jī)PWM驅(qū)動(dòng)模塊輸出至外部外部輸入輸入CPU供給各內(nèi)部模塊CPU輸出CPU輸出輸出至外部輸出至外部同整車C

12、AN進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊CAN通訊模塊第15頁/共27頁ACSACS電控單元電控單元控制參數(shù)初始化讀取各軟硬件模塊初始化設(shè)置 初始化模塊數(shù)據(jù)采集模塊完成各傳感器數(shù)據(jù)采集(部分?jǐn)?shù)據(jù)中斷采集) 同外部故障診斷系統(tǒng)通訊，同外部顯示單元通訊通訊模塊將各運(yùn)行參數(shù)綜合運(yùn)算，通過PWM脈寬調(diào)制實(shí)現(xiàn)離合器操縱機(jī)構(gòu)電機(jī)控制運(yùn)算控制模塊系統(tǒng)主流程系統(tǒng)主流程軟件系統(tǒng)主控部分，支配各功能模塊協(xié)調(diào)工作故障診斷及處理模塊實(shí)現(xiàn)各部分故障診斷及故障處理 完成部分?jǐn)?shù)據(jù)檢測、提供系統(tǒng)定時(shí)時(shí)鐘、掃描系統(tǒng)工作狀態(tài)定時(shí)中斷模塊順序執(zhí)行順序執(zhí)行中斷執(zhí)行中斷執(zhí)行同整車CAN通訊預(yù)留CAN模塊中斷執(zhí)行順序執(zhí)行順序執(zhí)行第16頁/共27頁ACSACS檔

13、位傳感器檔位傳感器 功能： 識別換檔桿的位置，采用霍爾元件設(shè)計(jì)，非接觸式傳感器。 技術(shù)參數(shù)：工作環(huán)境溫度： -40125 工作電壓： 24 28V 工作電流: 小于 50mA 防護(hù)等級: IP54第17頁/共27頁ACSACS檔位傳感器檔位傳感器安裝在變速器換檔軸上，隨著換檔而改變位置檔位磁鐵柱檔位信號磁鐵柱發(fā)出的磁力線霍爾元件檔位開關(guān)信號轉(zhuǎn)換模擬信號模塊N檔霍爾1檔霍爾2檔霍爾3檔霍爾4檔霍爾5檔霍爾R檔霍爾第18頁/共27頁ACSACS換檔力傳感器換檔力傳感器 功能： 識別換檔桿的拉力和推力，采用霍爾元件設(shè)計(jì)，非接觸式傳感器。 技術(shù)參數(shù)：工作環(huán)境溫度： -40125 工作電壓： 24 28

14、V 工作電流: 小于 50mA 防護(hù)等級: IP54第19頁/共27頁ACSACS換檔力傳感器換檔力傳感器換檔力磁鐵柱換檔力信號磁鐵柱發(fā)出的磁力線霍爾元件換檔力開關(guān)信號轉(zhuǎn)換模擬信號模塊1#霍爾2#霍爾3#霍爾復(fù)位彈簧換檔拉桿換檔拉桿第20頁/共27頁ACSACS信息顯示單元信息顯示單元 功能： 顯示ACS當(dāng)前檔位、狀態(tài)等信息。 技術(shù)參數(shù)：通訊形式： k線通訊 通訊波特率：4800bit/s 通訊位寬： 8bit數(shù)據(jù)，1bit標(biāo)識位第21頁/共27頁ACSACS信息顯示單元信息顯示單元將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成顯示編碼顯示，控制蜂鳴器鳴響電源模塊內(nèi)部芯片5V供電接收ACS電控單元發(fā)送的數(shù)據(jù)K線通訊模塊CPU CPU 微處理器處理器 軟件軟件 將CPU輸出的顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為LCD顯示編碼驅(qū)動(dòng)LCD顯示LCD驅(qū)動(dòng)模塊外部輸入輸入CPUCPU輸出蜂鳴報(bào)警模塊誤操作蜂鳴提示故障蜂鳴報(bào)警LCD顯示模塊檔位及信息數(shù)據(jù)顯示供給各模塊CPU輸出第22頁/共27頁ACSACS離合器操縱機(jī)構(gòu)離合器操縱機(jī)構(gòu) 功能： 拖動(dòng)離合器實(shí)現(xiàn)分離結(jié)合操作。 技術(shù)參數(shù)：結(jié)構(gòu)形式：螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 操縱機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)參數(shù)：工作電壓： 2428V， 工作平均電流：15A， 峰值工作電流：40A。 功率： 150W 防護(hù)等級: IP54 液壓式機(jī)構(gòu)拉索式機(jī)構(gòu)第23頁