《ACS技术简介客车》PPT课件.ppt

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1、 宏泰伟业宏泰伟业VER1.1VER1.1ACSACS技术简介技术简介(客车客车)哈尔滨宏泰伟业科技有限公司哈尔滨宏泰伟业科技有限公司哈尔滨宏泰伟业科技有限公司哈尔滨宏泰伟业科技有限公司 宏泰伟业宏泰伟业主要内容主要内容vvACSACSACSACS总体介绍总体介绍总体介绍总体介绍uu系统简介系统简介uu系统性能系统性能uu开发团队开发团队uu试验台架试验台架vvACSACSACSACS组成部件组成部件组成部件组成部件uu电控单元电控单元uu档位传感器档位传感器uu换档力传感器换档力传感器uu信息显示单元信息显示单元uu离合器操纵机构离合器操纵机构离离 合合 器器 行行 程程档档 位位 信信 号

2、号换换 档档 力力 信信 号号节节 气气 门门 信信 号号车车 速速 信信 号号转转 速速 信信 号号制制 动动 信信 号号ACSACS电控单元电控单元电控单元电控单元离合器操纵机构离合器操纵机构信息显示单元信息显示单元 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS系统简介系统简介vv电控自动离合器简称电控自动离合器简称ACSACS（Automatic Clutch System)Automatic Clutch System)是将离合器通过机械、电是将离合器通过机械、电子、液压实现自动控制，电控自动离合器由电动机、离合器操纵机构、电控单元、子、液压实现自动控制，电控自动离合器由电动机、离合器操纵机构、电控单

3、元、电机驱动器、传感器、线束、显示单元等部件组成。电控单元依据采集的节气门电机驱动器、传感器、线束、显示单元等部件组成。电控单元依据采集的节气门位置、发动机转速、车速、制动灯开关、点火开关、换档力、变速器档位、操纵位置、发动机转速、车速、制动灯开关、点火开关、换档力、变速器档位、操纵机构行程等传感器数据进行计算分析，指令离合器操纵机构驱动离合器分离、结机构行程等传感器数据进行计算分析，指令离合器操纵机构驱动离合器分离、结合，替代驾驶员对离合器进行操作。驾车时收起加速踏板即可换档，电控自动离合，替代驾驶员对离合器进行操作。驾车时收起加速踏板即可换档，电控自动离合器会保证汽车起步平稳、换档顺畅、制

4、动不熄火、运行状态可视。合器会保证汽车起步平稳、换档顺畅、制动不熄火、运行状态可视。变速器类型变速器类型机械式变速器机械式变速器/MT/MT机械式变速器机械式变速器/ACS/ACS机械式变速器机械式变速器/AMT/AMT液力自动变速液力自动变速器器/AT/AT经济性经济性 动力性动力性 舒适性舒适性 寿命寿命 成本成本 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS系统简介系统简介vvACSACSACSACS构成构成构成构成 ACSACS 电控单元电控单元采集原车转速、车速、节气门、制动信号显示、报警单元采集换档杆位置档位传感器换档力传感器离合器行程传感器离合器操纵机构(包括电机)采集驾驶员对换档杆施加的力AC

5、S控制核心部件，收集各传感器数据进行综合运算输出控制离合器离合器操纵机构总成，用于执行电控单元对离合器的控制档位显示、故障显示及报警、误操作蜂鸣提示 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS系统简介系统简介vvACSACS具有结构简单、生产及使用成本低廉、操作简便并且保持了手动档车型的具有结构简单、生产及使用成本低廉、操作简便并且保持了手动档车型的驾驶乐趣、舒适性适中、故障率低、维修简便、相对自动及手动档车型油耗驾驶乐趣、舒适性适中、故障率低、维修简便、相对自动及手动档车型油耗低等优点。是非常符合我国国情的汽车自动化产品。低等优点。是非常符合我国国情的汽车自动化产品。vv我公司已为重庆力帆乘用车有限公司配

6、套生产我公司已为重庆力帆乘用车有限公司配套生产ACSACS，目前力帆，目前力帆520520自动离合器自动离合器商品车不但在国内进行销售而且已成功打入国际市场。此外商品车不但在国内进行销售而且已成功打入国际市场。此外ACSACS还可以在在用还可以在在用车市场后装。我公司已拥有多个车型的市场后装，其中具有代表性的是捷达车市场后装。我公司已拥有多个车型的市场后装，其中具有代表性的是捷达出租车后装，目前已经完成出租车后装，目前已经完成500500余台捷达出租车后装，单车运行最大里程已超余台捷达出租车后装，单车运行最大里程已超过过4040万公里，总累计运行里程超过万公里，总累计运行里程超过6000600

7、0万公里。万公里。vv奔驰公司在奔驰公司在9090年代中期开始由年代中期开始由4S4S店在在用车型店在在用车型C230C230加装电控自动离合器，经过几年的市场磨加装电控自动离合器，经过几年的市场磨合，得到市场认可。而作为电控自动离合器真合，得到市场认可。而作为电控自动离合器真正成熟的标志是正成熟的标志是19991999年的奔驰年的奔驰A160A160投放市场，投放市场，20032003年奔驰又将年奔驰又将A190A190电控自动离合器车型投放电控自动离合器车型投放市场，这进一步说明了电控自动离合器的市场市场，这进一步说明了电控自动离合器的市场与前景。与前景。宏泰伟业宏泰伟业ACSACS系统简

8、介系统简介vvACSACS应用在客车上更具有优势，客车动力总成大部分为后置式，由于离合器控应用在客车上更具有优势，客车动力总成大部分为后置式，由于离合器控制管路过长从而造成阻尼过大、可靠性低等问题。制管路过长从而造成阻尼过大、可靠性低等问题。ACSACS采用电控方式，其执行采用电控方式，其执行部件安装在动力总成附近可以有效解决上述问题。部件安装在动力总成附近可以有效解决上述问题。vv绝大部分客车为营运车辆，特别是城市公交车，营运车辆使用频度大，驾驶员绝大部分客车为营运车辆，特别是城市公交车，营运车辆使用频度大，驾驶员劳动强度高，特别是对离合器操作，据统计城市公交车每公里平均对离合器操劳动强度高

9、，特别是对离合器操作，据统计城市公交车每公里平均对离合器操作作15-2015-20次。采用次。采用ACSACS可以完全替代驾驶员的离合器操作，减轻了驾驶员的劳动可以完全替代驾驶员的离合器操作，减轻了驾驶员的劳动强度。另外驾驶员在疲劳状态下对离合器的控制往往过于粗糙使乘客感到不舒强度。另外驾驶员在疲劳状态下对离合器的控制往往过于粗糙使乘客感到不舒适，还会造成汽车传动系统（离合器、适，还会造成汽车传动系统（离合器、变速器、差速器、传动轴等）冲击过大变速器、差速器、传动轴等）冲击过大 导致使用寿命降低维修成本增大。导致使用寿命降低维修成本增大。ACSACS 由电脑来控制离合器模仿优秀驾驶员的由电脑来

10、控制离合器模仿优秀驾驶员的 操作，不仅保证了优良的乘坐感受而且操作，不仅保证了优良的乘坐感受而且 有效的提高了传动系统的使用寿命降低有效的提高了传动系统的使用寿命降低 维修成本。维修成本。宏泰伟业宏泰伟业ACSACS系统简介系统简介uu档位显示：用数字、字母显示档位或故障码档位显示：用数字、字母显示档位或故障码uu换档离合：换档时离合器自动分离、结合换档离合：换档时离合器自动分离、结合uu起步爬行：起步时，不踩加速踏板也能够自动慢速行驶起步爬行：起步时，不踩加速踏板也能够自动慢速行驶uu制动离合：制动过程中离合器依据工况适时自动分离、结合制动离合：制动过程中离合器依据工况适时自动分离、结合uu

11、熄火保护：转速过低时离合器自动分离，依据工况适时结合熄火保护：转速过低时离合器自动分离，依据工况适时结合uu误操作保护：换档错误时档位闪烁，离合器断续结合或分离误操作保护：换档错误时档位闪烁，离合器断续结合或分离uu自动调整：离合器操纵装置自动补偿摩擦片和机械部件磨损自动调整：离合器操纵装置自动补偿摩擦片和机械部件磨损uu智能控制：电控单元自动优化调整运行参数智能控制：电控单元自动优化调整运行参数uu故障检测：电控单元自动判别故障，并储存故障码备查故障检测：电控单元自动判别故障，并储存故障码备查 uu手动功能：保留原车离合器系统，特殊情况时可以使用原车离合器系统手动功能：保留原车离合器系统，特

12、殊情况时可以使用原车离合器系统vvACSACSACSACS产品功能产品功能产品功能产品功能 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS系统简介系统简介vvACSACSACSACS工作原理工作原理工作原理工作原理 右侧图中：右侧图中：虚线部分表示机械连接虚线部分表示机械连接 实线部分表示电气连接实线部分表示电气连接 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS系统简介系统简介vvACSACSACSACS基本工作流程基本工作流程基本工作流程基本工作流程 ACSACS 电控单元电控单元软件模块生成 显示指令软件模块生成 离合控制指令显示、报警单元显示档位 及状态发生ACS工作需要的传感器信号执行离合器 结合、分离动作，配合换档信

13、号处理分析然后控制离合器动作信号传送信号模块指令传送行程反馈离合器操纵机构离合器行程传感器指令传送 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS系统简介系统简介ACSACS 电控单元电控单元软件模块生成 显示指令软件模块生成 离合分离指令显示、报警单元显示当前档位及状态档位同换档力传感器组合识别换档状态执行离合器分离动作，响应换档识别换档请求，生成离合器控制指令信号传送档位传感器换档力传感器指令传送行程反馈离合器操纵机构离合器行程传感器指令传送vvACSACSACSACS分离分离分离分离工作流程工作流程工作流程工作流程 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS系统简介系统简介执行离合器结合动作，响应加速操作ACSACS

14、电控单元电控单元软件模块生成 显示指令软件模块生成 离合结合指令显示新换入档位及状态档位同换档力传感器组合识别换档状态识别换档完成，根据节气门等信号生成结合控制指令信号传送档位传感器换档力传感器指令传送节气门、转速、车速、制动信号信号传送显示、报警单元显示、报警单元指令传送行程反馈离合器操纵机构离合器行程传感器vvACSACSACSACS结合结合结合结合工作流程工作流程工作流程工作流程 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS系统性能系统性能uu操纵机构驱动形式：操纵机构驱动形式：双电动机驱动双电动机驱动uu电动机额定功率：电动机额定功率：150W X 2150W X 2 uu电动机工作平均电流：电动机工

15、作平均电流：25A 25A uu电动机峰值工作电流电动机峰值工作电流 70A70Auu系统平均功耗系统平均功耗 10W10Wuu综合油耗：综合油耗：优于手动档车型优于手动档车型3 35%5%uu换档时离合器分离时间：换档时离合器分离时间：0.3 S0.3 Suu刹车时离合器分离时间：刹车时离合器分离时间：0.2 S 0.2 S uu熄火保护时离合器分离时间：熄火保护时离合器分离时间：0.18 S 0.18 S uu起步时离合器完全结合时间：起步时离合器完全结合时间：5 S 5 S uu换档时离合器完全结合时间：换档时离合器完全结合时间：3 S3 S 宏泰伟业宏泰伟业开发团队开发团队vv哈尔滨宏

16、泰伟业科技有限公司拥有近哈尔滨宏泰伟业科技有限公司拥有近4040人的研发试制队伍，自公司成立至今人的研发试制队伍，自公司成立至今1010年时间一直从事汽车自动变速器产品研发，对机械式自动变速器自动化控制有年时间一直从事汽车自动变速器产品研发，对机械式自动变速器自动化控制有着大量的技术数据及开发经验。目前公司主要从事汽车变速器电控自动化产品着大量的技术数据及开发经验。目前公司主要从事汽车变速器电控自动化产品研发及生产，其中已经产业化的研发及生产，其中已经产业化的“汽车电控自动离合器（汽车电控自动离合器（ACSACS）”已为重庆力已为重庆力帆乘用车有限公司配套生产，目前力帆帆乘用车有限公司配套生产

17、，目前力帆520520自动离合器商品车已成功打入国际自动离合器商品车已成功打入国际市场。现正在研发的项目包括市场。现正在研发的项目包括“汽车电控机械式自动变速器（汽车电控机械式自动变速器（AMTAMT）、汽车电）、汽车电控机械式双离合器自动变速器（控机械式双离合器自动变速器（DCTDCT）”。vv公司已申报多项专利技术，其中包括：车辆自动变速器（专利号：公司已申报多项专利技术，其中包括：车辆自动变速器（专利号：ZL 00 2 ZL 00 2 10162.910162.9）、汽车变速器选换档操纵机构（专利号：）、汽车变速器选换档操纵机构（专利号：ZL 2004 2 0018351.7ZL 200

18、4 2 0018351.7）、）、汽车变速器选换档操纵机构（专利号：汽车变速器选换档操纵机构（专利号：ZL 2004 2 0018352.7ZL 2004 2 0018352.7）、汽车电控离）、汽车电控离合器的离合器操纵机构（专利号：合器的离合器操纵机构（专利号：ZL 2004 2 0018353.6ZL 2004 2 0018353.6）。）。宏泰伟业宏泰伟业试验台架试验台架电控单元高低温试验台电控单元仿真试验台电控单元检测台 宏泰伟业宏泰伟业试验台架试验台架拉索式离合器机构试验台1液压式离合器机构试验台拉索式离合器机构试验台2 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS电控单元电控单元vv功能功能功能

19、功能:自动离合器系统中央控制单元，负责采集各传感器的数据，经运算后自动离合器系统中央控制单元，负责采集各传感器的数据，经运算后 输出控制离合器操纵机构。输出控制离合器操纵机构。vv技术参数技术参数技术参数技术参数:工作环境温度：工作环境温度：-40-40105 105 防护等级防护等级:IP54:IP54 工作电压：工作电压：242428V28V 工作电流：工作电流：1 1、控制部分、控制部分 1A1A 2 2、驱动部分：工作平均电流：、驱动部分：工作平均电流：25A25A 峰值工作电流：峰值工作电流：70A70A 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS电控单元电控单元vvACSACSACSACS电控单

20、元原理框图电控单元原理框图电控单元原理框图电控单元原理框图 CPU将采集到的信号通过软件分析计算，输出PWM脉冲来控制操纵机构电机，从而实现离合器控制。采集档位、换档力、节气门、转速、车速、制动等信号信号采集模块电源模块内部芯片5V供电 外部传感器12V供电驱动回路12V供电 同外部故障诊断系统通讯，同外部显示单元通讯K线通讯模块CPU CPU 微微处理器处理器 控制软件控制软件 将CPU输出的PWM信号放大输出驱动离合器操纵机构电机PWM驱动模块输出至外部外部输入输入CPU供给各内部模块CPU输出CPU输出输出至外部输出至外部同整车CAN进行数据通讯CAN通讯模块 宏泰伟业宏泰伟业ACSAC

21、S电控单元电控单元vvACSACSACSACS电控单元软件框图电控单元软件框图电控单元软件框图电控单元软件框图 控制参数初始化读取各软硬件模块初始化设置 初始化模块数据采集模块完成各传感器数据采集(部分数据中断采集)同外部故障诊断系统通讯，同外部显示单元通讯通讯模块将各运行参数综合运算，通过PWM脉宽调制实现离合器操纵机构电机控制运算控制模块系统主流程系统主流程软件系统主控部分，支配各功能模块协调工作故障诊断及处理模块实现各部分故障诊断及故障处理 完成部分数据检测、提供系统定时时钟、扫描系统工作状态定时中断模块顺序执行顺序执行中断执行中断执行同整车CAN通讯预留CAN模块中断执行顺序执行顺序执

22、行 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS档位传感器档位传感器vv功能：功能：功能：功能：识别换档杆的位置，采用霍尔元件设计，非接触式传感器。识别换档杆的位置，采用霍尔元件设计，非接触式传感器。vv技术参数：技术参数：技术参数：技术参数：工作环境温度：工作环境温度：-40-40125125 工作电压：工作电压：24 24 28V28V 工作电流工作电流:小于小于 50mA50mA 防护等级防护等级:IP54:IP54 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS档位传感器档位传感器vvACSACSACSACS档位传感器原理框图档位传感器原理框图档位传感器原理框图档位传感器原理框图 安装在变速器换档轴上，随着换档而改变位

23、置档位磁铁柱档位信号磁铁柱发出的磁力线霍尔元件档位开关信号转换模拟信号模块N档霍尔1档霍尔2档霍尔3档霍尔4档霍尔5档霍尔R档霍尔 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS换档力传感器换档力传感器vv功能：功能：功能：功能：识别换档杆的拉力和推力，采用霍尔元件设计，非接触式传感器。识别换档杆的拉力和推力，采用霍尔元件设计，非接触式传感器。vv技术参数：技术参数：技术参数：技术参数：工作环境温度：工作环境温度：-40-40125125 工作电压：工作电压：24 24 28V28V 工作电流工作电流:小于小于 50mA50mA 防护等级防护等级:IP54:IP54 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS换档力传感器换档

24、力传感器vvACSACSACSACS换档力传感器原理框图换档力传感器原理框图换档力传感器原理框图换档力传感器原理框图 换档力磁铁柱换档力信号磁铁柱发出的磁力线霍尔元件换档力开关信号转换模拟信号模块1#霍尔2#霍尔3#霍尔复位弹簧换档拉杆换档拉杆 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS信息显示单元信息显示单元vv功能：功能：功能：功能：显示显示ACSACS当前档位、状态等信息。当前档位、状态等信息。vv技术参数：通讯技术参数：通讯技术参数：通讯技术参数：通讯形式：形式：k k线通讯线通讯 通讯波特率：通讯波特率：4800bit/s4800bit/s 通讯位宽：通讯位宽：8bit8bit数据，数据，1bit

25、1bit标识位标识位 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS信息显示单元信息显示单元vvACSACSACSACS信息显示单元原理框图信息显示单元原理框图信息显示单元原理框图信息显示单元原理框图 将接收到的数据转换成显示编码显示，控制蜂鸣器鸣响电源模块内部芯片5V供电接收ACS电控单元发送的数据K线通讯模块CPU CPU 微微处理器处理器 软件软件 将CPU输出的显示数据转换为LCD显示编码驱动LCD显示LCD驱动模块外部输入输入CPUCPU输出蜂鸣报警模块误操作蜂鸣提示故障蜂鸣报警LCD显示模块档位及信息数据显示供给各模块CPU输出 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS离合器操纵机构离合器操纵机构vv功能：功能

26、：功能：功能：拖动离合器实现分离结合操作。拖动离合器实现分离结合操作。vv技术参数：技术参数：技术参数：技术参数：结构形式：螺旋传动结构结构形式：螺旋传动结构 操纵机构电动机参数：工作电压：操纵机构电动机参数：工作电压：242428V28V，工作平均电流：工作平均电流：15A15A，峰值工作电流：峰值工作电流：40A40A。功率：功率：150W150W 防护等级防护等级:IP54:IP54 液压式机构液压式机构拉拉索索式式机机构构 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS离合器操纵机构离合器操纵机构拉索式机构剖面图拉索式机构剖面图液压式机构剖面图液压式机构剖面图 宏泰伟业宏泰伟业ACSACS离合器操纵机构离合器操纵机构行程传感器行程传感器电动机电动机定位导向定位导向助力弹簧助力弹簧离合器拉索离合器拉索组合螺杆组合螺杆组合螺母组合螺母离合器操纵机构传动路径：电动机拖动驱动组合螺杆旋转离合器操纵机构传动路径：电动机拖动驱动组合螺杆旋转定位导向辅助组合螺母将组合螺杆的定位导向辅助组合螺母将组合螺杆的旋转运动转换为直线运动旋转运动转换为直线运动组合螺母带动自调装置运动组合螺母带动自调装置运动自调装置拉动离合器拉索实现离合器自调装置拉动离合器拉索实现离合器分离结合动作。分离结合动作。自调装置自调装置平面推力轴承平面推力轴承