汽車tcu—汽車tcu模塊

隨著汽車電子控制的飛速發展，以及計算機和信息技術的應用，越來越多的電子控制技術應用到汽車當中，汽車電控系統取得了突飛猛進的發展。自動變速器電子控制系統（Transmission Control Unit）是裝備自動變速器車輛的核心控制系統之一。自動變速器電子控制系統可以在汽車運行過程中，對各種描述當前車輛行駛狀態的傳感器信號進行處理，判斷出駕駛員意愿控制當前車輛檔位。

目前，自動變速器電子控制系統的結構和控制方法日趨復雜，其控制精度的不斷提高和控制范圍的不斷擴展，使自動變速器的控制正朝著綜合控制和智能控制的方向發展。可以說自動變速器電子控制系統的軟硬件設計，包含了自動變速器的基本工作原理和動力傳動系統各部分的協同工作及匹配需求。自動變速器電子控制系統包含自動變速器電子控制系統硬件本身以及控制軟件。這篇文章將主要介紹TCU的硬件以及軟件系統，不同的自動變速器對控制系統有不同的要求，電控系統的軟硬件也應該有更具體的需求和規范。

圖1 自動變速器電子控制系統

電子控制系統硬件可以分為：電子控制單元、傳感器以及執行器。下面將對電子控制單元以及執行器進行介紹。

一、電子控制單元

電子控制單元是TCU的核心，由微處理器、信號處理模塊等組成。它的作用是對各種描述當前車輛行駛狀態的傳感器信號進行處理，根據內部設定的控制程序向各個執行器發出指令，從而控制當前檔位。

圖2 自動變速器電子控制單元外觀圖

1.1微處理器

TCU一般選擇16位或者是32位的單片機作為信號處理器，通過CAN總線和ECU、ABS/ESP、BCU等車載控制單元通訊，可以控制變速箱檔位切換。當前32位微控制器逐漸得到廣泛應用。飛思卡爾公司Qorivva／MPC5xxx系列32位微控制器采用了功能強大的高性能內核架構，為設計高質量、高可靠性的汽車電控系統提供了可擴展的高度集成解決方案。近幾年被廣泛應用到了寶馬、福特、通用等汽車公司的車身電子和動力總成控制系統中。

由圖3可以看出微處理器的輸入信號與輸出信號。

圖3電子控制單元微處理器

一般來說，微處理器的大部分輸入信號如下：變速桿信號、車速信息、車輪轉速、加速踏板位置、液力變矩器渦輪輸出轉速、變速器油溫度、牽引力控制信號、制動互鎖信號、換擋模式按鈕、自動巡航信號、變速器輸入和輸出轉速信息、鑰匙信息、發動機溫度等。而微處理器的輸出信號主要包括：當前檔位信號、離合器電磁閥控制信號、實現檔位控制信號、油路壓力電磁閥控制信號、液力變矩器鎖止離合器電磁閥控制信號、發動機控制信號、ABS或電子制動系統控制信號等。

1.2信號處理模塊

輸入輸出信號處理模塊涉及模擬信號、脈沖信號、接點信號以及大功率驅動電流的處理。在電子控制系統中壓力傳感器、溫度傳感器信號等屬于模擬信號；速度傳感器信號等為脈沖信號；模式選擇開關和手動升降擋開關等屬于開關信號。調壓電磁閩、開關電磁闊等都由大電流驅動電路驅動。具體傳感器信號見表1.

表1 車用傳感器的信號形式以及主要功能

接下來簡單的介紹一下節氣門傳感器，節氣門傳感器也叫TPS，從本質上講，該傳感器等同于一個可變電位器，通過中心滑臂的上下移動而使輸出信號電壓幅值發生變化，另外節氣門位置傳感器從結構上可分為三線式、四線式、五線式和電子節氣門等。

圖4 換擋電磁閥工作原理圖

圖5 調壓電磁閥工作原理圖

圖6 自動變速器電子控制軟件系統開發流程圖