电控自动变速器换挡过程自适应控制策略

目录第一章绪论 (1)1.1AMT系统简介 (1)1.1.1 课题来源与研究目标 (2)1.1.2 自动变速器种类 (2)1.1.3 我国自动变速器市场发展方向 (3)1.2AMT系统的方案设计 (4)1.3AMT关键技术的研究 (5)1.3.1 车辆挡位决策与控制 (5)1.3.2 离合器接合控制 (5)1.4本文主要内容 (6)第二章智能两参数换挡策略 (6)2.1传统换挡规律介绍 (7)2.2驾驶员与汽车环境 (8)2.3对行驶环境的识别 (9)2.3.1对路面形状的区分 (9)2.3.2对于行驶区域的区分 (12)2.4换挡策略实现 (12)2.4.1 MOTOROLA的MC9S12C32的模糊指令 (13)2.4.2 弯道和坡道下换挡因子的计算 (15)2.4.3 智能两参数换挡规律 (19)2.5本章小节 (23)第三章硬件构成 (23)3.1主控制器MC9S12C32简介 (24)3.2传感器选择 (26)3.3步进电机和直流电机驱动 (28)3.4硬件电路和可靠性设计 (29)3.5本章小结 (29)第四章软件系统 (29)4.1软件系统总体结构 (30)4.2软件系统功能模块设计 (33)4.2.1 上电初始化和启动检测 (33)4.2.2 油门对油门踏板跟踪系统 (33)4.2.3 刹车系统 (34)4.2.4 换挡执行程序 (37)4.2.5 前进挡处理 (39)4.3传感器的数字滤波 (39)4.3.1 模拟量信号 (40)4.3.2 频率信号 (40)4.3.3 数字编码器信号 (43)4.3.4 开关量信号 (43)4.4软件系统的可靠性设计 (43)4.5本章小结 (44)第五章在线故障诊断系统 (44)5.1典型AMT故障与诊断 (45)5.2故障诊断代码 (46)5.3本章小结 (47)第六章全文总结 (47)第一章绪论车辆技术经历了一个多世纪的发展，已经进入了智能化时代，融先进的计算机技术、通讯技术、电子技术和智能控制技术为一体的车辆电子技术已成为现代车辆发展的重要标志。

电控式机械自动变速器换挡策略研究自动变速器是现代汽车中常见的一种传动装置，它通过控制可以实现车辆的自动换挡。

在电控技术的进一步发展下，电控式机械自动变速器逐渐替代了传统的液压式机械自动变速器，成为汽车行业的主流产品。

本文将就电控式机械自动变速器换挡策略进行研究。

一、电控式机械自动变速器简介电控式机械自动变速器是运用电子控制单元（ECU）实现对传动的电子控制的一种变速器。

它通过感知驾驶员的驾驶行为和车辆的各种工况参数，以最佳的方式协调发动机输出动力和车轮阻力，实现换挡以提高动力性能和燃油经济性。

二、换挡策略的影响因素电控式机械自动变速器的换挡策略受多种因素影响。

以下是其中几个重要的方面：1. 驾驶员需求：驾驶员的驾驶习惯和行驶需求将直接影响换挡策略的制定。

例如，如果驾驶员需要迅速加速，换挡点应相对提前，以确保高效的动力输出；相反，如果驾驶员希望降低燃料消耗，换挡策略可能会选择较为经济的换挡方式。

2. 路况和行车环境：不同的路况和行车环境也会对换挡策略产生影响。

例如，在爬坡时，换挡策略可能会相应地调整，以保证足够的爬坡能力；而在高速公路行驶时，换挡策略可能更注重油耗控制。

3. 发动机状态：发动机的工作状态对换挡策略起着重要作用。

例如，发动机的温度、转速和负荷等参数都将影响到换挡策略的制定。

而电控式机械自动变速器通过与发动机的沟通，可以获取并分析这些参数，以作出相应的换挡调整。

三、电控式机械自动变速器换挡策略研究为了实现最佳的换挡性能和燃油经济性，对电控式机械自动变速器的换挡策略进行深入研究是必要的。

以下是一些常见的研究方向：1. 驾驶行为识别：通过对驾驶员的驾驶行为进行分析和识别，可以为换挡策略提供更为准确的指导。

例如，通过监测驾驶员的油门开度和制动情况，可以判断当前的驾驶模式，从而进行相应的换挡决策。

2. 基于模型的换挡控制：利用数学模型对车辆、发动机和变速器进行建模，可以为换挡策略提供定量的分析工具。

中华轿车电控自动变速器
换档策略说明
VER:1.00
中华轿车电控自动变速器换档策略说明
中华轿车配置的电控自动变速器是由定型投产的离合器、变速器匹配自动操纵系统构成的自动换档机械式变速器（AMT——Automatic Mechanical Transmission）。

自动换档主要是依据发动机负荷信号及车速信号进行判断的，当车速高于当前发动机负荷要求时系统自动升档，反之当车速低于当前挡位的车速预定值，则降档。

各模式升降挡图表曲线参见“升降挡图表”
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AMT\华晨\华晨提供的资
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车辆工程技术5车辆技术探索自动变速箱换挡过程及其控制方法陈　鸿（天津敏驰汽车部品有限公司,天津 300380）摘　要：自动变速箱与手动变速箱概念相对，根据汽车发动机转速、车速自主控制变速装置，达到换挡操纵目的，较为常见自动变速箱有AMT （电控机械自动变速箱）、AT（液力自动变速箱）、双离合自动变速箱及CVT（机械无极自动变速箱）。

不同自动变速箱结构存在一定差异性，只有该装置控制得当才能保障驾乘安全。

本文通过探析自动变速箱换挡过程及其控制方法，以期提高车辆行驶安全稳定性。

关键词：自动变速箱；换挡；控制 行星式自动变速箱主要经由电控液压操控，配合制动器或换挡离合器实现自动换挡操作目标。

通过换挡控制规避动力中断、换挡冲击等问题，使驾乘舒适度、安全性、稳定性更高，传动系动力荷载随之减少，零件使用寿命得以延长，降低元件磨损程度，使离合器工作效率有所提高，提高离合器耐用性、可靠性，使汽车运行、养护、运维综合成本得以有效控制，自动变速箱换挡控制必要性随之凸显。

基于此，为提高汽车行驶稳定性、安全性，探析自动变速箱换挡过程及其控制方法显得尤为重要。

1　建模 以汽车动力传动系统为依托，运用等效集中质量方法予以简化，得到线性多自由度弹性集中质量体系，主要分为无弹性惯性及无惯性弹性两个组成部分，存在方式为集中质量。

建模基点假设可从以下几个方面进行分析：第一，排除发动机及轴扭振产生的影响；第二，排除轴横向振动产生影响；第三，以刚性无阻尼元件形式予以规设，通过集中质量形式予以展现；第四，排除运动副及系统间隙产生的影响；第五，排除轴承座、轴搅油阻力及摩擦阻力对系统运动产生的影响，同时关注离合器摩擦情况；第六，以地面、车轮无滑移、无滑转条件为依托假定建模状态。

根据上述假设条件，得出简化汽车动力传动模型（见图1），设定两个档位，低档是指与制动器R 相接时的档位，高档是指与离合器C 相接时的档位，用离合器C、制动器R、闭锁离合器L 相互切换系统取代汽车换挡过程予以研究，使研究分析更为简单高效[1]。

自动变速器自适应方法（汇总）01V换阀体或电磁阀不需要匹配，4T65E换电磁阀不需要匹配，01M换全套电磁阀需匹配（打开点火钥匙，踩油门三秒钟），凯越ZF4HP-16电磁阀调整不需要匹配，AL4只要分解阀体就需要匹配（换挡电磁阀位置最好记住原位置）。

一、北京现代自动变速器自学习操作方法故障现象：北京现代车系的自动变速器在停车状态下挂进P档、D档，或者行驶过程中自动换档时（1-2档、2-3档、3-4档）出现换档冲击或者延迟等现象。

处理方案：出现上述问题按照下述方法进行处理。

1、自动变速器学习功能变速器在生产过程中会出现各种偏差（如油压、离合器间隙等），而且根据使用时间的长短，变速器也会出现不同程度的老化现象，如离合器、制动器打滑及油路间隙等内部装置出现变化。

因此为了弥补这些偏差并防止变速器老化，变速器控制单元对变速器的状态进行监控并学习。

如果是新车，变速器控制单元会通过学习驾驶员的驾驶习惯、路况条件及驾驶倾向等，使变速器始终处于最佳工作状态。

这种功能即为自动变速器的自学习功能。

但如果这种学习功能因受到各种影响而学习不充分或者效果不明显，就会出现换档冲击或者换档延迟等故障现象，因此有必要对自动变速器控制单元进行强制学习。

2、基本检查事项（1）检查油量、油色及发动机相关输出情况是否正常。

（2）变速时一般都会出现微小的冲击，此类冲击属于正常现象。

3、学习方法（1）停车状态下，N-D档或者是N-R档时出现换档冲击。

1）消除变速器控制单元记忆：拔掉蓄电池线束，过15s后重新安装。

2）重复实施N-D档及N-R档，在N档停留3s以上。

3）学习之前检查怠速转速、发动机及变速器的固定垫状态以及驱动系统间隙等。

（2）行驶中出现换档冲击，例如在2-3档时出现冲击。

1）消除变速器控制单元记忆：拔掉蓄电池线束，过15s后重新安装。

2）油门开度保持一定程度的情况下，实施学习操作。

将加速踏板踩到一定程度，连接故障检测仪查看，使节气门开度保持在1650mV，从2档进入3档后保持2s以上，这个过程一直重复至换档冲击消失为止（约重复5次）。

电控变速器的自适应学习（1）随着电控变速器的发展，变速器在电脑的控制下已变得越来越智能化，它可以根据变速器目前的状况来进行自适应学习，对变速器的操作进行自我调整。

很多维修人员并不太熟悉自适应策略是变速器控制单元或者动力传动系统的一部分。

如果忽略变速器的这些自我调节策略，就会导致维修时一些不必要零部件更换，甚至造成无法交车或返修。

《什么是变速器的自适应学习？》（2）变速器控制单元主要通过使用各种不同的传感器、电磁阀、蓄电器和开关来监视并控制变速器的运作。

变速器控制单元管理的好处在于精确的换挡正时性、故障检测以及节省油耗。

（3）但是更突出的特点是变速器控制单元能通过自适性学习策略来弥补一系列的变化，比如发动机的性能改变，车辆的负载变化，不同驾驶员的驾驶习惯不同，以及变速器内部的自身磨损等。

于是当变速器刚开始出现一些性能下降的时候，可以无需更换零件，变速器控制单元通过自我调节，就能避免变速器表现出故障现象。

（4）阀体中的主调压阀是变速器运行中自适应学习的主要元件。

这些阀不停地往复动作，随着时间推移，阀和阀孔上会逐渐出现磨损并不断加重。

这些磨损形成泄油通道，使主油压从磨损部位漏失，导致油压的降低（或升高）。

（5）通过使用各种不同的传感器和计算方式，变速器控制单元会感知到主油压偏离了原来设定的正常值，于是调整对油压电磁阀的脉冲信号的宽度，电磁阀调节出的油压可以使主调压阀略微改变其原有的工作位置，这样就提高（或降低）了油压，从而补偿由于磨损而泄露的油压。

这种原理适用于所有的油压调节阀，而不仅仅是主调节阀。

（6）变速器自适应作用不仅仅与阀体的各控制阀有关。

由于制动带和离合器的磨损，离合器的间隙会变大，它们在接到指令后结合和释放速度变慢。

变速器控制单元时刻监视着离合器的反应时间，因此它会“注意”到这个变化，于是通过自适应学习来调整离合器的作用速度，以此来保证换挡质量。

这种自适应学习的存在，使得变速器控制单元能随时维护变速器的正常运作和舒适换挡，即便各种零部件已经开始老化和磨损，也无需即时进行修复。

全电式AMT选换挡位置自识别方法和换挡策略研究随着汽车技术的不断发展和进步，目前的自动变速器越来越多地采用电控技术，而全电式AMT是其中的一种。

这种变速器具有换挡平顺、响应迅速等特点，但其选挡位置的自识别和换挡策略也是非常重要的一环。

本文就从这两方面进行研究。

一、选挡位置自识别方法全电式AMT的选挡位置主要有手动和自动两种。

手动挡可以通过换挡杆来进行控制，而自动挡则需要选挡位置自识别。

选挡位置自识别的方法主要有机械式、电磁式和光学式三种。

1、机械式机械式选挡位置自识别主要是通过机械传动的方式来实现，一般采用锁止和传感器相结合的方式。

例如，车辆行驶时，换挡杆位置和锁止位置的对应关系可以通过机械结构实现，使得换挡杆在对应位置时插入锁定孔中并与锁定钩相连，达到锁止的目的。

同时，传感器可根据锁定钩的状态来判断当前所处的挡位。

2、电磁式电磁式选挡位置自识别主要是通过电磁传感器来实现。

例如，挡位传感器可以在每个挡位的位置上安装一个磁石，当挡位拨杆靠近某个挡位时，磁石会引起传感器的反应，进而识别该挡位。

此外，由于传感器可以将挡位信号送至车辆控制器，因此可以更加准确地判断当前所处的挡位。

3、光学式光学式选挡位置自识别主要是通过光学传感器实现的。

例如，车辆内安装了一排光电器，每个挡位对应一个光电器。

当换挡杆移动到某个挡位时，它就会遮挡相应的光电器，使光电器失去反应。

此时，控制器就会判断这一挡位的状态。

光学式选挡位置自识别准确度较高，但对环境条件要求较高，且易受日光干扰，因此使用较少。

二、换挡策略研究全电式AMT的换挡策略对其性能影响很大，因此选取合适的换挡策略非常重要。

换挡策略的关键在于控制器的算法，需要通过不断的试车试验和数据分析来优化。

1、基本原则全电式AMT换挡策略的基本原则是平顺、快速、准确。

平顺是指换挡过程中不要出现明显的颠簸感；快速是指换挡速度要快，且能够随时响应司机的指令；准确是指根据车辆当前状态而变换挡位，避免由于误操作引起的危险驾驶行为。