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AMT技术实现换档规律应具备的硬件和软件条件分析

2016-02-05祝懿

中国设备工程 2016年11期
关键词:油门规律程序

祝懿

(德韧干巷汽车系统(上海)有限公司,上海 200000)

AMT技术实现换档规律应具备的硬件和软件条件分析

祝懿

(德韧干巷汽车系统(上海)有限公司,上海 200000)

电子控制机械式自动变速器(AMT,Automated Mechanical transmission),是一种新开发的自动变速系统。AMT技术的发展与我国的实际需求相适应,从目前的市场形势来看有着优良的市场前景及潜力。基于此,对AMT技术实现换档规律应具备的硬件条件及软件条件进行了探讨。

AMT技术;换档规律;硬件条件;软件条件

在电子机械式自动变速器中换档规律是这项技术发展的主要核心,它可以准确的辨别换档时机。在实际的使用中,它先通过辨别车辆的行驶状态随后再和换档规律进行比对,进而判断车辆是否达到最有效的换档点同时完成自动换档,这种自动换档极大程度降低了车辆的操作需求,提升了车辆的行驶安全,除此之外还使得整个车辆具有可靠的动力并进一步减少油耗。对电控机械式自动变速器换档进行有效分析,可以保证AMT获得最优的换档规律,以此提升车辆的动力及油耗经济性。

1 AMT技术的原理与结构

1.1AMT技术的原理

ATM控制的原理是:ECU按照驾驶员的操作行为,例如急速板、档杆等及车辆的行驶情况例如发动机转速及车速等,同时根据控制原理如换挡原理及离合器接合原理等,采用相互适应的执行机构以此完成车辆动力传动系统的变换,这样就实现了车辆的稳步启动及自动换挡。

1.2AMT技术的结构

AMT通常情况由两种结构组成一种是油门柔软性,另一种则是油门的刚性,所谓的油门柔软性就是在联接AMT结构时,汽车的加速踏板和油门并不是连在一起,主要是由ECU完成控制,当车辆进行起步或者换档时,ECU系统会接收到加速踏板的信号,其油门也将会随加速板的变化而发生改变,在起步和换档过程中,ECU将按照其相应的算法完成油门的控制。具有刚性特点的AMT油门会按照驾驶员的油门踏板的变化而进行控制,刚性的AMT系统只有在车辆起步和换档过程中才控制供油。

2 AMT技术实现换档规律应具备的硬件条件

AMT系统的主要硬件是微控制器(MCU)、传感器、执行驱动电路、功能显示及通讯模块等。MCU在电子控制系统中发挥着主导作用,它拥有存储程序、接受信息及对外发指令的作用。传感器的主要功能是像人一样感受外部环境的变化,换而言之就是实时掌握车辆在行驶过程中的路况信息,同时将这些所收集来的信息再传递给MCU系统,随后MCU系统会对该信息进行辨别,以此发出相关的操作指令。MCU系统所发出的指令被电子执行机构所接纳时,汽车就会自动完成起步或者换档的操作。一般而言控制软件都是在MCU系统中,主要有汽车换档率、起步、换档时离合器的运动方式,相关的函数及数据、数据采集及判断等操作。

3 AMT技术实现换档规律应具备的软件条件

3.1软件系统各部分之间的联系

这种软件系统由好几部分组成,其中主要由主要程序部分、信号部分、执行部分、制动部分及上位机通讯部分构成。信号收集部分的系统主要负责信号的收集及系统滤波,这部分操作一般都在中断中完成,不会占有太多的CPU空间,主要程序部分主要是指汽车油门控制、换档操作、自我诊断等。执行机构将会按照主程序的分析结构而对整个系统做出相关的指令,以便更好的控制各个程序。汽车的制动部分主要保证车辆在行驶过程中的安全,这也是整个系统中最为重要的部分,制动部分只有和主程序之间相互合作才能完成汽车的控制。

3.2系统中的核心程序

ECU系统主要是由模块结构组成,该系统主要是由核心程序及各个部分的主程序构成。其系统核心程序是一个封闭的循环系统,第一步先要收集汽车周围的路况信息并检测出汽车的整体运行情况,随后按照周围的实际情况来对汽车进行档位变换及车速控制,这样就形成一个封闭的循环体系,以此实现系统的各个功能。软件的核心程序主要由上电初始部分、前进档部分、倒档部分、空档部分及自我诊断部分。当电初始化软件在运行时要保持初始化的工作环境,汽车前进档的操作、倒档操作、空档操作、停车档位操作,都是按照每个档位的操作特征及作用组成封闭循环系统。在线自动检测系统主要多核心部分程序难以解决的操作而进行有效处理。在系统首次上电后,系统第一步就会形成环境初始化,随后初始化MCU各部分子系统将会接受各个传感器的信息,以此分析出汽车是否处于安全状态,第二步进行点火,当确地点火开关之后还需要停留几分钟,以完成发动机的检测,当发动机检测正常之后,再完成汽车点火操作且启动发动机。

3.3 软件系统可靠性设计

(1)程序结构化,功能模块化:在编写程序时可以使用结构化,也就是说把一个程序分解为几部分,每一部分程序只设立一个入口和出口,这样做的主要目的就是提升程序的可读性,同时也提升软件的抗干扰能力。

(2)软件冗余及控制算法成闭环形式:对系统中的控制条件及决策通常情况之下按照三种形式存储,对于纠错程序来讲,主要是对相关数据施行“3-2”表决法,也就是3个数据存在差距,数据之间存在较大的差异,所以要进行初始变化。系统控制形式与其闭环有着直接的关系,当出现突发情况时要制定出应对办法。如果某一个程序不能正常运行,微机系统要做出响应,系统将会重新更新其命令或者回复到初始位置。保证顺利换档,当发动机启动之后,首先系统会接收到档位传感器的信号,以保证发动机处于制定档位,如果未收到信号系统将重新开始。

(3)程序跑飞:当微机受到外界影响时,程序计数器中的PC值可能会出现一些波动,致使程序不能正常工作,其程序调至到其他环境中运行。由于受到影响的PC值一般都是没有规律,进而会造成程序操作混乱,同时会产生错误的操作,有时候系统还会进入死循环,整个系统出现瘫痪状态。这是微机受到外界影响之后出现的主要特征。因此对系统处理硬件抗干扰设计之外,还应该根据实际情况对系统设计出抗干扰力,在对程序进行编写时,通常情况之下软件受到的影响会非常大。①缩短程序跑飞后非法命令操作的时间,避免跑飞程序出现故障;②当程序跑飞后能够回到标准程序的入口;③保证程序处于运行状态时不受影响;④降低程序进入死循环的系数;⑤当受到外界影响造成程序数据、标志、输出口发生变换时,程序能够进行自我诊断及时改正。

4 结束语

总而言之,目前市场上所出现的自动变速器种类较多并且功能也不一样,但是AMT自动变速器是其中的一个特例,也将成为我国自动变速器发展的核心项目。因此应该对AMT系统进行研究与创新,其中包括AMT系统的自我诊断系统、AMT和车辆之间的电控系统等研究项目,以此保证AMT在广泛使用中更加可靠。本次研究是按照AMT汽车自动换档的硬件设施及软件设施两方面进行研究,以此提升AMT技术的应用水平。

[1] 何山,官淑琪,胡树华.十二五期间我国汽车产量预测及其市场扩展特征研究[J].开发研究,2012,(02):40~43.

[2] 季鑫,童欣.双参数组合型自动变速器换档规律的仿真分析[J].长江大学学报(自科版),2015,34(12):19~21.

[3] 刘代志,李翔晟,成岳华,刘建泽.基于四参数的AMT车辆动力性换档规律研究[J].计算机仿真,2015,32(10):186~189.

TH132.46

A

1671-0711(2016)09(上)-0093-02

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