AMT技術實現換檔規律應具備的硬件和軟件條件分析

祝懿

(德韌干巷汽車系統（上海）有限公司,上海 200000）

AMT技術實現換檔規律應具備的硬件和軟件條件分析

祝懿

(德韌干巷汽車系統（上海）有限公司,上海 200000）

電子控制機械式自動變速器(AMT，Automated Mechanical transmission)，是一種新開發的自動變速系統。AMT技術的發展與我國的實際需求相適應，從目前的市場形勢來看有著優良的市場前景及潛力。基于此，對AMT技術實現換檔規律應具備的硬件條件及軟件條件進行了探討。

AMT技術；換檔規律；硬件條件；軟件條件

在電子機械式自動變速器中換檔規律是這項技術發展的主要核心，它可以準確的辨別換檔時機。在實際的使用中，它先通過辨別車輛的行駛狀態隨后再和換檔規律進行比對，進而判斷車輛是否達到最有效的換檔點同時完成自動換檔，這種自動換檔極大程度降低了車輛的操作需求，提升了車輛的行駛安全，除此之外還使得整個車輛具有可靠的動力并進一步減少油耗。對電控機械式自動變速器換檔進行有效分析，可以保證AMT獲得最優的換檔規律，以此提升車輛的動力及油耗經濟性。

1　AMT技術的原理與結構

1.1AMT技術的原理

ATM控制的原理是：ECU按照駕駛員的操作行為，例如急速板、檔桿等及車輛的行駛情況例如發動機轉速及車速等，同時根據控制原理如換擋原理及離合器接合原理等，采用相互適應的執行機構以此完成車輛動力傳動系統的變換，這樣就實現了車輛的穩步啟動及自動換擋。

1.2AMT技術的結構

AMT通常情況由兩種結構組成一種是油門柔軟性，另一種則是油門的剛性，所謂的油門柔軟性就是在聯接AMT結構時，汽車的加速踏板和油門并不是連在一起，主要是由ECU完成控制，當車輛進行起步或者換檔時，ECU系統會接收到加速踏板的信號，其油門也將會隨加速板的變化而發生改變，在起步和換檔過程中，ECU將按照其相應的算法完成油門的控制。具有剛性特點的AMT油門會按照駕駛員的油門踏板的變化而進行控制，剛性的AMT系統只有在車輛起步和換檔過程中才控制供油。

2　AMT技術實現換檔規律應具備的硬件條件

AMT系統的主要硬件是微控制器（MCU）、傳感器、執行驅動電路、功能顯示及通訊模塊等。MCU在電子控制系統中發揮著主導作用，它擁有存儲程序、接受信息及對外發指令的作用。傳感器的主要功能是像人一樣感受外部環境的變化，換而言之就是實時掌握車輛在行駛過程中的路況信息，同時將這些所收集來的信息再傳遞給MCU系統，隨后MCU系統會對該信息進行辨別，以此發出相關的操作指令。MCU系統所發出的指令被電子執行機構所接納時，汽車就會自動完成起步或者換檔的操作。一般而言控制軟件都是在MCU系統中，主要有汽車換檔率、起步、換檔時離合器的運動方式，相關的函數及數據、數據采集及判斷等操作。

3　AMT技術實現換檔規律應具備的軟件條件

3.1軟件系統各部分之間的聯系

這種軟件系統由好幾部分組成，其中主要由主要程序部分、信號部分、執行部分、制動部分及上位機通訊部分構成。信號收集部分的系統主要負責信號的收集及系統濾波，這部分操作一般都在中斷中完成，不會占有太多的CPU空間，主要程序部分主要是指汽車油門控制、換檔操作、自我診斷等。執行機構將會按照主程序的分析結構而對整個系統做出相關的指令，以便更好的控制各個程序。汽車的制動部分主要保證車輛在行駛過程中的安全，這也是整個系統中最為重要的部分，制動部分只有和主程序之間相互合作才能完成汽車的控制。

3.2系統中的核心程序

ECU系統主要是由模塊結構組成，該系統主要是由核心程序及各個部分的主程序構成。其系統核心程序是一個封閉的循環系統，第一步先要收集汽車周圍的路況信息并檢測出汽車的整體運行情況，隨后按照周圍的實際情況來對汽車進行檔位變換及車速控制，這樣就形成一個封閉的循環體系，以此實現系統的各個功能。軟件的核心程序主要由上電初始部分、前進檔部分、倒檔部分、空檔部分及自我診斷部分。當電初始化軟件在運行時要保持初始化的工作環境，汽車前進檔的操作、倒檔操作、空檔操作、停車檔位操作，都是按照每個檔位的操作特征及作用組成封閉循環系統。在線自動檢測系統主要多核心部分程序難以解決的操作而進行有效處理。在系統首次上電后，系統第一步就會形成環境初始化，隨后初始化MCU各部分子系統將會接受各個傳感器的信息，以此分析出汽車是否處于安全狀態，第二步進行點火，當確地點火開關之后還需要停留幾分鐘，以完成發動機的檢測，當發動機檢測正常之后，再完成汽車點火操作且啟動發動機。

3.3 軟件系統可靠性設計

（1）程序結構化，功能模塊化：在編寫程序時可以使用結構化，也就是說把一個程序分解為幾部分，每一部分程序只設立一個入口和出口，這樣做的主要目的就是提升程序的可讀性，同時也提升軟件的抗干擾能力。

（2）軟件冗余及控制算法成閉環形式：對系統中的控制條件及決策通常情況之下按照三種形式存儲，對于糾錯程序來講，主要是對相關數據施行“3-2”表決法，也就是3個數據存在差距，數據之間存在較大的差異，所以要進行初始變化。系統控制形式與其閉環有著直接的關系，當出現突發情況時要制定出應對辦法。如果某一個程序不能正常運行，微機系統要做出響應，系統將會重新更新其命令或者回復到初始位置。保證順利換檔，當發動機啟動之后，首先系統會接收到檔位傳感器的信號，以保證發動機處于制定檔位，如果未收到信號系統將重新開始。

（3）程序跑飛：當微機受到外界影響時，程序計數器中的PC值可能會出現一些波動，致使程序不能正常工作，其程序調至到其他環境中運行。由于受到影響的PC值一般都是沒有規律，進而會造成程序操作混亂，同時會產生錯誤的操作，有時候系統還會進入死循環，整個系統出現癱瘓狀態。這是微機受到外界影響之后出現的主要特征。因此對系統處理硬件抗干擾設計之外，還應該根據實際情況對系統設計出抗干擾力，在對程序進行編寫時，通常情況之下軟件受到的影響會非常大。①縮短程序跑飛后非法命令操作的時間，避免跑飛程序出現故障；②當程序跑飛后能夠回到標準程序的入口；③保證程序處于運行狀態時不受影響；④降低程序進入死循環的系數；⑤當受到外界影響造成程序數據、標志、輸出口發生變換時，程序能夠進行自我診斷及時改正。

4　結束語

總而言之，目前市場上所出現的自動變速器種類較多并且功能也不一樣，但是AMT自動變速器是其中的一個特例，也將成為我國自動變速器發展的核心項目。因此應該對AMT系統進行研究與創新，其中包括AMT系統的自我診斷系統、AMT和車輛之間的電控系統等研究項目，以此保證AMT在廣泛使用中更加可靠。本次研究是按照AMT汽車自動換檔的硬件設施及軟件設施兩方面進行研究，以此提升AMT技術的應用水平。

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TH132.46

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1671-0711（2016）09（上）-0093-02