商用車AMT坡度傳感器自學習方法研究

何發堯，馬澤超，李雷

陜西法士特齒輪有限責任公司 陜西西安 710119

AMT是一種能夠根據車輛運行狀態和車輛行駛道路環境實現自動換擋的變速器。坡度和曲率是車輛所行駛的道路環境的重要屬性參數，在地圖信息無法使用和相關預測駕駛功能還不能正常使用之前，能夠準確識別道路坡度和道路曲率是AMT能夠準確換擋的前提條件和重要保障，是實現降低整車油耗的相關控制策略的重要技術參數輸入。

目前國內外主流商用車AMT均是通過在TCU上安裝加速器傳感器，通過測量的車輛橫向和縱向的加速度來計算道路的實際坡度和曲率。由于變速器或TCU在整車上安裝的角度不同，坡度傳感器的初始位置偏差就需要在整車下線的時候應用層軟件實現自校準或自學習。

本文依托國內最先進的重型貨車自動變速器和輕型貨車自動變速器論述AMT坡度傳感器自學習的方法和自學習的激活方式。

坡度傳感器自學習方法

目前國內外主流AMT均在TCU上集成安裝了加速度計（俗稱坡度傳感器），市場上目前使用的加速度計主要有SCA3300-D02和EWTS5G兩種型號。變速器或TCU在整車底盤上的初始安裝角度直接影響坡度計算的準確性，因此需要在應用層軟件實現坡度傳感器的自學習功能。

1.自學習方法

坡度傳感器的自學習過程，只需要將車輛停放在水平路面上，滿足特定的條件后向TCU發送坡度傳感器自學習的命令，TCU執行坡度傳感器自學習的過程并將自學習的結果存儲在TCU中，在后續使用過程中去除TCU中存儲的自學習的結果即可。

圖1所示為國內主流AMT坡度傳感器自學習的過程和方法。

圖1 坡度傳感器自學習方法

2.自學習的前提條件

坡度傳感器的初始安裝位置直接影響坡度計算的準確性，因此坡度傳感器的初始化工作至關重要。如果車輛在斜坡上校準坡度傳感器，則車輛在水平路面上行駛的時候，AMT識別或計算的道路坡度就不會是水平路面，AMT在運行過程中由于坡度不準確會導致換擋策略異常、整車油耗異常。因此，坡度傳感器自學習一定要滿足特定的環境或前提條件。目前國內主流商用車AMT坡度傳感器自學習的前提條件見表1。

表1 坡度傳感器自學習的前提條件

車輛發動機運行或者熄火會影響實際坡度的計算，制動力也會影響實際坡度的計算。根據實驗測試結果，發動機怠速且沒有制動力的時候計算的坡度更符合實際情況。

3.合理性的判斷方法

合理性校驗是判斷自學習是否成功的重要步驟。自學習結果合理性校驗通常有三種方法：

1）與設計理論值比較。

2）與上一次自學習的值比較。

3）檢查信號是否異常。

目前國內主流AMT坡度傳感器自學習合理性校驗的方法是判斷一定周期內傳感器的信號是否穩定可靠，不允許在自學習期間坡度傳感器信號突變或超出正常范圍。

坡度傳感器自學習的激活方法

在車輛滿足坡度傳感器自學習的環境時，只需要向TCU發送激活坡度傳感器自學習的命令即可完成傳感器的自校準，整個過程大約耗時2s。

目前主要有三種方式可以向TCU發送坡度傳感器自學習的命令：

（1）標定激活 通過CANape或其他標定工具激活相關功能。

（2）UDS命令激活 通過服務工具或其他設備向TCU發送相關命令，可以發送DID改變變量參數或發送RID通過例程控制實現相關功能。

（3）手柄按鍵激活 通常手柄上都有E/P功能按鍵，通過該按鍵的不同組合方式可以激活不同的命令。而該操作方式給維修服務工程師和駕駛人提供了便利，沒有電腦或服務工具等專業設備的時候也可以激活各種各樣的功能。需要注意的是，通過按鍵激活特定功能的方式需防止誤操作或誤觸碰的情況，既要防止駕駛人或其他人員的誤觸碰，又要提供能夠激活相關功能的可能性。

圖2所示描述了通過手柄按鍵激活某種命令的原理和方式。

圖2 手柄按鍵激活某種命令的原理

三種激活方式的應用場景見表2。

表2 三種激活方式的應用場景

結語

本文結合AMT對坡度等信號的依賴以及國內外市場主流AMT對坡度傳感器的配備情況，對AMT坡度傳感器自學習方法和自學習激活方式作了詳細的闡述，為AMT下線和整車下線工作及售后市場提供了指導性的幫助。坡度傳感器的自學習功能及其激活方式給傳感器的自校準提供了極大的便利性和靈活性。