專利名稱：自動機械變速器控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新能源(混合動力、純電動)客車、大、中型客車和中重型載貨車動力傳動系統，尤其是一種動力傳動系統中的自動機械變速器控制系統。
背景技術：
自動變速器控制系統用于自動機械變速器(AMT)，加裝在干式離合器和齒輪變速器上。車輛運行時，自動變速器控制系統根據總線動態數據(發動機轉速、扭矩、油耗、油門踏板位置等)及車速、駕駛員操作等，確定最佳檔位，控制原由駕駛員人工完成的離合器分離與接合、換檔手柄的摘檔與掛檔以及發動機的油門開度的同步調節等操作過程，最終實現換檔過程的操縱自動化。自動機械變速器(AMT)與常用的AT (液力變矩器自動變速器) 比較，具有傳動效率高、油耗低、使用維護成本低、易于制造、操縱方便等優點，尤其是其省油的特點適合于商用車(大、中型客車和中重型載貨車)的應用。在歐洲商用車領域，1986年首套AMT變速器開始使用，截至2010年AMT裝車總量已超過70%。而在中國這項技術雖然剛剛興起，但卻被越來越多的業內人士看好，國內多家變速器企業都在積極研發各自的AMT產品，而自動變速器控制系統是AMT產品的核心，也是開發難度最高的技術。目前，國內商用車的AMT尚處在試用階段，自動變速器控制系統均使用WABCO、ZF 和伊頓的進口產品，極少具有國內自主知識產權。目前的自動變速器控制系統普遍存在整車匹配困難、通用互換性差、換擋品質低、 試驗測試成本高等缺點。
發明內容
本發明主要解決的技術問題是現有的自動機械變速器整車匹配困難；通用互換性差換擋品質低；試驗測試成本高，提供一種自動機械變速器控制系統。本發明的技術方案是一種自動機械變速器控制系統，包括控制單元、換擋操控器、自動離合器助力器、選換擋執行機構、變速箱輸入軸傳感器、變速箱輸出軸傳感器、總線儀表、GPRS總線儀表、發動機ECU ；控制單元通過CAN總線分別連接換擋操控器，總線儀表， GPRS總線儀表，發動機ECU，并通過電路分別連接自動離合器助力器，選換擋執行機構，速箱輸入軸傳感器，變速箱輸出軸傳感器；其中換擋操控器的操作信號經CAN總線進入控制單元，變速箱輸入軸傳感器和變速箱輸出軸傳感器分別將變速器輸入軸、輸出軸轉速數據信號通過電路向控制單元傳遞，發動機ECU經CAN總線發送發動機轉速、扭矩、油門開度數據信號給控制單元，控制單元采集上述數據并進行檔位計算，并向自動離合器助力器和選換擋執行機構發送執行指令信號； GPRS總線儀表實時采集整車、發動機ECU、變速器相關數據及故障信息采集信息，并通過 GPRS向遠程平臺上傳送。選換擋執行機構包括三位氣缸模塊，單位氣缸模塊，通用滑道模塊，通用選檔滑塊模塊，通用換擋滑塊，撥桿；三位氣缸模塊依次連接單位氣缸模塊和通用選檔滑塊模塊，通用選檔滑塊模塊下面連接通用換擋滑塊及撥桿，側面連接通用滑道模塊。變速器輸出軸傳感器為雙轉速傳感器，可快速判定車輛進退狀態。本發明的有益效果是本發明通過實時數據采集系統，實時快速采集發動機轉速、 扭矩、車速、變速器檔位、輸入軸轉速、輸出軸轉速、油門踏板開度、制動缸壓力、離合器位移、選換檔活塞位移等相關參數，將數據轉化成可視化曲線進行詳盡分析，將相關參數統一按毫秒級時間并列顯示，可快速分析車輛起步、升降檔、加減速等各類工況下各參數演變過程，方便對控制策略進行快速驗證及個性化的定制，可快速標定轉速傳感器、位移傳感器參量，實現快速匹配。模塊化的設計方案，使用積木式結構組合結構，構成不同檔位變速器檔位控制系統，關鍵零部件的通用化，降低產品生產成本，為AMT產品產業化提供技術基礎，解決現有產品通用互換性差的現狀。軟件采用多參數控制策略，變速器輸出軸加裝32齒齒輪，提高轉速傳感器數據精度，提高系統對車輛運行狀況測試精度，通過CAN總線對發動機轉速和扭矩進行精確控制。 通過加速度傳感器實時進行車輛頓挫感、舒適度的測試，正確選擇選換擋和離合器控制，提高換擋品質。采用遠程數據采集分析系統，利用總線行駛記錄儀實時采集整車、發動機、變速器相關數據及故障信息，通過GPRS (分組數據服務)實時上傳相關數據到遠程平臺，減少巨額試驗測試費用。解決現有產品試驗測試成本高的問題。
圖1是本發明的系統結構圖；圖2是本發明實時數據采集分析系統顯示界面圖；圖3是選換擋執行機構立體圖。
具體實施例方式如圖1所示，一種自動機械變速器控制系統，包括控制單元1、換擋操控器2、自動離合器助力器3、選換擋執行機構4、變速箱輸入軸傳感器5、變速箱輸出軸傳感器6、總線儀表7、氣源8、GPRS總線儀表9、發動機E⑶10 ；控制單元1通過CAN總線分別連接換擋操控器2，總線儀表7，GPRS總線儀表9，發動機E⑶10，并通過電路分別連接自動離合器助力器 3，選換擋執行機構4，速箱輸入軸傳感器5，變速箱輸出軸傳感器6。氣源8與自動離合器助力器3和選換擋執行機構4氣路連接。變速器輸出軸傳感器6將原車速傳感器齒輪由八齒改為三十二齒；并改為雙轉速傳感器結構，提高轉速傳感器精度，并可快速判定車輛進退狀態。a、針對現有產品整車匹配困難的現狀，本發明采用可視化分析方法解決。選用高速CAN(總線)數據采集卡硬件，編制數據采集軟件，對發動機轉速、扭矩、車速、變速器檔位、輸入軸轉速、輸出軸轉速、油門踏板開度、制動缸壓力、離合器位移、選換檔活塞位移等相關參數進行實時采集，將數據轉化成可視化曲線進行詳盡分析，快速標定轉速傳感器、位移傳感器參量，實現快速匹配。
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b、針對現有產品通用互換性差的現狀，采用模塊化設計方式進行結構設計。不同型號變速器對應結構的關鍵零部件通用，使用積木式結構組合實現不同數量檔位的轉換。 如圖3所示，選換擋執行機構4包括三位氣缸模塊11，單位氣缸模塊12，通用滑道模塊13， 通用選檔滑塊模塊14，通用換擋滑塊15，撥桿16 ；三位氣缸模塊11依次連接單位氣缸模塊 12和通用選檔滑塊模塊14，通用選檔滑塊模塊14下面連接通用換擋滑塊15及撥桿16，側面連接通用滑道模塊13。三位氣缸模塊11可實現氣缸三位置控制；單位氣缸模塊12可實現氣缸單位置控制；三位氣缸模塊11和單位氣缸模塊12的組合實現氣缸四位置控制；通用滑道模塊13，通用選檔滑塊模塊14和通用換擋滑塊15為通用模塊，撥桿16可實現撥位動作控制。上述模塊組合可分別構成不同檔位變速器檔位控制。C、針對現有產品換擋品質低的現狀，方法上采用多參數控制軟件策略，結構方面提高轉速傳感器數據精度，通過CAN總線對發動機轉速和扭矩進行精確控制。通過加速度傳感器實時進行車輛頓挫感、舒適度的測試，正確選擇選換擋和離合器控制，提高換擋品質。d、針對現有產品試驗測試成本高的現狀，采用遠程數據采集分析系統，利用總線行駛記錄儀實時采集整車、發動機、變速器相關數據及故障信息，通過GPRS(分組數據服務)實時上傳相關數據到遠程平臺，減少巨額試驗測試費用。如圖2所示，將發動機轉速、扭矩、車速、變速器檔位、輸入軸轉速、輸出軸轉速、油門踏板開度、制動缸壓力、離合器位移、 選換檔活塞位移等相關參數統一按毫秒級時間并列顯示，可快速分析車輛起步、升降檔、加減速過程中各參數演變過程，方便對控制策略進行快速驗證及個性化的定制。
權利要求
1.一種自動機械變速器控制系統，包括控制單元(1)、換擋操控器O)、自動離合器助力器( 、選換擋執行機構(4)、變速箱輸入軸傳感器( 、變速箱輸出軸傳感器(6)、總線儀表(7), GPRS總線儀表(9)、發動機ECU(IO)，其特在于所述控制單元(1)通過CAN總線分別連接換擋操控器0)，總線儀表(7)，GPRS總線儀表(9)和發動機ECU(IO)，并通過電路分別連接自動離合器助力器(3)，選換擋執行機構G)，速箱輸入軸傳感器( 和變速箱輸出軸傳感器(6)；其中所述換擋操控器( 的操作信號經CAN總線進入控制單元(1)，變速箱輸入軸傳感器( 和變速箱輸出軸傳感器(6)分別將變速器輸入軸、輸出軸轉速數據信號通過電路向控制單元(1)傳遞，發動機ECU(IO)經CAN總線發送發動機轉速、扭矩、油門開度數據信號給控制單元(1)，控制單元(1)采集上述數據并進行檔位計算，并向自動離合器助力器(3)和選換擋執行機構(4)發送執行指令信號；GPRS總線儀表(9)實時采集整車、 發動機ECU(IO)、變速器相關數據及故障信息采集信息，并通過GPRS向遠程平臺上傳送。
2.根據權利要求1所述的自動機械變速器控制系統，其特征在于所述選換擋執行機構(4)包括三位氣缸模塊(11)，單位氣缸模塊(12)，通用滑道模塊(13)，通用選檔滑塊模塊 (14)，通用換擋滑塊(15)，撥桿(16)；三位氣缸模塊(11)依次連接單位氣缸模塊(1 和通用選檔滑塊模塊(14)，通用選檔滑塊模塊(14)下面連接通用換擋滑塊(1 及撥桿(16)， 側面連接通用滑道模塊(13)。
3.根據權利要求1所述的自動機械變速器控制系統，其特征在于所述變速器輸出軸傳感器(6)為雙轉速傳感器。
全文摘要
本發明涉及一種自動機械變速器控制系統，包括控制單元、換擋操控器、自動離合器助力器、選換擋執行機構、變速箱輸入軸傳感器、變速箱輸出軸傳感器、總線儀表、GPRS總線儀表、發動機ECU；換擋操控器的操作信號經CAN總線進入控制單元，變速箱輸入軸傳感器和變速箱輸出軸傳感器分別將變速器輸入軸、輸出軸轉速數據信號通過電路向控制單元傳遞，發動機ECU經CAN總線發送發動機轉速、扭矩、油門開度數據信號給控制單元，控制單元采集上述數據并進行檔位計算，并向自動離合器助力器和選換擋執行機構發送執行指令信號；GPRS總線儀表實時采集整車、ECU發動機、變速器相關數據及故障信息采集信息，并通過GPRS向遠程平臺上傳送。
文檔編號F16H59/50GK102506161SQ201110343680
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者汪正, 沈磊, 詹志勇, 鄒益慧, 陳垂強, 陳青花 申請人:上海本安汽車傳動技術有限公司