AMT控制技术

  

《AMT控制技术》是作者多年从事AMT研究工作的心血结晶。本书避免了空洞的理论介绍和烦琐的数学推导，从AMT控制的根本、实质阐述了AMT控制所面临的问题，如实报告而不只是提出了解决这些问题的实际具体方法。本书以实际测试数据为主，介绍了令AMT开发者感兴趣的方法，还提出了驾驶人在驾驶AMT车辆时应该注意的问题和如何享受AMT带来的乐趣。 本书主要用于汽车行业整车设计、研发人员的应用指导，也可作为车辆工程专业学生学习、了解AMT的指导书，同时也可供从事变速器研究、开发、生产和销售的人员参考。

符号和缩写表
前言
第1章概述1
1.1变速器概述1
1.2AMT控制系统概述6
1.3控制概述11
1.4问题思考13
第2章信息中心14
2.1模拟输入信号14
2.2脉冲串输入信号19
2.3开关量输入信号27
2.4信号滤波问题29
2.5CAN总线通信32
2.6问题思考34
第3章最佳档位决策35
3.1换档线及其确定法35
3.2最佳燃油档位确定法39
3.3制定换档线所需的信息43
3.4最佳油耗仿真45
3.5最佳油耗换档点的选取47
3.6最佳动力性档位确定法49
3.7上坡识别和上坡换档52
3.8下坡识别和下坡换档56
3.9转弯识别和转弯时换档57
3.10问题思考57
第4章换档控制59
4.1换档品质61
4.2换档时间63
4.3AMT换档过程中的冲击源68
4.4离合器控制74
4.5换档拨叉控制74
4.6同步控制81
4.7发动机控制89
4.8优化协作控制90
4.9换档中断92
4.10无离合器换档93
4.11问题思考96
第5章离合器控制98
5.1离合器的基本工作原理99
5.2离合器的分离特性曲线和升程曲线100
5.3离合器转矩传递特性103
5.4离合器摩擦片的振荡108
5.5离合器驱动机构的自锁109
5.6离合器的应用110
5.7离合器执行机构113
5.8离合器位置控制114
5.9离合器和输入轴滑差控制115
5.10气动控制121
5.11问题思考122
第6章发动机控制124
6.1发动机工作原理124
6.2AMT对ECU的要求125
6.3摘档前的降矩目标设置128
6.4挂档后的升矩目标设置131
6.5发动机的转矩跟踪控制134
6.6发动机的转速控制140
6.7问题思考142
第7章新能源车AMT144
7.1并联混动145
7.2串联混动147
7.3AMT在新能源车上的应用149
7.4交流异步电动机（ACIM）150
7.5永磁同步电动机（PMSM）152
7.6AMT在电动车上的应用154
7.7电动车AMT的换档控制158
7.8电动车AMT换档时的能量回收160
7.9问题思考160
第8章驾驶控制162
8.1控制模式162
8.2上电处理164
8.3换档请求处理165
8.4暖机模式下起步和换档控制167
8.5起步控制167
8.6制动控制167
8.7发动机制动模式169
8.8KD模式169
8.9WOT模式172
8.10FE模式173
8.11VSC模式173
8.12ABS模式174
8.13TC模式174
8.14BAS模式174
8.15冬季模式174
8.16问题思考175
第9章起步和蠕动控制176
9.1平滑起步的挑战176
9.2蠕动和自动起步控制中的发动机控制181
9.3起步过程中离合器的稳定控制182
9.4不踩加速踏板松制动踏板自动起步184
9.5松制动踏板踩加速踏板起步187
9.6问题思考189
第10章坡道辅助起步控制190
10.1坡道起步分类190
10.2起步反向滑行190
10.3驻车制动辅助起步191
10.4离合器滑摩进行坡道辅助起步193
10.5坡度传感器辅助起步197
10.6模拟量制动信号辅助起步199
10.7车辆行驶方向探测辅助起步201
10.8坡度+制动力探测辅助起步202
10.9制动力+行驶方向探测辅助起步202
10.10坡度+行驶方向探测辅助起步203
10.11坡度+制动力+车辆行驶方向探测辅助起步203
10.12ABS或VSC坡道辅助起步204
10.13EPB坡道辅助起步205
10.14问题思考207
第11章直流有刷电动机的控制208
11.1直流有刷电动机的特性208
11.2电动机的选择211
11.3电动机工作区域213
11.4直流电动机数学模型214
11.5定位控制218
11.6跟踪控制219
11.7续流和关电时无自锁系统的发电问题219
11.8温度的影响220
11.9电池电压的影响223
11.10反应快速性和机械耐久性的平衡224
11.11电动机的寿命要求230
11.12问题思考231
第12章自学习232
12.1自学习的必要性232
12.2实时在线自学习233
12.3车厂下线自学习233
12.4野外手动自学习234
12.5加速踏板、节气门开度、离合器最大／最小值自学习234
12.6离合器滑摩点自学习（KissPoint）236
12.7离合器转矩传递曲线自学习238
12.8离合器接合底点自学习239
12.9选／挂档位置自学习240
12.10发动机响应特征自学习243
12.11分离离合器控制自学习243
12.12发动机转矩恢复控制自学习244
12.13节气门拉索虚位自学习244
12.14输入轴运动特性自学习245
12.15起步阻力自学习（BitePoint）247
12.16执行机构初始位置自学习247
12.17执行机构电动机温度自学习248
12.18温度自适应248
12.19自学习值的保存和应用254
12.20问题思考255
第13章自保护256
13.1过高电压保护256
13.2欠电压保护257
13.3电动机过电流保护功能257
13.4电动机过热保护功能258
13.5离合器过热保护功能259
13.6同步器的保护260
13.7变速器过热保护模式260
13.8驾驶人误操作保护261
13.9问题思考261
第14章故障自诊断和故障处理中心262
14.1AMT系统故障码表262
14.2故障诊断策略264
14.3故障记录267
14.4故障处理268
14.5问题思考270
第15章附加控制271
15.1手自一体换档器271
15.2巡航控制272
15.3仪表板显示276
15.4发动机怠速自动起停控制276
15.5防盗281
15.6一键起动282
15.7问题思考282
第16章软件283
16.1软件结构283
16.2软件编写有关标准285
16.3软件变量286
16.4主程序286
16.5上电初始化287
16.6上电启动发动机准备288
16.7中断程序289
16.8断电处理291
16.9问题思考291
第17章快速原型和硬件在环系统293
17.1AMTRP系统建立的目的293
17.2AMTHIL系统建立的目的294
17.3系统基本结构295
17.4建立控制模型和控制对象数学模型296
17.5建立变速器AMT执行机构模型297
17.6建立发动机模型297
17.7建立整车模型298
17.8建立道路模型298
17.9模型编译298
17.10测试内容299
17.11问题思考300
第18章控制开发工具301
18.1硬件设计仿真工具301
18.2控制仿真软件Matlab／Simulink／Stateflow301
18.3仿真平台软件ControlDesk302
18.4嵌入式软件编译器302
18.5标定工具302
18.6AMT总成测试台架303
18.7转毂测试306
18.8问题思考307
第19章AMT性能308
19.1AMT性能评估308
19.2AMT性能的表现方式309
19.3AMT性能评估的策略310
19.4AMT的效率311
19.5AMT可靠性评估316
19.6问题思考316
第20章如何打造理想的AMT317
20.1理想的AMT317
20.2配置AMT的车辆317
20.3用于AMT的理想MT318
20.4最佳速比319
20.5输入轴惯量320
20.6换档力321
20.7离合执行机构及其效率321
20.8发动机323
20.9AMT的前景323
20.10AMT的驾驶技巧324
20.11问题思考327
参考文献328

机械式自动变速器（AMT）已在赛车上成功使用很多年。在欧洲和美洲也早已成功将AMT应用到重型载货汽车多档（12档、16档）变速器上。欧洲又将AMT大量应用到乘用车上。中国对AMT的开发应用工作也正如火如荼地开展着。随着AMT技术的不断发展和提高，广大消费者也逐渐接受了AMT。目前，AMT在不同车种上都已得到应用,而且还在以高的增长速度向前推进，对于一个年产两千多万辆车的国家，AMT的重要性也就可想而知。 在汽车工业界，从事与AMT相关工作的人员群体相当庞大，其中包括管理、研究、设计、制造、销售、维修等，驾驶AMT车辆的人更是日益增多，而市场上还没有一本有关AMT控制的书。《AMT控制技术》是作者多年从事AMT研究工作的心血结晶。本书不空谈AMT的发展史，而且避免了空洞的介绍和烦琐的数学推导，从根本、实质上阐述了AMT的控制原理及其控制所面临的问题，如实报告了而不只是提出了解决这些问题的实际具体方法。本书以实际测试数据为主体，用简单的语言向读者介绍了AMT中的基本控制对象和控制方法，甚至提出了驾驶人在驾驶AMT车辆时应该注意的问题和如何享受AMT带来的乐趣。本书不仅具有很强的科普性，还具有很强的指导性和实用性。 希望本书能让用者知其物，即能让读者对AMT有更正确的认识，能更正确有效地使用AMT。 希望使学者有所知，即能使初学者从不懂到懂。AMT是一个很好的机电一体化装置，很多学校都用AMT作为实操案例进行机电控制教学。所以，有些大专院校的机电专业将本书作为专业参考书。 希望使事者有所悟，即从事AMT开发、调试、标定的广大工程技术人员能从本书中得到某些启迪。 希望使研究人员找到方向，使正从事AMT研究的工作者们更进一步了解AMT的难点在哪里，如何进一步改善AMT，提升AMT，推广AMT，使广大使用者更受惠于技术的更新和新的发明创造。 为了达到上述目的，本书以大量照片、图表和实际数据曲线来说明问题，还提出了一些让读者思考的问题，希望对提高读者的兴趣、刺激读者发明的欲望、帮助读者奔向成功有一定的指导意义。 中国已是世界级汽车制造大国，在汽车造型、机械生产、工艺制造等方面都有长足的发展。本书应该能够很好地使读者理解汽车电子和变速器自动控制等知识。 《AMT控制技术》是在广东戈兰玛汽车系统有限公司AMT技术培训材料的基础上补充完善的。它不追求大而全，只讨论控制问题及其相关的问题。其实控制的流派、方法很多，各有所长，本书也无意一一涉及，只是就AMT控制中最普通的基础问题进行讨论。出于尊重他人知识产权的考虑，对于没有授权给本人发表的其他公司或个人的AMT产品、发明和创造，本书未有涉及。 在本书的撰写、修改过程中，我得到了许多朋友和同事的热情帮助和无私奉献，在这里，我向他们表示衷心的感谢，也对允许我在本书中使用他们名字和产品照片的公司表示衷心的感谢，更感谢广东戈兰玛汽车系统有限公司批准公开出版这本书。 书中阐述的方法和论点不一定是最佳的，很有可能和读者的方法和论点不一致，甚至相悖。在技术进步的道路上，这一点也不奇怪。本人很高兴和读者一起讨论各种议题。书中一些不正确的论点、数据都会在以后的版本中更正。希望所有的AMT技术人员和专家能公开自己的知识宝库，一起为中国的汽车业做贡献，也一起为世界技术进步做贡献。