AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)方法研究

程龍 郭明

摘 要 AMT（Automated mechanical transmission）自動機(jī)械變速箱，是在機(jī)械變速箱和普通離合器的基礎(chǔ)上改變手動換檔操縱的部分，通過TCU來智能選檔，電氣控制單元控制選檔、換檔和離合器的操縱，來實(shí)現(xiàn)選檔換檔自動化的。因?yàn)锳MT的TCU需要與發(fā)動機(jī)及整車等進(jìn)行通訊，而在實(shí)際車輛中，由于條件限制，不方便進(jìn)行調(diào)試，故在試驗(yàn)間建立了AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)，在試驗(yàn)間實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)及整車CAN報文的模擬，實(shí)現(xiàn)與AMT的通訊，同時AMT駕駛模擬倉可以模擬駕駛員的部分操作，實(shí)現(xiàn)對AMT的控制，完成起AMT起步、加速、換擋等重要測試。

關(guān)鍵詞 AMT;模擬倉;CAN報文

1 引言

AMT（Automated mechanical transmission）系統(tǒng)的開發(fā)需要大量道路試驗(yàn)來評價起步、加速、換擋等重要的駕駛性能，由于受客觀條件限制，在實(shí)車測試中不能完整進(jìn)行AMT性能測試，故在試驗(yàn)間建立了AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)，模擬駕駛員的部分操作，實(shí)現(xiàn)對AMT的控制，測試AMT部分性能。

2 AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)實(shí)物圖

AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架主要由驅(qū)動電機(jī)（模擬發(fā)動機(jī)）、加載電機(jī)（模擬道路阻力）、測量盒（通訊端）、變速器油溫冷卻系統(tǒng)和AMT及其TCU等組成。試驗(yàn)臺架給TCU供電，同時通過測量盒使TCU與試驗(yàn)臺架實(shí)現(xiàn)CAN通訊連接，同時在試驗(yàn)間引出換擋手柄單元、駐車開關(guān)、點(diǎn)火開關(guān)和通訊線束等。如圖1、圖2和圖3所示：

3 AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架原理圖

AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)（如圖4所示）由硬件平臺、AMT總成及其控制器（TCU）、換擋手柄單元、STARS及Sparc控制軟件、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、交流驅(qū)動電機(jī)、交流加載電機(jī)、壓縮空氣系統(tǒng)及臺架線束等組成。其中硬件平臺用于臺架的搭建，STARS及Sparc控制軟件用于控制變速器自動測試流程以及與其他設(shè)備的CAN通訊、交流驅(qū)動電機(jī)用于模擬發(fā)動機(jī)、交流測功機(jī)用于對道路行駛阻力的模擬。控制器（TCU）通過CAN線連接到臺架測量盒上，實(shí)現(xiàn)AMT與臺架通訊。同時通過CAN連接AMT診斷和自學(xué)習(xí)軟件，對AMT自學(xué)習(xí)和在線故障診斷。并且STARS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視與采集。

4 AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架測試軟件開發(fā)

4.1 AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)軟件其主界面，此界面為可拖拽式，人機(jī)交互性好，利于相關(guān)人員開發(fā)。如圖5所示：可以在控制界面中模擬駕駛員油門開度和制動踏板開度，實(shí)現(xiàn)整車中駕駛員模擬工況，同時也可以進(jìn)行道路負(fù)載模擬，實(shí)現(xiàn)道路坡度模擬。

為了實(shí)現(xiàn)對AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)的，根據(jù)實(shí)際需求編寫測試流程圖，實(shí)現(xiàn)了以下的模擬：1、駕駛員油門動作及規(guī)定開度;2、駕駛員制動動作及規(guī)定開度;3、換擋手柄單元掛入前進(jìn)擋;4、道路坡度的模擬;5、AMT擋位判斷。具體測試流程見圖6：

根據(jù)上面測試流程圖，使用STARS控制軟件中基于C語言的開發(fā)環(huán)境的TS編輯器進(jìn)行開發(fā)編輯，形成測試程序，如圖7所示

臺架試驗(yàn)系統(tǒng)測試程序主要包括：

（a）發(fā)動機(jī)點(diǎn)火控制程序;（b）發(fā)動機(jī)怠速控制程序;（c）油門加載控制程序;（d）坡度阻力控制程序;（e）擋位判斷控制程序;（f）數(shù)據(jù)自動記錄系統(tǒng)等。

下面是擋位判斷控制程序：

integer result

SR：GearboxULI＼RestoreDemValOrg = TRUE

ifnotSR：PowertrainULI＼EngineMapEnabledthen

callSR：PowertrainULI＼EnableEngineMap （TRUE，result）

endif

ifnotSR：PowertrainController＼EngineSimulation Cmdthen

callSR：PowertrainController＼SetEngineSimulation（TRUE，result）

endif

callSR：SupportTCU＼RunSpeedRamp

SR：GearboxULI＼ActGear<> 0

SR：GearboxULI＼ActGear>4

callSR：SupportTCU＼RunThrottleRamp

SR：GearboxULI＼ActGear>11

4.2 模擬CAN報文數(shù)據(jù)幀丟失測試

在STARS軟件中，在CAN Editor工具（其界面如圖8所示）中屏蔽臺架模擬發(fā)動機(jī)報文，測試AMT是否能掛上前進(jìn)擋，是否能起步等基本性能。具體測試了以下CAN報文：

EEC1、EEC2、EEC3、CCVS、ERC1Engine、REC1Retarder、ACC1、EBC1、EBC2、ETC1、TSC1。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn)屏蔽EEC1報文，對AMT影響最大，導(dǎo)致其無法掛檔，其他報文對AMT控制影響不大，或者沒有發(fā)現(xiàn)其影響其他功能。

5 AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)試驗(yàn)臺架試驗(yàn)結(jié)果及分析

（1）完成了STARS系統(tǒng)與AMT中TCU的基于SAE J1939的通訊功能，實(shí)現(xiàn)報文交換與共享;

（2）AMT駕駛模擬倉測試系統(tǒng)模擬發(fā)動機(jī) CAN報文丟失幀測試;

（3）基于STARS軟件中基于C語言的開發(fā)環(huán)境的TS編輯器，開發(fā)完成了AMT測試流程，實(shí)現(xiàn)AMT根據(jù)道路模擬狀況自動換擋。

（4）下一步工作：（1）實(shí)現(xiàn)模擬系統(tǒng)的循環(huán)工作，使之自動化與智能化;（2）模擬CAN報文數(shù)據(jù)幀丟失測試中，繼續(xù)發(fā)掘其丟失對AMT其他控制功能影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 余志生.汽車?yán)碚?機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2] Vehicle Application Layer，J1939-71.SAE International， 2008.