AMT驾驶模拟仓测试系统方法研究

程龙 郭明

摘 要 AMT（Automated mechanical transmission）自动机械变速箱，是在机械变速箱和普通离合器的基础上改变手动换档操纵的部分，通过TCU来智能选档，电气控制单元控制选档、换档和离合器的操纵，来实现选档换档自动化的。因为AMT的TCU需要与发动机及整车等进行通讯，而在实际车辆中，由于条件限制，不方便进行调试，故在试验间建立了AMT驾驶模拟仓测试系统，在试验间实现对发动机及整车CAN报文的模拟，实现与AMT的通讯，同时AMT驾驶模拟仓可以模拟驾驶员的部分操作，实现对AMT的控制，完成起AMT起步、加速、换挡等重要测试。

关键词 AMT;模拟仓;CAN报文

1 引言

AMT（Automated mechanical transmission）系统的开发需要大量道路试验来评价起步、加速、换挡等重要的驾驶性能，由于受客观条件限制，在实车测试中不能完整进行AMT性能测试，故在试验间建立了AMT驾驶模拟仓测试系统，模拟驾驶员的部分操作，实现对AMT的控制，测试AMT部分性能。

2 AMT驾驶模拟仓测试系统实物图

AMT驾驶模拟仓测试系统试验台架主要由驱动电机（模拟发动机）、加载电机（模拟道路阻力）、测量盒（通讯端）、变速器油温冷却系统和AMT及其TCU等组成。试验台架给TCU供电，同时通过测量盒使TCU与试验台架实现CAN通讯连接，同时在试验间引出换挡手柄单元、驻车开关、点火开关和通讯线束等。如图1、图2和图3所示：

3 AMT驾驶模拟仓测试系统试验台架原理图

AMT驾驶模拟仓测试系统（如图4所示）由硬件平台、AMT总成及其控制器（TCU）、换挡手柄单元、STARS及Sparc控制软件、转速转矩传感器、交流驱動电机、交流加载电机、压缩空气系统及台架线束等组成。其中硬件平台用于台架的搭建，STARS及Sparc控制软件用于控制变速器自动测试流程以及与其他设备的CAN通讯、交流驱动电机用于模拟发动机、交流测功机用于对道路行驶阻力的模拟。控制器（TCU）通过CAN线连接到台架测量盒上，实现AMT与台架通讯。同时通过CAN连接AMT诊断和自学习软件，对AMT自学习和在线故障诊断。并且STARS软件对数据进行监视与采集。

4 AMT驾驶模拟仓测试系统试验台架测试软件开发

4.1 AMT驾驶模拟仓测试系统软件其主界面，此界面为可拖拽式，人机交互性好，利于相关人员开发。如图5所示：可以在控制界面中模拟驾驶员油门开度和制动踏板开度，实现整车中驾驶员模拟工况，同时也可以进行道路负载模拟，实现道路坡度模拟。

为了实现对AMT驾驶模拟仓测试系统的，根据实际需求编写测试流程图，实现了以下的模拟：1、驾驶员油门动作及规定开度;2、驾驶员制动动作及规定开度;3、换挡手柄单元挂入前进挡;4、道路坡度的模拟;5、AMT挡位判断。具体测试流程见图6：

根据上面测试流程图，使用STARS控制软件中基于C语言的开发环境的TS编辑器进行开发编辑，形成测试程序，如图7所示

台架试验系统测试程序主要包括：

（a）发动机点火控制程序;（b）发动机怠速控制程序;（c）油门加载控制程序;（d）坡度阻力控制程序;（e）挡位判断控制程序;（f）数据自动记录系统等。

下面是挡位判断控制程序：

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 模拟CAN报文数据帧丢失测试

在STARS软件中，在CAN Editor工具（其界面如图8所示）中屏蔽台架模拟发动机报文，测试AMT是否能挂上前进挡，是否能起步等基本性能。具体测试了以下CAN报文：

EEC1、EEC2、EEC3、CCVS、ERC1Engine、REC1Retarder、ACC1、EBC1、EBC2、ETC1、TSC1。经过测试发现屏蔽EEC1报文，对AMT影响最大，导致其无法挂档，其他报文对AMT控制影响不大，或者没有发现其影响其他功能。

5 AMT驾驶模拟仓测试系统试验台架试验结果及分析

（1）完成了STARS系统与AMT中TCU的基于SAE J1939的通讯功能，实现报文交换与共享;

（2）AMT驾驶模拟仓测试系统模拟发动机 CAN报文丢失帧测试;

（3）基于STARS软件中基于C语言的开发环境的TS编辑器，开发完成了AMT测试流程，实现AMT根据道路模拟状况自动换挡。

（4）下一步工作：（1）实现模拟系统的循环工作，使之自动化与智能化;（2）模拟CAN报文数据帧丢失测试中，继续发掘其丢失对AMT其他控制功能影响。

参考文献

[1] 余志生.汽车理论.机械工业出版社，2008.

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