商用车AMT坡度传感器自学习方法研究

何发尧，马泽超，李雷

陕西法士特齿轮有限责任公司 陕西西安 710119

AMT是一种能够根据车辆运行状态和车辆行驶道路环境实现自动换挡的变速器。坡度和曲率是车辆所行驶的道路环境的重要属性参数，在地图信息无法使用和相关预测驾驶功能还不能正常使用之前，能够准确识别道路坡度和道路曲率是AMT能够准确换挡的前提条件和重要保障，是实现降低整车油耗的相关控制策略的重要技术参数输入。

目前国内外主流商用车AMT均是通过在TCU上安装加速器传感器，通过测量的车辆横向和纵向的加速度来计算道路的实际坡度和曲率。由于变速器或TCU在整车上安装的角度不同，坡度传感器的初始位置偏差就需要在整车下线的时候应用层软件实现自校准或自学习。

本文依托国内最先进的重型货车自动变速器和轻型货车自动变速器论述AMT坡度传感器自学习的方法和自学习的激活方式。

坡度传感器自学习方法

目前国内外主流AMT均在TCU上集成安装了加速度计（俗称坡度传感器），市场上目前使用的加速度计主要有SCA3300-D02和EWTS5G两种型号。变速器或TCU在整车底盘上的初始安装角度直接影响坡度计算的准确性，因此需要在应用层软件实现坡度传感器的自学习功能。

1.自学习方法

坡度传感器的自学习过程，只需要将车辆停放在水平路面上，满足特定的条件后向TCU发送坡度传感器自学习的命令，TCU执行坡度传感器自学习的过程并将自学习的结果存储在TCU中，在后续使用过程中去除TCU中存储的自学习的结果即可。

图1所示为国内主流AMT坡度传感器自学习的过程和方法。

图1 坡度传感器自学习方法

2.自学习的前提条件

坡度传感器的初始安装位置直接影响坡度计算的准确性，因此坡度传感器的初始化工作至关重要。如果车辆在斜坡上校准坡度传感器，则车辆在水平路面上行驶的时候，AMT识别或计算的道路坡度就不会是水平路面，AMT在运行过程中由于坡度不准确会导致换挡策略异常、整车油耗异常。因此，坡度传感器自学习一定要满足特定的环境或前提条件。目前国内主流商用车AMT坡度传感器自学习的前提条件见表1。

表1 坡度传感器自学习的前提条件

车辆发动机运行或者熄火会影响实际坡度的计算，制动力也会影响实际坡度的计算。根据实验测试结果，发动机怠速且没有制动力的时候计算的坡度更符合实际情况。

3.合理性的判断方法

合理性校验是判断自学习是否成功的重要步骤。自学习结果合理性校验通常有三种方法：

1）与设计理论值比较。

2）与上一次自学习的值比较。

3）检查信号是否异常。

目前国内主流AMT坡度传感器自学习合理性校验的方法是判断一定周期内传感器的信号是否稳定可靠，不允许在自学习期间坡度传感器信号突变或超出正常范围。

坡度传感器自学习的激活方法

在车辆满足坡度传感器自学习的环境时，只需要向TCU发送激活坡度传感器自学习的命令即可完成传感器的自校准，整个过程大约耗时2s。

目前主要有三种方式可以向TCU发送坡度传感器自学习的命令：

（1）标定激活 通过CANape或其他标定工具激活相关功能。

（2）UDS命令激活 通过服务工具或其他设备向TCU发送相关命令，可以发送DID改变变量参数或发送RID通过例程控制实现相关功能。

（3）手柄按键激活 通常手柄上都有E/P功能按键，通过该按键的不同组合方式可以激活不同的命令。而该操作方式给维修服务工程师和驾驶人提供了便利，没有电脑或服务工具等专业设备的时候也可以激活各种各样的功能。需要注意的是，通过按键激活特定功能的方式需防止误操作或误触碰的情况，既要防止驾驶人或其他人员的误触碰，又要提供能够激活相关功能的可能性。

图2所示描述了通过手柄按键激活某种命令的原理和方式。

图2 手柄按键激活某种命令的原理

三种激活方式的应用场景见表2。

表2 三种激活方式的应用场景

结语

本文结合AMT对坡度等信号的依赖以及国内外市场主流AMT对坡度传感器的配备情况，对AMT坡度传感器自学习方法和自学习激活方式作了详细的阐述，为AMT下线和整车下线工作及售后市场提供了指导性的帮助。坡度传感器的自学习功能及其激活方式给传感器的自校准提供了极大的便利性和灵活性。