在自动化程度越来越高的今天,载货汽车上的自动化程度也日益提高,AMT自动换档技术的应用也越来越多。手自一体变速器通过电控单元来实现档位的转化,能有效地减少驾驶员的劳动强度,提高了汽车电控系统的自动化程度,载货汽车标配AMT自动变速器逐步成为商用车的趋势。
目前国内市场中,正式量产的只有中国重汽公司,其他整车厂的AMT车型仍停留在试验车研发阶段,还未正式推向市场。重汽AMT车型主要的市场应用见表1。 AMT变速器总成是重汽生产的。
1 AMT电控系统的控制原理
配置AMT (Automated Mechanical Transmission,机械式自动变速器)的车型中,发动机电控单元ECU和变速器电控单元TCU是通过CAN线来通信的。发动机的转速信息、转矩信息、油门踏板信息、发动机外特性等信息发送给TCU, TCU实时处理这些信息并计算合适的换档时机。当进行换档操作时,TCU发送转矩和转速限制命令,发动机电控单元根据转矩要求来限制喷油量。AMT系统架构图如图1所示。
变速器电控单元TCU的换档逻辑中:把发动机的储备功率、当前载荷和坡度作为判断是否换档的基础依据。发动机储备功率的计算是以发动机的外特性为基础的,也就是EC I (Engine Configuration,发动机外特性)报文中的6个点。为了更好地说明储备功率的计算,这里先介绍一下SAE-J1939标准中的EC1报文。
2发动机外特性的定义
发动机的外特性是其本身的固有特性,是发动机转速和转矩的对应关系。外特性是动态变化的,当大气压力、发动机温度以及其他对发动机转矩特性曲线有大于10%影响的固有变化时(包括传感器故障等),发动机外特性也要动态变化。外特性是建立在最大增压压力的基础上的,在增压压力比较低时,转矩值会更低。
图2描述了发动机转速-转矩对应关系的固有特性。如果发动机的转矩相比上次发送值有超过10%的变化时,发动机特性的消息就应该及时更新(进气压力导致的转矩变化除外)。报文的更新周期可以每5s周期发送,也可以是请求式发送。