汽车电子技术大作业

北京交通大学

《汽车电子技术》综合性大作业

2017---2018第一学期教师：陈宏伟

学号13221023 班级能动1401 姓名王勉

经济型轿车机械式自动变速器初步设计

一、动力性换挡规律设计

首先计算轮胎直径。

根据轮胎型号：165/70R14

可计算出轮胎直径为：165*0.7*2+(14*25.4)= 586.6 mm

据此可算出各节气门开度不同转速发动机扭矩大小，可根据不同节气门开度各档位扭矩图得出如下图升档规律，动力性降挡规律是在动力

性升挡规律的基础上选择合适的收敛程度来进行计算，动力性降挡规律的确定采用以下的控制策略：

1.节气门开度在0到25之间时采用等延迟型降档规律，以舒适稳定

为主，延迟区间设为：1挡和2挡4km/h，2挡和3挡4km/h，3挡和4挡5km/h，4挡和5挡5km/h。

2.节气门开度在25到75之间采用收敛型降档规律，这种换挡规律

在大油门时降挡速差最小，升降挡都有较好的功率利用，动力性好，减小油门时，延迟增大，避免过多的换挡，且发动机可以在较低的转速下工作，燃料经济性好，噪声低，行驶平稳舒适。换挡规律的收敛程度用 K 进行评价：

V n+1=(1−K)V n

式中V n+1为n+1挡时对应降档车速，V n为n挡时对应升档车速。通常K的取值应该小于0.4～0.45。本次报告在25%~75%取K=0.2。

3.节气门开度在75到100之间时采用等延迟型降档规律，以获得最

佳动力性，

延迟区间设置为3.96km/h。

二、AMT 总体方案设计

1.绘制所开发的 AMT 电子控制系统（包含被控对象）工作原理示意图，

需包含系统的零部件组成、工作原理、信号传递过程等。

原理图如下：

2. 设计并简要说明坡道起步模式、雪地模式的控制系统工作原理和控制过

程。

坡道起步模式采用控制刹车油压的方式实现上坡辅助，当车坡起时，脚离开刹车踏板正去踩油门的那一刹那，系统会自动地保持刹车油压2、3秒，就相当于刹车还是被踩着的状态，所以车就不会往下溜。当脚踩下油门了，系统对刹车的控制就自动结束了，而且不是一下就卸掉全部刹车力量，是逐步的减小刹车力量，于是车也随着你踩油门稳稳的起来了。如果不踩油门，系统的自动刹车控制也会在2、3秒后结束，所以踩油门的动作可以从容不迫。，

雪地模式采用通过电子节气门实现的牵引力控制系统，通过减少节气门开度来降低发动机功率从而达到控制目的，首先，ECU采集加速踏板的位置、车轮速度和方向盘转向角度等信号，通过计算求得滑移率，

并产生相应的控制电压信号，此时节气门受控于这些信号，不受驾驶者意图的影响，并对加速踏板的响应降低，发动机输出的功率比正常情况下小，车轮不易打滑，再加上ESP系统，通过对四个车轮的分别施加制动力，不仅车子起步时可以达到防滑效果，行车时也会有相当高的稳定性。

3.以驾驶员对加速/制动踏板、档区选择器的操纵信号为输入信号，

说明手

自一体换挡控制的设计原则、理论依据、与全自动换挡控制的区别。手自一体变速箱是一种结合了手动变速与自动变速功能的变速装置。这一技术是为了提高自动变速箱的经济性和操控性而产生的，以手动变速器为基础，加入电子控制系统，能够让由电脑自动决定的换挡时机重新回到驾驶员手中，从而提高驾驶的操作性，丰富驾驶者的体验提高换挡质量和燃油经济性。

在结构上，手自一体变速器主要由普通的齿轮箱（和手动变速器一样）、电子控制离合器、自动换挡操纵机构和电子控制部分等组成。电子控制离合器的作用是根据需要自动地使离合器分离、接合或者"吊"离合器，工作时由变速器 ECU控制步进电机推动离合器拨叉，使离合器

分离或接合。自动换挡操纵机构的作用是根据需要自动地挂入相应的挡位，一般设置两个步进电机，都由变速器 ECU来控制。

该变速器结合了自动变速器和手动变速器的优点，最大限度地减少了变速系统的功率损耗。手动挡因为可以根据驾驶员的主观意愿，自由调节挡位及转速，驾驶起来有种畅快的感觉，运动感十足，富有驾驶

乐趣。手自一体的手动挡有别于纯手动档的汽车，虽结构中设置有离合器装置，但需要驾驶员操纵，也就是自动离合。

手自一体比自动档功能上更多，更有优势，自动档和手自一体的区别如下：

1、手自一体变速器也就是手动/自动变速器，也就是将汽车的手动换挡和自动换挡结合在一起的变速方式，手自一体是自动挡加了一些功能的。

2、手自一体是两套变速箱，各自的变速比是不同的，在不同的行车环境可选择不同的变速方式，如在密集交通时可使用自动档，以减轻操作强度；在长途

或高速时可选择手动，以体验提速超车的快感，提升驾驶乐趣。4、手自一体的车子在换档的时候更加令驾驶者随心所欲，减少了单一自动档的换档时间，手动更为灵活。

手自一体变速器就是将手动换挡和自动换挡结合在一起，并且具备了它们的优点，还增加了一些功能，总的说来手自一体更好。

三、 AMT 传感器选型与设计

1. 综合考虑整车控制需求，为 AMT 系统选择合适的传感器，并分别介绍各传感器的工作原理。

2. 车速传感器采用霍尔式转速传感器，设置在变速箱输出轴，试确定该传感器的测速范围。若待测齿轮齿数为 25，计算传感器脉冲信号的最高频率。

测速范围为1~10000r/min

最高频率f=Nn

60=25×10000

60

=4166.67Hz

四、 AMT执行器方案分析

针对图 1 所示的液压式 AMT 执行器，说明以下各工况、液压执行器各零部件（电磁阀和液压缸）的状态和动作过程。

1. 车辆起步

2. 倒车行驶

3. 加速至车速 20km/h 时，1 档升 2 档

4. 减速至车速 80km/h 时，5 档降 4 档