小轿车自动换挡控制策略分析

小轿车自动换挡控制策略分析

摘要：本文主要依据为电动车的发动电机调速范围大、并且可以自由更换正反

两种模式的特点。结合某款市面上的电动汽车研究了两挡、无离合、无倒挡齿轮

的新型变速控制器系统。首先阐述了电动汽车所依据的AMT技术的基本概念。然后采用FreescaleMC9S12XS128单片机作为TCU的主控芯片，在此单机片的基础上设计了最优系统；串口接口电路；以及CANBUS接口电路。并且还完成了无电刷

的电路驱动模板。

关键词：小轿车；自动换挡；控制

前言

随着我国经济体制的进一步发展，新时代正在来临，不管从宏观还是微观方

面来看，和以前相比较，都取得了长足的进步和发展，整个系统完整性提高。再

这样一种大的环境下，交通运输领域也呈现出大力的发展和系统性的盛行的态势，汽车的数较之于过往，呈现出大幅度的增长和着力的攀升的发展态势。交通拥挤

状况较之于从前，形势也是严峻了很多，撞车事件在平时的交通运输的过程中，

发生的综合概率相对也是较高的，最终导致了人们，不管是从个人的人身安全的

层面上，还是从实际的经济损失的层面上，都是遭受了重大的损失的。能源危机、环境污染以及温室效应等诸多的问题，越来越多的引起了人们的关注和重视，这

对于汽车行业在具体的实施过程中，也是提出了更高的实际性的发展要求，一方

面要对传统的汽车在具体的运行过程中存在的诸多的问题，进行必要的节能减排

等诸多措施的控制和系统的处理之外，对于当前的汽车产业来讲，不断的实现新

能源产业的重点的管理和大力的发展，也成为了当下一个重要的发展主题。纯电

动汽车由于在具体的运行过程中，更加的节能减排，因而在后续的发展过程中，

其综合的发展潜力是非常巨大的，故而，不管是从国内的层面上，还是从国外的

层面上，对于这一问题以及这一技术，都是加大了关注和重点的研究，以期能够

实现其普及性的应用和发展，进而最终不管是从能源的层面上，还是从环境污染

的问题上，都能够得到较大程度的解决。各国政府及汽车企业都纯电动形式的汽

车作为主要的研究方式和重点的研究手段，以期实现纯电动形式的汽车的大力的

发展，这也为纯电动形式的汽车，在具体的实施和系统性的发展过程中，不管是

从宏观的层面上，还是从微观的层面上，都是奠定了较为坚实的发展基础，也是

为其在具体的实施过程中，创造了良好的发展形势。

1.AMT结构与工作原理

1.1 AMT控制系统的结构组成

由于时代的发展，社会的进步，我国的经济发展形势，较之于过往，不管是

从宏观的层面上，还是从微观的层面上，都是得到了大力的提升和系统性的发展，交通运输业在这样的一种时代背景之下，也呈现出大力的发展和系统性的盛行的

态势，汽车的数量较之于过往，呈现出大幅度的增长和着力的攀升的发展态势。

基于对驾驶员操作过程的系统化模拟生成了AMT控制技术。根据驾驶员的想法、汽车行驶的速度和油箱的数据，模拟出最合适的换挡时机；通过对离合器的

机器控制分离和闭合、操作人的换挡手柄的摘挡与挂挡以及油门使用的大小等条

件进行整合优化，实现自动换挡的操作。

由于AMT技术的整个过程设计简单，所以其生产的本钱并不高，对于广大的

消费者和生产厂家而言都是一个好消息。特别是制造本钱低而且比较节省油，所

以在大型载货汽车和中型载人汽车上可以很好的应用。

AMT操作系统主要由三部分构成：

（1）收集传感器的信号：传感器主要指的是监测电机转速传感器、监测车速传感器以及监测油门大小传感器、以及挂挡传感器等。

（2）主要控制器模板：微量控制器的最小系统模块、挂挡器执行模块、电源管理方案和通信传输模块等等。

（3）换挡操作执行机构：换挡执行操作机构有电气控制器、电控液动和电控电动三个类型。

电控制气动AMT是利用压力比较大的空气作为换挡时候的动力，推动换挡的结构进行自动换挡的操作。

1.2 AMT的工作原理

AMT的工作示意图如1.1所示，AMT控制器在获取了驾驶员的操作意识后，在接收到汽车的油门信号、电动机转速快慢信号、制动脚踏板启动信号、以及档位挂挡的信号后，经过系统集成处理后，进行最优化条件的筛选进行操作。