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实现商用车AMT系统转毂试验台自动测试的方案
来源:汽车维修  作者:佚名  2015-10-22 08:38:44

    AMT(Automated,Mechanical Transmission)系统的开发需要大量的室内和道路试验。转毂试验台以其特有的惯量和阻力模拟功能,使得车辆可以在室内完成各种测试。转毂试验台可以重现试验工况,节省费用,完成许多道路试验无法实现的极端工况试验。特别是商用车辆的油耗试验,如果在道路上进行测试,多次测试的工况很难一致,但在转毂试验台上就可以较好的统一工况,完成测试。因此完善转毂试验台对商用车辆AMT系统的测试有重要的意义。

    一、AMT系统及转毂试验台介绍
    AMT技术是目前变速器领域一个重要研究方向。AMT是在传统固定轴式手动变速器和干式离合器的基础上,取消了离合器踏板和挡位操纵杆,以发动机电子控制单元(ECU)和变速器电子控制单元(TCU)为核心,通过电动、液压或气动执行机构控制离合器的分离与接合、选挡和换挡操作并通过总线控制命令对发动机的转速和扭矩进行调节,实现车辆起步和换挡时的自动操作。AMT是一种运用控制理论、微机控制技术、传感技术和信息处理技术改造传统手动变速器的典型的机电一体化产品。
    转毂试验台由计算机和可编程控制器控制。当被测车辆加速时,通过电动机模拟阻力矩提供阻力。当被测车辆制动时,通过惯性转毂和旋转部件的惯量来模拟车辆的平移部分质量和旋转部分惯量。每个转毂上集成有编码器,以实时测量其位置,并计算速度、加速度和制动效能等。同时在车辆前边放置大功率的风机,风机可根据车速和其它输入参数,实时地计算风阻,并通过调节风机的空气流量和速度,实现对风阻的模拟。操作者通过屏幕和键盘与试验系统进行交互,所有的控制命令及信息通过CAN总线的形式进行驱动和采集。

    二、商用车AMT系统转毂试验台试验现状
    目前,国内的转毂试验台一般只有后毂提供阻力矩。而前毂在试验时,只是作为前轮的支撑,并不旋转。AMT系统需通过ABS系统的报文获取车轮的相对轮速信号和前轴车速。而在转毂试验台上测试的AMT车辆的前轮轮速为0。这时ABS系统发送的相对轮速信号和前轴车速都为0。AMT系统无法得知准确的车速,也无法确定左前轮和右前轮轮速,也就不能判断后轮是不是在打滑。而ABS系统也会因为前轮转速为0而报错。此时的AMT系统出于安全方面的考虑,只允许运行在手动模式。AMT系统的最大特色就是自动模式,如果在转毂试验台上只能以手动模式运行,这样的测试的意义不是很大。目前国内的整车厂在转毂试验台上测试配置AMT车辆时,也是用手动模式。

    三、新的测试方案介绍
    本文针对国内目前商用车AMT系统转毂试验台测试的现状,提出了一种新测试方法,成功解决了目前存在的问题。通过上位机软件和USBCAN网关相结合,成功模拟了ABS信号,使得AMT车辆可以在转毂试验台上以自动模式运行,并可模拟ABS系统的各种故障,以测试AMT控制单元对ABS系统故障的反应。测试方案简图如图1所示。

      将ABS控制器从整车CAN总线网络上断开,连接到USBCAN网关的CAN I通道上。将通道CAN2接到整车CAN网络上。2个CAN通道的通信速率均为250kbps。上位PC机通过USB线束与USBCAN连接。上位机通过USBCAN接收来自ABS控制器的TSC1、EBC1和EBC2报文。TSC1报文属于控制命令,与轮速信号无关。EBC1和EBC2的具体内容见表1。其中EBC2报文中含有相对轮速信号和车速信息。上位机同时要接收来自发动机电控单元的CCVS报文,从该报文的wheel  based vehicle speed处得到由变速器输出轴转速传感器计算的车速信号。

    在PC上位机的软件界面上设计1个状态选择模块,如图2所示。其中3种状态分别为1、2和0.当开关状态为1和2时,来自CAN1通道的TSC1报文不做任何处理将直接从CAN2通道转发。

      当该开关状态为1时,操作者无法更改EBC1和EBC2的信号值和发送周期,操作完全由软件完成。其中:Front axle speed =wheel basedvehicle speed;
    Relative speed; front axle,leftwheel=0;
    Relative speed; front axle,rightwheel=0;
Relative speed; rear axle # 1,leftright wheel=0。
      当开关状态为2时,EBC1和EBC2报文中的所有信号完全可由操作者设定。其中Front axle speed也可由操作者选择直接等于wheel based vehicle speed。对于4个相对轮速信号,操作者可以选择独立设定值。当操作者设定相对轮速信号值的时候,如其所设值不符合逻辑,上位机将会声光提醒。在此开关状态下,EBC1和EBC2的发送周期也由操作者自行设定。当操作者更改信号值或周期后,上位机软件将很快响应修改命令,并通过USBCAN网关CAN2通道发送。这个模式可以测试ABS状态报文对AMT系统的影响。
    当开关状态为0时,上位机将控制CAN2通道停止发送ABS的所有报文。这个模式可以测试AMT控制器的网络管理能力。当ABS控制器从整车CAN网络上消失后,AMT控制器可不可以快速地诊断并处理。同时如果AMT控制器没有ABS的相 关信息,AMT控制器是不是还  可以通过其它的冗余信息进行一换挡。

    四、结论
    本系统实现了商用车AMT系统在转毂试验台上的自动模式测试。
   1.模拟前轮转速和前轴转速,使得AMT车辆可以在转毂试验台上用自动模式测试。
   2.操作人员自行设定ABS各相关信息,测试AMT系统在ABS系统有故障时的反应。

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