專利名稱：Amt性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動機控制的實驗裝置和實驗方法，特別涉及一種AMT性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置及控制方法。
背景技術(shù)：
機械式自動變速器(AMT)是對傳統(tǒng)干式離合器和手動齒輪變速器進行電子控制實現(xiàn)自動換檔的新式變速器，其控制過程基本是模擬駕駛員的操作。
AMT由于繼承了齒輪傳動固有的傳動效率高、機構(gòu)緊湊、工作可靠等優(yōu)點，并可以實現(xiàn)手動和自動兩種模式選擇，有較強的可靠性和適應(yīng)性。因此AMT是未來變速器發(fā)展的趨勢，而在AMT的開發(fā)過程中，為了研究及驗證AMT換擋規(guī)律的正確性，提高車輛的動力性、經(jīng)濟性、排放性和舒適性等性能，必須搭建AMT性能實驗臺。AMT性能實驗臺在換擋過程中換擋機構(gòu)完全由自動變速箱控制單元(TCU)控制，在換擋瞬間，模擬駕駛的實驗員不能及時自主調(diào)整發(fā)動機工況的突變會造成換擋過程發(fā)動機的轟響，同時迫使離合器在很大的轉(zhuǎn)速差下接合，使離合器的滑磨時間和滑磨功增加。這不僅使換擋品質(zhì)惡化，而且降低了發(fā)動機、離合器的使用壽命，使車輛的動力性和經(jīng)濟性均變差。而發(fā)動機用控制器局部網(wǎng)(CAN)總線發(fā)送指令，通過電控單元(ECU)來控制發(fā)動機節(jié)氣門開度或控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速無疑是一個很好的解決方案，但發(fā)動機生產(chǎn)廠商對其電控單元(ECU)的CAN協(xié)議是保密的，獲取非常困難。
因此，需要在AMT性能實驗臺換擋過程中對發(fā)動機進行節(jié)氣門輔助控制，實現(xiàn)對發(fā)動機節(jié)氣門程控，可以減小來自其它電源和信號的干擾，節(jié)約使用成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種AMT性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置及控制方法，能夠在AMT性能實驗臺換擋過程中對發(fā)動機進行節(jié)氣門輔助控制，實現(xiàn)對發(fā)動機節(jié)氣門程控，并能夠減小來自其它電源和信號的干擾，節(jié)約使用成本。
本發(fā)明的AMT性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置，包括油門踏板位置傳感器、自動變速箱控制單元和電控單元，所述電控單元控制節(jié)氣門開度，其特征在于還包括數(shù)據(jù)處理器和上位機，所述數(shù)據(jù)處理器包括A/D轉(zhuǎn)換模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊，所述油門踏板位置傳感器信號輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后信號輸入至上位機，上位機輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換模塊，D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后信號輸入至電控單元，所述自動變速箱控制單元信號輸出端連接上位機。
本發(fā)明還公開了一種利用AMT性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置控制節(jié)氣
門開度的方法，包括以下步驟
a. 油門踏板位置傳感器發(fā)出油門踏板位置信號V，輸入至A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)
換成數(shù)字信號后輸入至上位機，上位機檢測自動變速箱控制單元是否發(fā)出換擋信號，如果否，則上位機通過D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出油門踏板位置信號至電控單元，電控單元根據(jù)接收到的油門信號控制節(jié)氣門開度；如果是，則進行步驟b;
b. 上位機接收自動變速箱控制單元的換擋信號，將A/D轉(zhuǎn)換模塊傳來的數(shù)字信號V修正為與換檔工況相匹配的數(shù)字信號V'，并通過D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出至電控單元，電控單元根據(jù)接收到的信號控制節(jié)氣門開度使發(fā)動機在換擋期間達到目標狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的AMT性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置，通過
上位機和數(shù)據(jù)處理器接收油門踏板信號、換擋指令并向電控單元發(fā)送油門信號，
實現(xiàn)在AMT性能實驗臺換擋過程中對發(fā)動機進行節(jié)氣門輔助控制，實現(xiàn)對發(fā)動機節(jié)氣門程控，并能夠減小來自其它電源和信號的干擾；本發(fā)明數(shù)據(jù)處理器為AMT試驗臺自帶，使用時無需外加硬件，擴展原有硬件的功能，節(jié)約使用成本。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。圖1為本發(fā)明的控制原理圖；圖2為本發(fā)明控制方法框圖。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明的控制原理圖；如圖所示本實施例的AMT性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置，包括油門踏板位置傳感器、自動變速箱控制單元和電控單元，所述電控單元控制節(jié)氣門開度，其特征在于還包括數(shù)據(jù)處理器和上位機，所述數(shù)據(jù)處理器包括A/D轉(zhuǎn)換模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊，所述油門踏板位置傳感器信號輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后信號輸入至上位機，上位機輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換模塊，D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后信號輸入至電控單元，所述
自動變速箱控制單元信號輸出端連接上位機。
本發(fā)明AMT性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置控制節(jié)氣門開度的方法，包括以下步驟
a.油門踏板位置傳感器發(fā)出油門踏板位置信號V，輸入至A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)
換成數(shù)字信號后輸入至上位機，上位機檢測自動變速箱控制單元是否發(fā)出換擋信號，如果否，則上位機通過D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出油門踏板位置信號至電控單元，電控單元根據(jù)接收到的油門信號控制節(jié)氣門開度，如果是，則進行步驟b;
b.上位機接收自動變速箱控制單元的換擋信號，將A/D轉(zhuǎn)換模塊傳來的數(shù)字 信號V修正為與換擋工況相匹配的數(shù)字信號V'，并通過D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出至電 控單元，電控單元根據(jù)接收到的信號控制節(jié)氣門開度使發(fā)動機在換擋期間達 到目標狀態(tài)；
V'受離合器分離狀況影響，并與發(fā)動機轉(zhuǎn)速有關(guān)系(也就是換擋工況)； 當?shù)竭_換擋時刻時發(fā)出換擋信號，同時迅速分離離合器，此時發(fā)動機負荷突然 下降，如果節(jié)氣門開度大，發(fā)動機轉(zhuǎn)速會迅速升高，出現(xiàn)超速、發(fā)動機轟響等 問題，故需及時減小油門開度，調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。這個過程如果減小節(jié) 氣門開度開始過早或速度過快，則會出現(xiàn)發(fā)動機制動，導致車速下降；過晚則 發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升。因此ECU和TCU之間要實時通訊，根據(jù)發(fā)動機動態(tài)特性做 大量試驗來優(yōu)化確定油門減小的時刻和速度；離合器完全分離后，節(jié)氣門開度 最小；離合器結(jié)合過程與a過程相反。
換擋過程中，上位機檢測自動變速箱控制單元的換擋信號是否結(jié)束，如果 否，則重復(fù)b步驟，實現(xiàn)對換擋過程的全程控制；如果是，則換擋結(jié)束。
數(shù)字信號V修正為與換擋工況相匹配的數(shù)字信號V'，是通過模擬駕駛員的 駕駛過程，根據(jù)換擋過程中油門的變化改變數(shù)字信號V'。
最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管 參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解， 可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的 宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種AMT性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置，包括油門踏板位置傳感器、自動變速箱控制單元和電控單元，所述電控單元控制節(jié)氣門開度，其特征在于還包括數(shù)據(jù)處理器和上位機，所述數(shù)據(jù)處理器包括A/D轉(zhuǎn)換模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊，所述油門踏板位置傳感器信號輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后信號輸入至上位機，上位機輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換模塊，D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后信號輸入至電控單元，所述自動變速箱控制單元信號輸出端連接上位機。
2. —種利用權(quán)利要求1所述的AMT性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置控制 節(jié)氣門開度的方法，其特征在于包括以下步驟a. 油門踏板位置傳感器發(fā)出油門踏板位置信號V，輸入至A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入至上位機，上位機檢測自動變速箱控制單元是否發(fā)出換擋 信號，如果否，則上位機通過D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出油門踏板位置信號至電控單元， 電控單元根據(jù)接收到的油門信號控制節(jié)氣門開度；如果是，則進行步驟b;b. 上位機接收自動變速箱控制單元的換擋信號，將A/D轉(zhuǎn)換模塊傳來的數(shù) 字信號V修正為與換擋工況相匹配的數(shù)字信號V'，并通過D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出至 電控單元，電控單元根據(jù)接收到的信號控制節(jié)氣門開度使發(fā)動機在換擋期間 達到目標狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種AMT性能實驗臺發(fā)動機節(jié)氣門控制裝置及控制方法，包括油門踏板位置傳感器、TCU和ECU，ECU控制節(jié)氣門開度，還包括數(shù)據(jù)處理器和上位機，油門踏板位置傳感器信號輸出端連接數(shù)據(jù)處理器的A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后信號輸入至上位機，上位機輸出端連接數(shù)據(jù)處理器的D/A轉(zhuǎn)換模塊，D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后信號輸入至ECU，TCU信號輸出端連接上位機，本發(fā)明根據(jù)上位機對換擋信號和油門踏板位置信號的判斷和處理向ECU發(fā)出油門信號，實現(xiàn)在AMT換擋過程中對發(fā)動機進行節(jié)氣門輔助控制，實現(xiàn)對發(fā)動機節(jié)氣門程控，并能夠減小來自其它電源和信號的干擾，使用時無需外加硬件，擴展原有硬件的功能，節(jié)約使用成本。
文檔編號G01M13/02GK101666709SQ20091010475
公開日2010年3月10日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者劉德保, 張志偉, 熙 王, 王順利, 秦大同, 胡宏奎, 胡建軍, 陳寶民 申請人:陜西法士特齒輪有限責任公司;重慶大學