自动变速器ECU硬件在环仿真试验台研究与开发

摘要

随着我国汽车工业的发展以及人民生活水平的不断提高，越来越多的家庭开有了轿车，非职业驾驶员也越来越多，这种现状对驾驶操作的简化提出了更多的要求。由于自动变速汽车操作简单，容易掌握，越来越多的优秀自动变速器出现在汽车上，对自动变速器的研究也越来越受到人们的重视。作为电控式液力自动变速器的核心部件，电子控制单元 ECU 更是人们研究的重点。本文以同济大学汽车动力仿真研究所与上海齿轮总厂 01N 型自动变速器合作项目为背景，在大量的实车试验的基础上，分析研究了01N型自动变速器ECU，并在此基础上用硬件在环仿真技术设计实现了自动变速器ECU测试半实物仿真试验台。论文第一章首先介绍了自动变速器优缺点及其分类，并阐述本文背景及全文主要内容的安排。第二章对 01N 型自动变速器结构及其控制原理的介绍，并在实验基础上分析确认 01N 型自动变速器 ECU 引脚信号，各档相应的电磁阀工作状态，以及相应各档位时的动力传递路线。第三章分析发动机与液力变距器共同工作特性，建立相应模型，为计算最佳换档规律做准备。第四章根据自动变速车辆行驶过程的动力传递，计算得到对应试验车的最佳动力性换档规律和最佳经济性换档规律。第五章以电控式液力自动变速器动力传递及换档控制原理为依据，利用MATLAB/SIMULINK设计了自动变速器 ECU 纯软件测试系统。第六章，介绍以硬件在环仿真技术为基础的半实物仿真试验台的组成及软硬件的设计，并分析仿真结果，验证试验台的正确性。第七章总结与展望。模型仿真结果与实际输入以及实车试验体现了良好的一致性，说明硬件在环半实物仿真试验台的正确性和准确性，可以用于自动变速器ECU的测试及实验。关键词：自动变速器，电控单元，换档规律，硬件在环

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1自动变速器的优缺点

1.2自动变速器的分类

1.2.1 AT传动系统

1.2.2 AMT传动系统

1.2.3 CUT无级传动系统

1.3自动变速器的研究现状与发展趋势

1.4论文背景

1.5论文主要工作

第2章01N自动变速器介绍

2.1 01N型自动变速器组成

2.1.1液力变矩器

2.1.2液压系统

2.1.3行星齿轮变速机构

2.1.4电子控制系统

2.2 01N型自动变速箱控制方式

2.2.1换档点的控制

2.2.2锁止离合器的控制

2.2.3换档质量的控制

2.2.4模糊控制控制技术的应用

2.3本章小结

第3章发动机与液力变距器共同工作

3.1发动机特性及模型

3.1.1发动机扭矩特性

3.1.2发动机油耗特性

3.1.3发动机性能特性实际建模

3.2液力变距器特性及模型

3.2.1液力变距器特性

3.2.2液力变距器特性实际建模

3.3发动机与液力变距器共同工作特性及模型

3.4本章小结

第四章最佳换档规律计算

4.1最佳动力性换档规律计算

4.1.1行驶阻力ΣF

4.1.2牵引力F1

4.1.3换档规律计算

4.2最佳经济性换档规律计算

4.3本章小结

第五章ECU纯软件测试系统的建立

5.1 STATEFLOW概述

5.2仿真模型的建立

5.2.1发动机模型

5.2.2液力变距器模型

5.2.3整车模型

5.2.4自动变速器ECU换档控制模型

5.2.5整体模型

5.3仿真结果分析

5.4本章小结

第六章ECU硬件在环仿真试验台设计

6.1仿真试验台概述

6.2自动变速器仿真试验台硬件设计

6.3自动变速器仿真试验台软件设计

6.4 ECU仿真试验台仿真结果与分析

6.4.1换档规律读取准确性测试

6.4.2加速时间与最高车速准确性测试

6.4.3典型工况测试

6.4.4仿真结果分析

6.5本章小结

第7章结论与展望

7.1结论

7.2进一步工作的方向

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果