何剛

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們開始越來越多地追求人力的替代性。自動化產(chǎn)品的種類越來越多，質(zhì)量也越來越好。有人說是懶人促進(jìn)了科技的發(fā)展，因?yàn)閼卸?，所以追求簡單，于是出現(xiàn)了許多操作簡單的人工智能產(chǎn)品。不能否認(rèn)的是，網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)進(jìn)行的自動化操作給我們帶來了很大的便利。在汽車駕駛行業(yè)，原來的手動調(diào)檔逐漸被自動調(diào)檔所慢慢代替，總線技術(shù)在其中起著非常重要的作用，本文主要論述的就是總線技術(shù)在自動變速器換擋控制中應(yīng)用的試驗(yàn)研究。

關(guān)鍵詞：自動變速器；換擋過程；CAN 總線技術(shù)；換擋品質(zhì)

總線技術(shù)又稱為CAN總線，他具有結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用靈活方便、可靠性強(qiáng)、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)， 因而越來越受到工業(yè)界的青睞，CAN 總線技術(shù)也越來越多地應(yīng)用于車輛。到目前為止，CAN總線已經(jīng)成為了眾多汽車廠商選擇的協(xié)議類型。

科技在不斷地進(jìn)步和更新，人們的生活也變得越來越簡單，輕松。變速器的主要作用是調(diào)整行車的速度，但是在進(jìn)行速度的調(diào)整過程中，調(diào)整的過程是比較復(fù)雜的，人們在行車的過程中本來就要注意路上的行人還有來往的車輛的狀態(tài)，換擋也大大加大了開車的難度，增加了駕駛員的疲勞度。這時候解放駕駛員的一個新的科技出現(xiàn)了，通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，我們可以實(shí)現(xiàn)換擋的自動化。讓開車的過程更加得簡單，輕便。也能有效地減少因?yàn)閾Q擋對離合器產(chǎn)生的消耗。

一、 試驗(yàn)臺基本原理和結(jié)構(gòu)

（一）選擇原因

在進(jìn)行自動變速器的選擇過程中，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的需要，我們需要選擇具有代表性的自動變速器。為了實(shí)現(xiàn)更好的數(shù)據(jù)收集，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，要選擇能夠有效輸出數(shù)據(jù)自動變速器。在目前看來，對于這些變速器的數(shù)值的收集和處理主要依靠網(wǎng)絡(luò)，因此在選擇自動變速器的過程中，我們選擇了Allison 公司生產(chǎn)的 HD4070PR 自動變速器進(jìn)行臺架試驗(yàn)研究。它由先進(jìn)的電子控制單元控制，采用脈寬調(diào)制液壓操縱機(jī)構(gòu)。它自帶CAN接口，換擋高速平穩(wěn)，因此選擇這款變速器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（二）控制部分

通過 ECU 及采集系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時采集并記錄。數(shù)據(jù)的傳輸通過CAN的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行，CAN能夠給數(shù)據(jù)傳輸提供協(xié)議。通過數(shù)據(jù)的采集和記錄進(jìn)行整個儀器的操作。

二、控制系統(tǒng)

（一）CPU 介紹

CPU使整個系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，在選擇上需要非常的慎重，一個機(jī)器的好壞在很大的程度上取決于使用的CPU的性能的好壞。優(yōu)秀的CPU系統(tǒng)能夠快速地識別指令，然后發(fā)出信號，能夠使整個設(shè)備的使用效率明顯提高。

（二）總線收發(fā)器介紹

CAN 控制器82PC250與CAN總線的連接82PC250為CAN總線收發(fā)器，在CAN控制器和CAN總線直接是通過接口連接的。CAN總線并不是只存在一根線，而是通過很多的節(jié)點(diǎn)將許多的線路連接到了一起，這些連接的節(jié)點(diǎn)就是信號的中轉(zhuǎn)站，在控制器與總線的連接節(jié)點(diǎn)處就是總線收發(fā)器，相當(dāng)于是一個非常重要的信號轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也是信號的輸入和輸出的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

（三）發(fā)送數(shù)據(jù)程序流程

整個數(shù)據(jù)處理和發(fā)送的流程都是通過編寫好的程序決定的，在數(shù)據(jù)處理的過程中，所有的數(shù)據(jù)都需要信息發(fā)射緩沖器的準(zhǔn)備階段，選擇出需要輸出的信息，然后將信息進(jìn)行輸出。

三、試驗(yàn)分析

上述選擇的自動變速器帶有數(shù)據(jù)的輸出功能，可以將試驗(yàn)時接收到的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)包括燃油消耗率、機(jī)油壓力和溫度、冷卻液溫度等； 接收變速器發(fā)送的數(shù)據(jù)包括渦輪軸轉(zhuǎn)速、輸出軸轉(zhuǎn)速、變速器油底殼油溫、緩速器溫度、換擋過程中所選擋位位置、實(shí)際達(dá)到的擋位位置、當(dāng)前擋位傳動比、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩儀發(fā)送轉(zhuǎn)矩值 （符合 CAN Open協(xié)議） 等； 其它信號等等。通過這些數(shù)據(jù)，我們對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行性能的分析，同時也對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行一些解讀。

（一）升擋過程理論分析

具體的升檔過程其實(shí)是一個非常復(fù)雜的過程，是通過內(nèi)部一系列的變化，物理行為造成了整個升檔的過程。為了實(shí)驗(yàn)分析的簡便性，我們將升擋過程簡化為一個離合器接合而一個制動器分離的過程。nT 為太陽輪轉(zhuǎn)速；nJ 為行星架轉(zhuǎn)速；nQ 為齒圈轉(zhuǎn)速；MJ 為行星架轉(zhuǎn)矩；MB為制動器傳遞轉(zhuǎn)矩；MC為離合器轉(zhuǎn)矩；PB為制動器油壓；PC為離合器油壓。在工作區(qū)域內(nèi)存在一個A點(diǎn)，這個A點(diǎn)將整個轉(zhuǎn)輪分為高速工作區(qū)和低速工作區(qū)。A點(diǎn)之后開始充、放油過程，進(jìn)入低擋轉(zhuǎn)矩階段； 離合器轉(zhuǎn)矩MC不斷增加，制動器傳遞轉(zhuǎn)矩MB逐漸下降，直到B點(diǎn)時制動器開始出現(xiàn)打滑，低擋轉(zhuǎn)矩階段結(jié)束。在實(shí)驗(yàn)的整個過程中要注意控制無關(guān)的變量保持不變，因此所有的小的轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速要保持不變。

（二）升擋過程試驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)的過程中，我們要進(jìn)行換擋的模擬行為，模擬整個換擋的過程，來研究換擋的具體的原理和流程。在進(jìn)行模擬的過程中，我們可以十分清楚地看出總線技術(shù)在自動變速器中的應(yīng)用和應(yīng)用機(jī)理。在升檔的過程中，轉(zhuǎn)輪是不停地轉(zhuǎn)動的，轉(zhuǎn)動的過程是有一定的速度的規(guī)律的。在汽車的內(nèi)部有一個轉(zhuǎn)輪，這個轉(zhuǎn)輪牽引著汽車的轉(zhuǎn)動。擋位的調(diào)節(jié)主要依靠的就是這個轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速與6 擋速比的比值等于輸出軸轉(zhuǎn)速時，離合器油壓迅速升高，值得注意的是，在進(jìn)行換擋的過程中，轉(zhuǎn)輪是有一個極值點(diǎn)的，在這個點(diǎn)附近的值都是最大值，除了這個范圍以后，轉(zhuǎn)輪的速度慢慢降低。整個調(diào)擋的過程其實(shí)比這個模型復(fù)雜很多的，但是基本的原因這個模型已經(jīng)反映出來了。在這個模型之下，我們可以很清晰地看到整個升擋的過程。

四、結(jié)語

自動化技術(shù)大大地便捷了我們的工作內(nèi)容，在自動化技術(shù)中，主要依托的就是目前的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)能夠?yàn)檎麄€自動化的過程提供指導(dǎo)，同時也能夠提供大量的數(shù)據(jù)的支持?？偩€技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的一種重要內(nèi)容，在總線技術(shù)之下，信息可以進(jìn)行安全、穩(wěn)定地輸送工作。自動變速器方便了我們的日常駕駛工作，總線技術(shù)為自動變速提供了技術(shù)支持。我相信在新的科技的運(yùn)用之下，我們的生活一定能夠越來越好，越來越便捷。

參考文獻(xiàn)：

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