CN101666709A - Amt性能实验台发动机节气门控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AMT性能实验台发动机节气门控制装置及控制方法，包括油门踏板位置传感器、TCU和ECU，ECU控制节气门开度，还包括数据处理器和上位机，油门踏板位置传感器信号输出端连接数据处理器的A/D转换模块，A/D转换模块转换后信号输入至上位机，上位机输出端连接数据处理器的D/A转换模块，D/A转换模块转换后信号输入至ECU，TCU信号输出端连接上位机，本发明根据上位机对换挡信号和油门踏板位置信号的判断和处理向ECU发出油门信号，实现在AMT换挡过程中对发动机进行节气门辅助控制，实现对发动机节气门程控，并能够减小来自其它电源和信号的干扰，使用时无需外加硬件，扩展原有硬件的功能，节约使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于发动机控制的实验装置和实验方法，特别涉及一种AMT性能实验台发动机节气门控制装置及控制方法。
背景技术
机械式自动变速器(AMT)是对传统干式离合器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换档的新式变速器，其控制过程基本是模拟驾驶员的操作。
AMT由于继承了齿轮传动固有的传动效率高、机构紧凑、工作可靠等优点，并可以实现手动和自动两种模式选择，有较强的可靠性和适应性。因此AMT是未来变速器发展的趋势，而在AMT的开发过程中，为了研究及验证AMT换挡规律的正确性，提高车辆的动力性、经济性、排放性和舒适性等性能，必须搭建AMT性能实验台。AMT性能实验台在换挡过程中换挡机构完全由自动变速箱控制单元(TCU)控制，在换挡瞬间，模拟驾驶的实验员不能及时自主调整发动机工况的突变会造成换挡过程发动机的轰响，同时迫使离合器在很大的转速差下接合，使离合器的滑磨时间和滑磨功增加。这不仅使换挡品质恶化，而且降低了发动机、离合器的使用寿命，使车辆的动力性和经济性均变差。而发动机用控制器局部网(CAN)总线发送指令，通过电控单元(ECU)来控制发动机节气门开度或控制发动机转速无疑是一个很好的解决方案，但发动机生产厂商对其电控单元(ECU)的CAN协议是保密的，获取非常困难。
因此，需要在AMT性能实验台换挡过程中对发动机进行节气门辅助控制，实现对发动机节气门程控，可以减小来自其它电源和信号的干扰，节约使用成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种AMT性能实验台发动机节气门控制装置及控制方法，能够在AMT性能实验台换挡过程中对发动机进行节气门辅助控制，实现对发动机节气门程控，并能够减小来自其它电源和信号的干扰，节约使用成本。
本发明的AMT性能实验台发动机节气门控制装置，包括油门踏板位置传感器、自动变速箱控制单元和电控单元，所述电控单元控制节气门开度，其特征在于：还包括数据处理器和上位机，所述数据处理器包括A/D转换模块和D/A转换模块，所述油门踏板位置传感器信号输出端连接A/D转换模块，A/D转换模块转换后信号输入至上位机，上位机输出端连接D/A转换模块，D/A转换模块转换后信号输入至电控单元，所述自动变速箱控制单元信号输出端连接上位机。
本发明还公开了一种利用AMT性能实验台发动机节气门控制装置控制节气门开度的方法，包括以下步骤：
a.油门踏板位置传感器发出油门踏板位置信号V，输入至A/D转换模块转换成数字信号后输入至上位机，上位机检测自动变速箱控制单元是否发出换挡信号，如果否，则上位机通过D/A转换模块输出油门踏板位置信号至电控单元，电控单元根据接收到的油门信号控制节气门开度；如果是，则进行步骤b；
b.上位机接收自动变速箱控制单元的换挡信号，将A/D转换模块传来的数字信号V修正为与换档工况相匹配的数字信号V′，并通过D/A转换模块输出至电控单元，电控单元根据接收到的信号控制节气门开度使发动机在换挡期间达到目标状态。
本发明的有益效果：本发明的AMT性能实验台发动机节气门控制装置，通过上位机和数据处理器接收油门踏板信号、换挡指令并向电控单元发送油门信号，实现在AMT性能实验台换挡过程中对发动机进行节气门辅助控制，实现对发动机节气门程控，并能够减小来自其它电源和信号的干扰；本发明数据处理器为AMT试验台自带，使用时无需外加硬件，扩展原有硬件的功能，节约使用成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的控制原理图；
图2为本发明控制方法框图。
具体实施方式
图1为本发明的控制原理图；如图所示：本实施例的AMT性能实验台发动机节气门控制装置，包括油门踏板位置传感器、自动变速箱控制单元和电控单元，所述电控单元控制节气门开度，其特征在于：还包括数据处理器和上位机，所述数据处理器包括A/D转换模块和D/A转换模块，所述油门踏板位置传感器信号输出端连接A/D转换模块，A/D转换模块转换后信号输入至上位机，上位机输出端连接D/A转换模块，D/A转换模块转换后信号输入至电控单元，所述自动变速箱控制单元信号输出端连接上位机。
本发明AMT性能实验台发动机节气门控制装置控制节气门开度的方法，包括以下步骤：
a.油门踏板位置传感器发出油门踏板位置信号V，输入至A/D转换模块转换成数字信号后输入至上位机，上位机检测自动变速箱控制单元是否发出换挡信号，如果否，则上位机通过D/A转换模块输出油门踏板位置信号至电控单元，电控单元根据接收到的油门信号控制节气门开度，如果是，则进行步骤b；b.上位机接收自动变速箱控制单元的换挡信号，将A/D转换模块传来的数字信号V修正为与换挡工况相匹配的数字信号V′，并通过D/A转换模块输出至电控单元，电控单元根据接收到的信号控制节气门开度使发动机在换挡期间达到目标状态；
V′受离合器分离状况影响，并与发动机转速有关系(也就是换挡工况)；当到达换挡时刻时发出换挡信号，同时迅速分离离合器，此时发动机负荷突然下降，如果节气门开度大，发动机转速会迅速升高，出现超速、发动机轰响等问题，故需及时减小油门开度，调节发动机转速和转矩。这个过程如果减小节气门开度开始过早或速度过快，则会出现发动机制动，导致车速下降；过晚则发动机转速上升。因此ECU和TCU之间要实时通讯，根据发动机动态特性做大量试验来优化确定油门减小的时刻和速度；离合器完全分离后，节气门开度最小；离合器结合过程与a过程相反。
换挡过程中，上位机检测自动变速箱控制单元的换挡信号是否结束，如果否，则重复b步骤，实现对换挡过程的全程控制；如果是，则换挡结束。
数字信号V修正为与换挡工况相匹配的数字信号V′，是通过模拟驾驶员的驾驶过程，根据换挡过程中油门的变化改变数字信号V′。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种AMT性能实验台发动机节气门控制装置，包括油门踏板位置传感器、自动变速箱控制单元和电控单元，所述电控单元控制节气门开度，其特征在于：还包括数据处理器和上位机，所述数据处理器包括A/D转换模块和D/A转换模块，所述油门踏板位置传感器信号输出端连接A/D转换模块，A/D转换模块转换后信号输入至上位机，上位机输出端连接D/A转换模块，D/A转换模块转换后信号输入至电控单元，所述自动变速箱控制单元信号输出端连接上位机。
2.一种利用权利要求1所述的AMT性能实验台发动机节气门控制装置控制节气门开度的方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.油门踏板位置传感器发出油门踏板位置信号V，输入至A/D转换模块转换成数字信号后输入至上位机，上位机检测自动变速箱控制单元是否发出换挡信号，如果否，则上位机通过D/A转换模块输出油门踏板位置信号至电控单元，电控单元根据接收到的油门信号控制节气门开度；如果是，则进行步骤b；
b.上位机接收自动变速箱控制单元的换挡信号，将A/D转换模块传来的数字信号V修正为与换挡工况相匹配的数字信号V′，并通过D/A转换模块输出至电控单元，电控单元根据接收到的信号控制节气门开度使发动机在换挡期间达到目标状态。
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