为实现液力机械传动车辆换挡过程的自动控制,研究了自动换挡控制系统的硬件和软件.描述了系统软硬件的构成和设计方法,研究了输入(包括脉冲量输入、模拟量输入、开关量输入)模块和输出模块的设计原则.在控制软件设计中,采用模块化的设计思想,应用实时多任务软件控制技术,以中断控制为核心,保证了软件的可扩充性与重组性;为便于对系统的监测和控制,设计了PC机监控软件.为了验证系统设计的正确性,进行了模拟试验,结果表明,自动换挡控制系统的原理正确,技术可行,PC机监控软件能够实现所要求的功能.
　　车辆自动换挡控制技术是实现车辆自动操纵的核心和关键技术,对车辆动力性和舒适性起着决定性的作用.本文根据液力机械传动车辆换挡过程的实际需要,研究相应的控制系统,用以实现所要求的功能.车辆自动换挡控制系统(以下简称电控系统)是实现车辆自动操纵的决策者,电控单元(ECU)则是电控系统的核心,在控制软件的管理下,它能实现各种参数信号的实时采集和数据处理,并根据数据处理所得结果进行挡位决策,产生控制信息,驱动执行机构完成相应的操作.电控系统通过与PC机监控系统的实时通信,接受监控系统的控制指令,并将系统运行状态参数传递给监控系统,供监控系统实时显示,记录并储存重要的状态参数.
　　系统构成所研究的液力机械传动车辆电控系统主要包括电子控制单元(ECU)、各种输入信号传感器和驱动操纵机构的执行元件(各电磁阀)3个部分.液力机械传动车辆控制系统所需要的输入信号传感器有多功能手柄传感器,这是驾驶员向控制系统传达驾驶意图的重要部件;油门开度传感器用来检测油门位置,表征驾驶员对发动机功率需求的大小;发动机转速传感器用来反映动力传动系统内部工况的主要参数;制动踏板开度传感器用来指示制动踏板是否已经踩下;油温、油压传感器用来指示工作油液的温度和压力.针对系统复杂、实时性要求较高的特点和要求,综合考虑单片机的软硬件资源、性能以及性价比等因素,选用Intel公司的80C196KC 16位单片机.
　　模拟试验为了验证电控系统硬件和软件设计的正确性,进行了模拟试验.车速信号,即磁电式传感器所测得的正弦信号用信号发生器产生,油门开度等模拟信号用电位器产生.车辆在最大油门开度.在油门保持一定的情况下,随着车速的升高和降低,挡位也作相应的变化.由于50 Hz的脉冲信号所对应的车速很低,在软件设计中将其作为传感器信号的下限值,所以图6中的车速信号在开始有一突变.模拟试验的结果表明,自动换挡控制系统的原理正确,技术可行.PC机监控软件能够实现所要求的功能.
　　进行了液力机械传动车辆自动换挡控制系统的硬件和软件设计,并对硬件电路中的输入、输出模块设计原则进行了研究.软件设计采用模块化的结构设计方法,包括单片机控制软件设计和PC机监控软件设计.应用实时多任务软件控制技术,以中断控制为核心,保证了软件的可扩充性与重组性.模拟试验结果表明,自动换挡控制系统的原理正确,技术可行,PC机监控软件能够实现所要求的功能.

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