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第1章 汽车自动变速器概论1

1.1 引言1

1.2 自动变速器的发展简介2

1.2.1 国外自动变速器发展历史2

1.2.2 国内自动变速器发展历程3

1.3 自动变速器的种类4

1.3.1 液力自动变速器4

1.3.2 电控机械式自动变速器4

1.3.3 无级自动变速器5

1.3.4 双离合器自动变速器5

1.4 汽车液力自动变速器的优缺点6

1.5 自动变速器的正确使用7

1.5.1 自动变速器变速杆7

1.5.2 自动变速器的使用9

1.6 自动变速器基本组成12

第2章 液力变矩器14

2.1 液力变矩器的结构及功能14

2.1.1 液力变矩器功能14

2.1.2 液力变矩器结构15

2.2 液力传动基础知识19

2.2.1 连续性微分方程19

2.2.2 理想液体及实际液体的运动微分方程20

2.2.3 相对运动伯努利方程23

2.3 液力变矩器的工作原理及性能24

2.3.1 液力变矩器工作原理24

2.3.2 液力变矩器特性及基本性能26

2.3.3 液力变矩器的优缺点29

2.4 液力变矩器油泵31

第3章 行星齿轮传动33

3.1 行星齿轮机构的传动原理33

3.1.1 行星齿轮传动概述33

3.1.2 行星齿轮运动学34

3.1.3 行星齿轮运动杠杆分析方法39

3.2 组合式行星齿轮机构42

3.2.1 辛普森行星齿轮机构42

3.2.2 拉维娜行星齿轮机构47

3.2.3 CR-CR式行星齿轮机构49

3.2.4 威尔逊行星齿轮机构50

3.3 换档执行元件51

3.3.1 离合器52

3.3.2 单向离合器53

3.3.3 制动器55

3.4 典型自动变速器介绍56

3.4.1 A341E自动变速器56

3.4.2 大众09G 6速自动变速器60

3.4.3 ZF8HP 8速自动变速器66

第4章 自动变速器电控系统开发流程77

4.1 质量管理体系77

4.1.1 PDCA循环77

4.1.2 ISO/TS1694978

4.2 整车及子系统开发流程81

4.3 汽车电控系统开发过程84

4.4 自动变速器开发流程和规范85

4.5 自动变速器开发辅助工具87

第5章 自动变速器控制算法介绍91

5.1 汽车行驶动力学91

5.1.1 车辆动力需求91

5.1.2 汽车动力性计算95

5.2 动力总成中发动机的特性97

5.3 变速器档位的确定98

5.3.1 档位确定的总体要求98

5.3.2 带有液力变矩器的转矩特性102

5.3.3 档位设定过程103

5.4 速比选择及优化107

5.5 自动变速器齿轮系的开发设计112

5.6 自动变速器控制策略架构118

5.7 系统输入模块123

5.8 当前档位信息确认126

5.9 驾驶人需求档位命令解读127

5.10 换档策略执行模块128

5.11 换档安排和换档时序模块137

5.11.1 换档安排137

5.11.2 换档时序138

5.12 离合器控制和离合器执行模块140

5.12.1 动力升档145

5.12.2 动力升档的下位离合器控制149

5.12.3 换档自学习过程151

第6章 自动变速器电控系统硬件开发平台选择153

6.1 自动变速器控制器输入154

6.2 自动变速器控制系统输出信号155

6.3 控制器微处理器157

6.3.1 控制系统对内存的要求157

6.3.2 控制系统对输入输出信号的要求159

第7章 自动变速器控制软件的开发及标定165

7.1 控制软件架构166

7.1.1 底层软件166

7.1.2 虚拟接口167

7.1.3 操作系统167

7.1.4 启动加载软件168

7.1.5 服务软件168

7.1.6 控制算法169

7.1.7 通信软件169

7.2 控制软件开发语言169

7.2.1 嵌入式C语言简介169

7.2.2 嵌入式C语言开发技巧177

7.2.3 基于模型的程序开发语言179

7.2.4 汽车嵌入式系统Maltlab模型开发技巧185

7.2.5 软件开发规范192

7.3 控制算法的DFMEA分析194

7.4 自动变速器控制系统标定195

7.4.1 标定指导书的开发195

7.4.2 标定过程及内容195

7.4.3 下线标定测试197

第8章 自动变速器CAN总线及自检设计199

8.1 CAN总线系统网络拓扑结构199

8.2 自动变速器CAN通信功能分析200

8.3 自动变速器CAN总线应用层通信协议201

8.4 故障诊断协议209

8.5 标定协议介绍215

8.5.1 在线标定技术215

8.5.2 在线标定协议216

8.5.3 标定工具220

8.6 自动变速器自检224

第9章 控制系统硬件在环测试231

9.1 模型在环测试231

9.1.1 开环测试232

9.1.2 闭环测试232

9.2 硬件在环测试技术233

9.2.1 HiL技术原理234

9.2.2 HiL测试用途235

9.3 自动变速器HiL系统配置方案236

9.3.1 实时硬件平台237

9.3.2 试验管理软件243

9.3.3 实时仿真模型245

9.4 自动变速器HiL测试方案249

9.4.1 TCU测试过程249

9.4.2 TCU测试范围250

9.4.3 测试活动实施252

第10章 自动变速器NVH及材料256

10.1 NVH基础256

10.2 变速器NVH来源与消除259

10.3 自动变速器材料263

10.3.1 自动变速器油263

10.3.2 摩擦材料264

10.3.3 变速器箱体和齿轮材料267

参考文献268