电控机械式自动变速器(AMT)具有结构简单、传动效率高、制造维护成本低等特点，在我国商用车市场具有广阔的发展前景。AMT 系统的可靠性是商用车 AMT 变速器走向产品化的重要前提条件。由于实车考核的局限性，同时为了满足商用车 AMT 变速器开发的要求，需设计一种气动式商用车 AMT 变速器下线检测台架。
一、气动式商用车 AMT变速器下线检测台架整体结构
图1为AMT变速器下线检测台架原理框图。以变速器试验台为基础，新增上位机装置、TCU(变速器控制单元)、电源、气泵空压机、USB转CAN控制器和线束等来搭建AMT下线检测台架。其中上位机装置通过 USB 线 与 USB 转CAN控制器相连，USB转CAN控制器通过线束与TCU相连，TCU通过线束与AMT变速器(执行机构+机械变速器)相连，执行机构通过气管与气泵空压机相连，TCU和气泵空压机通过电源连接。
图1 AMT变速器下线检测台架原理框图变速器试验台包括离合器盘、AMT变速器、传动轴、减速箱和电机。其中AMT变速器由选换档执行机构和机械变速器组成，离合器盘与AMT变速器输入端相连接，AMT变速器输出端经传动轴与减速箱输入端相连接，减速箱输出端与电机相连接。变速器试验台结构示意图如图2所示。
图2 变速器试验台结构示意图
上位机装置使用基于VS软件自行开发的应用程序(通过C++代码实现发送和接收相关CAN报文)，其部分代码如图3所示，测试界面如图4所示。
图3 自行开发的应用程序部分代码
图4 上位机装置的测试界面
图4中，上面部分为档位按钮(按下按钮后发出相关 CAN 报文)，下面部分为显示当前档位、变速器输入轴/输出轴转速、阀的状态等各类信息。上位机装置的软件可实现以下功能：
(1)AMT变速器档位测试。
(2)AMT变速器副轴制动器(TB)制动性能测试。
(3)AMT变速器相关电磁阀的触动测试。
(4)实时显示变速器当前档位、转速、选换档位置、电磁阀状态、副轴制动器斜率和 AMT 变速器相关故障信息等。
二、功能实现与测试
本文所测试的气动式商用车AMT变速器由选换档执行机构和机械变速器组成，升档或降档通过驱动选换档执行机构上的相关电磁阀实现，而AMT变速器上副轴制动器(TB)在AMT升档过程中使变速器传动轴减速，有助于缩短换档时间和动力中断时间，能有效地提升AMT变速器的传动动力性。以某气动式10档AMT变速器为例，其测试方法如下：
(1)调节电机转速，使变速器输出轴转速稳定在低转速下。
(2)气泵空压机通过气压阀给AMT变速器执行机构输入650kPa的气压。
(3)上位机装置的应用程序通过USB转CAN控制器向TCU发送CAN报文，TCU接收到CAN报文后进行内部软件分析和计算，从而驱动试验台上AMT变速器执行机构的相关控制阀进行选换档或电磁阀状态等测试。同样TCU也可以给上位机装置发送反馈报文，上位机装置通过解析报文后可以将当前档位、变速器输入轴/输出轴转速、阀的状态、AMT变速器是否有相关故障等各类信息显示出来。例如进行档位测试，按照“空档→1档→…→10档→…→1档→ 空档→倒档→空档”的换档循环，为验证该系统测试的可靠性，同时实时采集了变速器工作状态数据。经现场性能测试后，对采集的数据通过 VectorCAN 进行了筛选分析，其数据与测试结果基本一致。变速器从5档换向6档的过程如图5所示，清晰地展现了变速器主箱和后副箱各电磁阀、执行机构的动作状态以及输入轴、输出轴换档前后的转速变化。
图5 变速器5档升6档过程
(4)当 AMT 变速器处于某档位时调节电机到高转速旋转，由上位机装置的应用程序向TCU发送CAN报文，TCU接收到CAN报文后进行内部软件分析和计算，使得变速器回空档后马上驱动AMT变速器相关控制阀触发副轴制动器(TB)进行制动，制动一定时间后解除制动。
(5)通过上位机装置的应用程序计算制动斜率，由于在触发制动时执行机构气缸充气需要一段时间，在这段时间内，制动性能不稳定，因此计算时应去掉这段时间的影响，这段时间为t1，其制动斜率=(触发制动t1 后的输入轴转速-解除制动后的输入轴转速)/(制动时间-t1)。TB制动测试结果分析如图6所示， 其TB制动斜率为4200rpm/s～4300rpm/s。
图6 TB制动测试结果分析
三、结语
该商用车AMT变速器下线测试台架的设计，在满足台架测试可靠性的前提下，考虑结构简单、驱动可靠、测试方便等，使其达到最优经济性能。
参考文献略