发动机/变速箱自动控制系统

本发明涉及一种控制系统，用于控制农用拖拉机等车辆的发动机

转速和传动比。

在已进行生产的车辆中使用了各种自动变速箱控制系统。例如，

在美国专利4, 2 0 8，9 2 9中描述了铲运机的变速箱控制器。

该系统不能自动地保持恒定的车速。拖拉机的自动变速箱控制系统由

斯泰格尔拖拉机公司（Steiger Tractor Inc. )生产。在授于

斯泰格尔拖拉机公司的美国专利4， 4 2 5, 62 0中描述了一种自

动变速箱控制系统。该系统也不能自动保持恒定的车速。另外，该系

统在车辆负载减轻，例如在一块田的终点，农具由地上抬起时，会快

速地把变速箱切换至高档，使车速突然增大，从而使司机感到意外。

在1 9 8 2年1 2月6曰提出的（代理人案宗12 233 )并转让给

现申请的授让人的美国专利申请446, 915中描述了另一个拖拉

机自动变速箱控制系统。该系统也不能自动地保持恒定的车速。

在 1 9 8 3年6月 2 6-2 9 日，由 W. J. Chancellor 和

H-C-Thai发表的题为“拖拉机发动机转速和传动比的自动控制"

的美国农业工程师学会（A S A E )论文No.8 3 — 1 0 6 1中概述

了一种用于控制拖拉机发动机转速和传动比的系统。伹是，该系统不

能分开选择车速和发动机转速的控制方式。

在1982年8月30日提出的（代理人案宗12418)并转

让给现申请授让人的美国专利申请4 12, 7 4 6中，描述了一种性

能建议系统。伹该系统只能产生供操作者遵循的指令。它不能自动地

控制车辆发动机和变速箱。

本发明的目的是提供一种控制系级，它能通过控制发动机转速和

变速箱传动比，自动保持恒定的车速。

本发明的另一个目的是提供—种变速箱控制器，其换档频率取决

于换档是按操作者命令进行的，还是按其它传感参数进行的。

本发明的另一个目的是提供一种具有恒定车速控制方式的控制系

统，其中变速箱可换档到与负载的变化精确匹配，并且可实现燃料效

率最高的发动机转速和变速箱挡位的组合。

本发明的再一个目的提供一种控制系统，它具有可分别选用的控

制方式，如恒定车速方式，恒定发动机转速方式和手动控制方式。

本发明的再一个目的是提供这样一种控制系统，即单根变速杆的

位置，在一种方式下代表所要求的车速，而在另一种方式下又代表所

要求的发动机转速。

本发明的另一个目的是提供—种控制系统，它能自动地或人工地

从一种控制方式改变成为另一种，而不会引起发动机转速的突然变^>

这些以及其它目的都可由本控制系锪来达到，它也括一个发动机

转速传感器和一个传动比传感器。操作者所需操作的是包括自动/手

动方式选择器，车速Z发动机转速方式选择器，换档选择器，高速档

极限开关以及用于设定所要的车速或所要的发动机转速的变速杆。控

制装置执行控制计算，产生控制信号并传给换档接口机构和发动机转

速电子器。

传动 自动控制系统有二种自动操作方式（恒定车速和恒定发

动机转速）和一种手动方式。

由于能把档位切换到与负载的变化精确匹配，也由于始终能在指

定的运行速度下，选择燃料效率最髙的发动机转速和变速箱挡位的組

合，因而恒定车速方式拓展了操作者的能力。

完成这些要求操作者向控制器输入所要的车速。根据这个车速命

令，控制器将自动选择恰当的变速箱挡位和发动机转速，以便以最少

的燃料消耗维持该车速。当车辆的功率不够时，所命令的车速将不再

维持，但变速箱会继续换档以适应负载的变化，避免发动机停转并维

持尽可能大的功率。

在车速方式下，控制器既调节发动机转速，又调节变速箱档位。

这种方式利用了系统的全部能力。根据操作者发出的车速命令乘以当

时传感到的传动比，就形成了发动机转速命令。发动机由电子调速器

按命令控制转选变速箱控制器进行换档，通过与转动换档阀相接的

步进电动机控制发动机的负载。

在恒定发动机转速方式下，发动机转速保持恒定，变速箱则进行

换档，并调节发动机的负载而不管车速如何。操作者仅需选择恰当的

发动机转速和高挡极限。

在手动方式下，操作者便需直接控制发动机转速和变速箱档位

通过自动/手动选择开关，控制器与变速箱脱开。

图1是按本发明构成的传动系自动控制系统的简化示意框图。

图2 a-2 g是图1电子控制装置的详细线路图。

图3 a —3 c是图1驱动线路的详细线路图。

图3 d是图2 a —g和图3 a— c线路的电源线路图。

图4 a是用于本发明的控制板视图。

图4 b —4 a是图1的自动/手动和恢复开关的位置示意图。

图5是发动机1 0的扭矩一转速特性曲线图。

图6是图1所示信号转换和多路传输线路发出的多路MF

S LP信号的定时图。

图7是总燃料流量与扭矩和发动机转速特性曲线关系的另一曲线

图。

图8是主回路计算的简化流程图。

图9是主回路预置部分的流程图。

图1 0 a是主回路中数据釆集和调节部分的简化流程图。

图1 0 b-1 0 h所示为数据采集和调节部分的详细流程图。

图1 1a( 1 )和图1 1 a ( 2 )所示为主回路中油门控制部分的

简化流程图。

图11b-11 j所示为油门控制部分的详细流程图》

图12a(1)-12a(3)所示为主回路中变速箱换档控制

部分的简化流程图。

图1 2 b— 1 2 q所示为变速箱换档控制计算部分的详细流程图。

图1 3是主回路内务处理部分的流程图。

图1 4是回路同步计算部分的流程图。

图1 5是:FILT ER子程序的流程图。

图1 6是LINE子程序的流程图。

图1 7是TIM E R 0中断程序的流程囷。

图1 8 a—1 8 i所示为T I ME R 1中断程序的流程图。

图1 9 a— 1 9 c所示为外部中断1程序的流程图。

参阅图1，常用的柴油发动机1 0驱动普通的手动离合器1 2,

后者又驱动普通的变速箱14，最好是1 5速动力换档变速箱，如美

国专利4，3 4 5, 4 9 0 (代理人案宗1 1 5 8 8 )中所述，为在

John Deere 5 0系列中耕拖拉机中所用的那种。变速箱1 4可以

由众所周知的换档扞总成1 6,通过换档联动装置18,转阀2 0和换

档阀2 2,进行手动操作。换档联动装置1 8也可以由众所周知的步

进电机2 4操作，如Warner电动制动器和离合器公司的0 7 2 —

00 6 —R A型或与之相当的产品。挡位编码器2 6 (旋转电位计）

与换档联动装置1 8连接，以产生一个代表扞1 6的位置和变速箱

14传动比位置的信号。元件i8s 20, 2 4和2 6是接口机构

2 8的部件。这种接口机构可以是如在美国专利4 , 4 6 3, 6 2 8

中（代理人案宗1 2 3 1 0 ：所描述的那种，这里引用作为参考文件。

当然，其它接口机构也能满足需要例如，蜗轮蜗杆连接（未表示）

可以取代专利4，4 6 3, 62 8中的锥齿轮连接（未表示）。

电子控制器3 0 ( 可形成并通过步进电机驱动线路3 1 ,

向步进电机24提供换档控制信号；使变速箱14换档；它还可产生

并向电子调速器3 2，提供发动机转速命令信号（E S C ),电子调

速器通过普通的燃料泵3 4 (如通过齿条35的位置控制的串联式燃料

泵）调节发动机转速。

步进电机2 4可以用市场上可以买到的步进电机，如Warner

制动器和离合器公司的0 7 2 0 0 6 0 - R A型或与之相当的产品。

控制系统包括一个与E …3 0相接的常开式反向开关36 当

反向阀（未示出，但属公知的换档阀2 2的一部分）动作，使变速箱

换档到倒退档时，反向开关3 6使ECU30接通。

空档开关3 8与E C U 3 0和变速杆总成1 6的变速扞的电路相

连，它是常闭的，仅当变速杆和变速箱1 4为空档时才打开。

自势手动选择开关40与EC U3 0的电路连接并与空档开关3 8

串联，这样，12伏的电压即可通过开关38和40加在步进电机

2 4的线圈上。开关4 0是手动操作的，它可以闭合和打开，并使

E C u相应地在自动和手动方式下工作。进入步进电机2 4的电流要

经过开关38和4 0，因此当变速箱14处于空档或操作者指令手动

方式时，可以防止电机2 4工作。

方式选择开关42与Ecu30相连，它的开和闭使ECU30

相应地在车速和发动机转速控制方式下工作。

离合器开关4 4由离合器踏板（未示出）启动，它的闭和开向

E c u 3 0表明，离合器踏板处于相应的放开和压合状态。

高档极限开关4 6由操作者设定，用来限定变速箱1 4在换档时

不要超越的最高档位。最好是，开关4 6是有4位正逻辑的二进制编

码的旋转幵关，这样便可使变速箱i 4的1 5个前进档加上空档由开

关46的位置来代表开关46提供四个平行二进制编码位。逻辑零

表示接地，逻辑1表示开路。

磁性拾音型发动机转速传感器4 8从发动机的正时齿轮（未示出）

的齿上感受发动机转速，并向ECU3 0提供与发动机转速成比例的

频率信号，每赫兹相当于2 . 6 0 9转/分。这个频率在E C u 3 0

的控制下，由计数器转换成数值，它代表传慼器4 8发出的脉冲周期,

转换的方式是众所周知的，下面将参照图1 9 c加以说明。当然，这

个周期是与发动机的转速成反比的。

ECU30还接收从档位编码器26传入的一个模拟信号，代表变速箱

14的实际速比。下面还将说明，E c u30将从发动机转速传感器

48,和档位编码器2 6输入的信号中推导出车辆的实际轮速。除非

轮子打滑，这个轮速实质上就是车速。

恢复开关5 0与自动/手动选择开关40相连接，用于在控制器设置

在手动作业方式后，把控制系统恢复到自动方式。当按下恢复幵关

50时，它把通到E c u去的恢复线接地；否则，它是逻辑1或开路。

对于开关3 4 2，4 4和5 0中的每一个，其一端是接地的，

而另一端通过负载电阻（未示出)接到1 2伏和E C u 3 0 上。

由司机控制的速度扞52装在司机室里。扞与旋转电位计54相

接，后者产生一个模拟电压(SLP ),代表杆5 2的位置。

E c U3 0还可以包括雷达车速传感器（未示出）的输入端（未

示出），如在1 9 8 4年1 2月1 8日公布的美国专利4, 489, 321

中所述的那样。在那种情况下，车速信息可以直接从车速传感器，而

不是从发动机转速和减速比中得到。

现在参阅图4 a ,控制台80可以放在司机室（未示出)内的方

便位置上。在控制台8 0上装有换裆控制秆总成16,操作高挡极限

开关4 6的按钮8 2,速度控制杆5 2和自动/手动-恢复开关4 0 ,

5 0。在控制台8 0上还装有由旋钮86控制的机械可调档块8 4。

自动手动选择开关40和恢复开关50可以采用周知的三位摇摆开

关，如 Cutler-Hammer公司的 8 5 5 5 K 9 1 5 X 3 3 V。 这个

摇摆开关可以定在手动位置，或定在自动位置，或短时地放在恢复位

置，如在图4 b、c和中分别示意表示的那样。在手动位置时，步

进电机的电源被切断，手动方式的信号送至控制器。在定住的中间或

自动位置上，电源接通步进电机，发动机转速命令即可从控器送至

调速器，而自动方式的信号送至控制器。最右边的位置或恢复位置是

短时的。在恢复位置时，电源接通步进电机，发动机转速命令即可从

控制器送至调速器，而手动方式的信号送至控制器。

电子调速器3 2可以包括调速控制器60 ,如与齿条35相连的

线性线困型电磁调速控制器，和齿条位置传感器6 2,示于美国专利

4, 4 2 5, 889中。系统还可以包括另外一些传感器，例如初级

发动机转速传感器6 4 (作为发动机转速传感器4 8失效时的替补

者），燃料温度传感器66,进口空气压力传感器6 8,和进口空气

温度传感器7 0。电子调速器3 2还包括控制线路7 2,它产生燃料

喷射量的基本指标或总燃料流量(mF)以及燃料喷射量的最终指

标或齿条位置信号（r p ),(包括燃料温度补偿),它们是传感器

5 4和6 2 — 7 0发出的信号的函数。这种控制线路的实例，在上面

提到的美国专利4，4 2 5，8 8 9中有所介绍，这里予以参考。其

它值得借鉴的调速系统见美国专利4 . 2 2 3, 6 5 4, 4, 3 5 7,

9 2 0和4, 3 5 9, 9 9 1,这里予以參考。齿条位置信号传

给调速控制器60

另外，电子调速器32最好包括信号转换和多路传输电路74 ,

它从电位计5 4接收MF信号和SLP信号，将它们进行综合并转换成时

间多路传输的脉冲一宽度调制信号，以便与e c u 3 0的输入端接通。

控制线路7 2逋常也响应来自电位计5 4的速度杆位置信号

s lp,除了 ecu3 0发出发动机信号命令信号e s c,此时slp

信号将被控制线路7 3舍弃，并随即响应E s c信号。

把普通的显示装置7 6装在车辆的仪表板（未示出）上，以向车

辆司机显示操作方式和所选档位等操作信息,可能是所希望的，虽然对

本发明来说，这并不必要。也可以使显示装置7 6包括一双重显示装

置（未示出），以显示命令的或要求的车速和实际的车速。还可以包

括诊断显示（未示出）以显示E C U 3 0可能发出的各种诊断信息。

这也不是本发明的一部分，不如自动控制系统那样是必要的。

为了知道e c u 30和驱动电路3 1的进一步细节，读者可参阅

图2a — 2g，3 a —3 c和4以及本说明书后面的部件清单。

简言之，应该指出，ecu :30可以是以INTEL3 0 5 1微处

理器u 2 7为基础，并包括监视计时器,如果它不是每隔3 5 • 6毫

秒（举例来说)由微处理器u 27复位，则它将使微处理器u 2 7复

监视计时器是一电阻器一电容器网络，它包括集成电路（ICS),

u 1 9 a , u 1 1 a, u11c 和 u24F。

在:ECU30中还包括三个独立的外部计数器，以下将称作外部计数器

0，外部计数器1和外部计数器2。这些外部计数器全部包含在可编

程序间隔定时器i c u 2 8中（示于图2 e中）。

外部计数器0计时从发动机转速传感器4 8发出的脉冲串的周期。

外部计数器1计时调速器3 2发出的MF/SLF 信号的脉冲宽度。

外部计数器2发出传给调速器3 2的esc信号脉冲宽度。除了发动

机转速和MF/ SLP脉冲，外部计数器0和1的溢出标记也驱动

微处理器u2 7上的外部中断1 (管脚1 3 )。内部计数器1(在微

处理器u 27中）用于定时控制步进电机24的相位线困，及定时主

控制回路的周期。所有这些内部和外部计数器，都由5 0 0 m h z的

时钟驱动。

从挡位编码器2 6来的模拟电压通过模-数转换器U2 6转换成

数字信号并传入橄处理器U2 7 .

对于集成电路u 18, u 2 9 , u 3 0 , u27, u25, u11

和Y 1的+ 5伏和接地点，都并联着0 • 0 1微微法的电容（未示出),

在接近icsu7, U4和U8以及在IC s u 3和u 4之间都连接

着类似的旁路电容。Ec u 3 0还可以包括连接任选的 线或开关

OPO，OP1和0P2(见图2。）的输入端。可以将这些转移线编

码，以便把涉及车辆型号（举例)的信息传入ECU30。不接转移线时，

ECU 3 0可以把代表档位编码电压的二制进数恃输给显示器，用于

校准编码器2 6。

ECU执行图8 - 1 9中流程图所表示的算法，这些箅法向控制

系统提供两个无关联的，可选的自动操作方式，即恒定车速方式和恒

定发动机转速方式。控制系统还提供手动控制方式。

在恒定车速方式下，控制系统通过根据要求的车速确定的燃料效

率最高的发动机转速和减速比组合的选择^自动使变速箱14换档，

以使其精确地匹配负载的变化。

它要求操作者通过速度杆5 2 ，向控制器输入所要求的车速。

根据这个车速命令，控制器将选择恰当的变速箱裆位和发动机转速，

从而能以最小的燃料消耗保持该车速。当发动机功率不够时，所命令

的车速将不再保持，但变速箱1 4将继续根据负载的变化换档，以避

免发动机10停转，并维持尽可能大的功率。

在恒定车速方式下，控制系统同时调节发动机转速和变速箱档位。

这种方式利用了系统的全部能力。秆52发出的车速命令与当时的减速

比相乘，即构成发动机转速指令，发动机1 0由电子调速器3 2保持

符合指令的转选变速箱控制器通过与旋转换档阀2 0连接的步进电

机24,切换变速箱的档位，以控制发动机的负载•从电子调速器

32发出的总燃料流量信号M F F可以导出发动机的扭矩值。

在恒定发动机转速方式下，发动机转速保持恒定，变速箱1 4可

切换档位以调节发动机的负载，而不管车速如何。操作者负责通过扞

5 2选择恰当的发动机转速并通过开关4 6选择髙档极限。

在手动方式下，操作者直接控制发动机转速和变速箱档队控制

器通过自动/手动选择开关脱开变速箱‘

速度扞52是一具有双重功能的杆。当控制器处于手动或发动机

转速控制方式时，由于E c u3 0和调速器3 2的作用，它起普通手

动油门的作用。当控制器按车速;f式工作时.此杆重新对准车速方式标

记，在所有憒况下，操作者前推此杆时是加速，后拉是减速。

把自动/手动选择开关40置于自动位置时，可以起动任何前进

档的自动操作。试图在倒退档，空档或停车挡进入自动方式是控制器

所不允许的，并将产生诊断信息。

如果在自动方式下手动地移动变速杆1 6,系统将停止产生自动

换档信号，便得系统回复到控制器由手动操作进行控制。在自动/手

动选择开关上按一下resume (恢复）部位，将使系统重新进入自

动方式。把自动/手动选择开关拨到手动位置，然后再回到自动位置，

也将使系统再次进入自动方式。

所选择的方式可以随时改变。方式开关4 2处于车速位置时，操

作者可用扞5 2选择所要的车速，系统则选择正确的发动机转速和变

速箱档位，以使用最少的燃料来维持该车速，此时还受发动机最大功

率的限制和高档极限的限制，这些限制都是操作者通过开关4 6选择

的。

当方式开关4 2处于发动机转速位置时，扞5 2起手动油门的作

用，操作者仅箱选择恰当的发动机转选系统将自动切换变速箱1 4

的档位以调节发动机的负氣在车速和发动机转速这两种方式中都具

有按紧急换低挡維和比例换低挡运行的功能。根据扞5 2的

移动，进行快速换低榜和换高档的功能则只能在车速方式下现。当

发动机转速低于1 5 0 0转/分时，不能换高档，以避免在极低的发

动机转速下切换到更高的档位。高档极限用于限制最大的车速。

车速命令可随时玫变，但这只在自动车速方式下才有效。通过调

整速度杆52,并观察车速表和发动机转速表，操作者可以把车辆的

运行兼顾功率和燃料效率。

系统始终针对操作者命令的功率水平(车速）控制最大的燃料效

率。操作者根据地面条件和所要进行的作业类型决定车

双重显示器7 6指出车辆当时的操作条件。如果所命令的车速符

合实际车速，则车辆便可在操作者所命令的功率水平上运行。

在这种 方式下，车速将维持恒定（可达到最大的发动机功率点），即使车辆

卸去了负载当恒定的车速和燃料经济性比功率更重要对这种方式是

有用的。

如果所命令的车速大于实际车速时，所命令的功率水平便超出了

车辆的功率水平。在这种方式下，当车辆卸载时，它将会加速到所命

令的车速，而当负载增加时，它将减慢速兔在任何情况下,本辆将永 不

超出所命令的车选当最大的功率比恒定车速或燃料经济性更重要

时，这种方式是有用的。以这种方式操作时，建议不要把所命令的车

速设定得髙于当时条件下的最大适宜操作速度。

通过调节速度杆52可以随时改变车速。然后系统将自动地按所

命令的车速选择变速箱档鄉发动机转速。

利用高档极限选择开关4 6,操作者可选择变速箱14可自动切

换达到的最高允许档位可以随时调整此开关。如果高档极限设在低

于当前变速箱的档位上，则系统将自动缓慢地使变速箱向低速换档以

达到新的高档。把高档极限设在高于当时变速箱档位时，系统将自动

向高速换档至条件允许的新高档极在手动操作时，高挡极限控制

没有作用。

自动操作可以随时结束，只要通过扞1 6手动切换变速箱档位，

踩下离合器踏板(未示出）或把自动/手动选择开关40故在手动位置即

可。

通过杆1 6手动切换变速箱档位，或踩下离合器踏板（未示出）

将使系统回复成以手动命令的控制器。在这种方式下，系统不再自动

切换变速箱档位。系统仍然自动控制发动机转速，但通过可变增益油

门计算，速度杆52将控制发动机转速。这个算法通过换算，使杆

5 2的位置所控制的发动机转速与车速控制方式下控制的转速一样。

系统将继续对扞5 2的位置保持较低的灵敏度，直到扞5 2的动作使

发动机1 0出现高怠速或低怠速。如果推动扞52超过控制发动机髙怠

速的位置(或低于控制低怠速的位置），发动机转速将停留在高怠速

(低息速）上，扞的增益将被调整，使杆 5 2的那个位置成为新的

高怠速(低总速)位置，从而提髙扞的灵敏度。当杆5 2达到最前或

最后的位置时，手动杆的灵敏度将全部恢复。这个特点可防止，在系

统结束自动操作时，发动机的转速突然改变。

把自动/手动选择开关40放在手动位置时，将使系统进入手动方式。

在手动方式中，步进电机2 4及其线圈与电源断开，从而防止系统自

动换档。此时，速度扞5 2将控制发动机的转速，而不是车速。

s c u 30产生的E S C信号最好是脉冲宽度调制的信号，它表

示发动机1 0快怠速的线性百分比。信号有2 5 6个高于零值，1 6

微秒的不连续脉冲宽度， 2 5 6微秒的计时是从脉冲的上升沿到

下降沿，因此零负载下低怠速的脉冲宽度即为2 5 6+/-6微秒

(二进制0 )，额定负载下起步发动机转速的脉冲宽度为4 3 3 6 5

+ /-6微秒（二进制2 5 5 )。每隔1 0毫秒左右，E S C信号被

更新。当然，这些数据只是示范性的。

参阅图5, E S C信号将使电子调速器32选择发动机沿其运行的

部分油门曲线。为了以图说明电子调速器如何选择部分油门曲线，从

低怠速序负载到起步速度额定负载画一条线。沿着这条线移动一个距

离，使它与E S C信号的百分比成比例。与这一点相交的部分油门曲

线就是所选的部分油门曲线。注意，沿着这条在起步与低怠速之间的

线，由于调节器的偏差，而发动机转速误差为零（即发动机准确地在

ESC信号所命令的速度下运行）。当负载的变化引起发动机转速沿

所命令的部分油门曲线移动时，发动机转速将偏离所命令的转速。

重新参阅图1 ,时间上多路传输的M F、SLP信号包括三种

脉冲类型：同步脉冲，MF脉冲和速度杆位置脉冲，总周期为2 0

亳秒。

MF脉冲代表额定的总燃料流薰的百分比，它有256个髙于

零值、 I 6微秒的不连续脉冲宽度，这样MF可由2 5 6微秒

(二进制0 )的脉冲宽度来代表，可由2 8 1 6微秒(二进制160)

的脉冲宽度来代表。也可由4 3 3 6微秒（二进制2 5 5〉的脒冲宽

度来代表。在图6中看得最清楚，每隔10毫秒+/-0 • 5 12毫

秒送一个总燃料流量脉冲。

速度扞位置脉冲的脉冲宽度根据扞5 2的位置和其整个位置范围间

的关系而变化。因此，脉冲宽度可以有160个高于零值、1 6

微秒的不连续脉冲宽度，使全退速度杆位置由一个最小的256

微秒的脉冲宽度来表示（二进制0 ),而使全进速位置由最大的

2 8 00 +/- 6微秒的脉冲宽度来表示（二进制1 5 9 )。

速度杆脉冲每隔2 0亳秒发送一次，并且跟在第一个总燃料流量

脉冲的后沿后面，相隔14 7 2十/—9 6微秒。当然•这些时间周

期仅仅是示范性的。

现在参阅图7所表示的扭矩对发动机转速特性关系曲线，在恒定

车速控制方式下，决定燃料经济性的主要因素是操作点在发动机扭矩

转速图上的位置。它由编入控制器程序中的扭矩以及增速换档和降

速换档速度所决定。图7表示在拖拉机扭矩-速度空间的理想的最少

燃料轨迹（粗虚线）。如果车辆的操作能位于这条轨迹上，那就能使

每一个功率水平获得最大的燃料效率。

出于一些实际考虑，如数量有限的非连续的减速比，非零换档时

间，发动机冷却，传动系应力，最小液压泵速度等，因而这种理想轨

迹是不能得到的。目标是在不违反这些实际限制的前提下尽可能地接

近理想轨迹。粗实线表明这些目标之间的可能的折衷情况。当发动机

扭矩小于换高挡扭矩，并且发动机转速大于换高档速度时，变速箱即

换高档。与此类似，当发动机扭矩大于换低档扭矩，或发动机转速小

于换低相速度时，变速箱则换低档。

这些速度和扭矩线的确切位置，对每一个车型和每个特殊车型内

的每个变速箱档位都是不同的。对于一个具体档位，液压泵谇转，发

动机冷却和该挡位的扭矩储备所要求的最小允许发动机转速，确定它

换低档速度.而换低档扭矩則为传动系应力和磬损所允许的最大扭

矩。由于变速箱只有有限的档位，换高档和换低档扭矩之间，以及换

高档和换低档速度之间必须为稳定的操作提供足够的滞后。理论上，

最小的滞后是相邻档位间，变速箱传动比变动百分数。例如，如果从

笫四挡换低挡到笫三裆，则变速箱的减速比将增加15%， 则笫三档

换髙档速度，必须比第四挡换低档速度至少大1 5%。同样，第三档

的换高档扭矩必须比笫四档换低档扭矩至少小15 %。

实际上，滯后必须更宽一点，以考虑传动系中的损失，系统噪音，

调速器固定偏肖。表1表示实例车辆在车速方式下的换档点。在后附

的缩微平面附件中的程序淸单中，包括了代表这些换档点的数据。

发动机转速方式的换档点的选择，在两方面与车速方式不同：

1 )由于车速不再保持恒定，农具负载线的形状就非常重要，2 )由

于换档只根据发动机扭矩，因而没有速度点（仍然有紧急降速档速度)

需要计算。

表2表示某些发动机转速方式的换档点实例，其滞后程度是推土

犁所要求的。1 8 0 RACKL（12 2% 的额定扭矩）换低档扭矩级

别由最大允许使用的变速箱扭矩界隈区间所决定。1500转/分的转速是

任意选定的，以防止在非常低的发动机转速下换高挡。

简言之，ECU 3 0所执行的算法如下：

控制器首先检测操作者是否通过开关4 0选择自动操作。如果没

有，控制器不动作如果选择了自动操作，然后检测离合器开关4 4

的状态。

如果离合器踏板（未示出）被压下，则不允许自动操作，程序返

回到自动检测。如果离合器踏板未被压下，则程序检测发动机低转速

和发动机高扭矩的组合情札如果存在这种组合，则控制器假设发动

机1 0将要停转。交速箱1 4立即换低档，直到恢复发动机转速和/

或扭矩。

如果发动机1 0不在停转状态，程序将检测是否巳超过了 4 6设

定的高档极限。如果已经超出（这是非常可能的，因为操作者降低了

极限），变速箱1 4每隔4秒钟换低挡一次，直至达到高档极限。

如果当时的挡位处在或低于高挡极限，则检测方式开关42。如

果选择了恒定发动机转速控制方式，则程序将绕过对速度杆的检测，

而转移到对降速档速度进行检测。

如果恒定车速控制方式，则检测速度杆52的位置。如果操

作者已发出提髙车速指令、则进入快速换髙档程序。如果当时的档位等

于高档极限，则不允许进一步换高档，程序将返因到自动检测部分。

如果当时的档位低于高档极限，则变速箱14将换髙裆，对于挡位

1 —7 ,换档时将停顿0 • 1秒，对于挡位8—1 1,停顿0 • 3秒，

对于档位1 2—14,停顿1 • 0秒，直到发动机转速命令下降到低

于该档位的换高档速度或发动机扭矩变得更高，如果操作者巳经选择

了恒定车速控制方式，则换高档时，发劝机转速保持在预定的转速下,

直到达到正确的档位。然后，使发动机转速达到指令车速与减速比的乘

积，与以前_样。在衢要多次换高挡时，这可以避免发动机出现高怠

速，并可以使换档平滑。

如果操作者通过扞52已经发出降仳车速命令，则进入快速换低档

程序。变速箱14进行换档位之间停顿0 • 2秒（对挡位2 —

1 I )或0 • 5秒（对档位1 5 )，直到发动机转速命令升高

到超过该档位的换低档速度，或者发动机转速超过快速换低档的最大

速度，在此情况下，换低档速率减慢到每4秒一个挡仏这个较慢的

换低档速率使操作者有时间对发动机的超速作出反应。如果操作者巳

经选择了车速方式，则发动机转速保持在预定的速度上，它取决于换

低档时发动机的扭私这使发动机避免进入低怠速，并在低负载时使

换档平稳，而在髙负载时有较髙的扭矩储备。

如果所命令的车速没有变更，或者操作者已经选择了恒定发动机

转速方式，则检测发动机转逸如果发动机转速低于换低档转速，并

且还在降低，或者扭矩髙于换低档扭矩并还在随着发动机转速的降低

而增加，并持续2秒（档位1 2—1 5 )或4秒（档位2—1 1 )以

上，则变速箱换低档。注意，如果要换低档，则发动机转速必须正在

降低。如果选择车速方式，则随着每一次换低挡，必须加大油门以使

发动机转速提高（直至达到髙息进)以维持所命令的车速。如果没有

一个换低档的条件得到满足，则检验高档极限。

如果当时的档位低于高杩极发动机转速高于换高挡时速度，

并且发动机扭矩小干换髙档扭矩月待续4秒以上，则每隔4秒钟，变

速箱将换一次高档，直到发动机转速低于换高挡速度，扭矩大于额定

扭矩，或达到高档极限为止。如异选铎了车速方式，则每次换高挡时,

发动机转速将自动降下来（ 低怠速），以维持所命令的车速。

如果没有一个换档条件得到满足。则程序返回转移到自动检测。

应该指出，当操作者已经命令变更车速时，变速箱将很快换档，

而在响应负载变化（ 停转条件 ），换档较慢。这使控制器对操

作者来讲是非常灵敏的，但又避免了控制器对负载的短期变化（由于

颠簸运动或场地条件）会作出反应而反复换档，这可能使操作者会觉

得这种反复换档是讨厌的。

下面为图2 a—2 g和3a-- 3 u详细示意图的部件清单。当然,

部件的具体数值仅仅是示范性的，可以有很多其他数值，也是合宜的。

详细的逻辑流程

图8 — 1 9表示APT控制器算法的详细逻辑流程。图8为程序

的概貌。本说明书的后面部分包括变量名称的词汇表和定义清单，它

们对理解流程图是有用的。

在流程图中全部以大写字母出现的项目（如CLUTCH , SPD等

等）是变量名，它们代表在微处理器内存中的永久物理位置。小写变

量（如 Count# ， Spe ed Derivafoue Timer，Governor

Droop Compensation等）是暂时变量,没有永久的位置。在

括号内的变量，如（变量1 ,变量2〕是二字节变量，其中“变量1”

是最高位字节，而“变量2 ”是最低位字节。例如，

或（THBOTH, THROTi )是二字节变量数字常量假定是十进制的，

除非规定不同的进制。

一个或一个以上变量的数組用括号表示，如ARRAY {变量1，

变量2），其中“ A R R A Y ” 是数组名，而"变量1，变量2…“

是下标。 FRACTM {OPTIOB}是一个变量OPTION的数组

FRACTN的例子。 RATIO{ＯＰＴＩＯＮ, B3}是二变量数组的

例子。

一个例外情况是模量函数，其符号是MODn{变量}，其中n表

示模量值，而“变量”是要运算的变量名。例如，mod，{stpcht>

表示模量为4的变量STPCNT的值。模量函数的说明见定义表。

子程序用方括号表示,如SUBROUTIME〔变元1 ,变元2..〕,

其中“ SUBROUTINE ,’是子程序名，"变元1，变元2..•"是变元

FILTER 〔Count * , RPML, 7 , 3〕和LINE 〔DWNTQR〕

是子程序的例子。

在阅读流程图时，应记住，与发动机转速有关的变量（即RPML,

RPMDLY , rpmcom , UPSPD 和 dwNSPL ) /i：发动机转速周期，

而不是真正的发动机转速。也就是说，RPML是与发动机转速成反比

的。所以，表达式“RPML大小UPEPD "相当于“发动机转速小于

换高挡转速’’。

图8的主回路是整个程序的概貌。程序是按顺序组织执行的。每

次通过主回路时，即进入程序的一段。各段之间的信息传递是利用标

记和永久变量。为了完成一个程序段的运算，可以几次通过主回路。

这方面的实例是变速箱换档控制段中的换高裆记时器。

每隔1 0毫秒执行一次主回路。除主回路外，有4个中断程序。

当首次施加电源或硬件复位时，进入..IALIZATION初始

化段2 0 0。此时各种标记，指针，变量和计数器都被初始化。

然后继续执行到 LOOP SYNCRONIZALION (回路同步)段

8 0 0。1 0毫秒的回路时间是由这个代码控制的。

当到达下一个1 0毫秒周期的起始点时，进入DATA

C0LLECTl0N & COUDlTIONING (数据采集和调节〉段 300

在这个时刻读入所有的数字输入，除跳并存入内存。对外部计数器来

的原始数据作有效性检验，截短为8位，进行低通滤波并存入内存。

来自档位编码盘26的电压被译码成挡位号。

下一段是throttle control (油门控制）4 0 0。这里，

为电子调速器3 2计算发动机转速命令esc .

下一个进入 TRAKSMISSIOM shift CONTROL (变速箱换

档控制）段5 0 0。根据当时的运行条件检验数字输入和档位号的有

效性。引起变速箱换档的电信号或命絲由这个算法段生成的。

然后控制转移到serial data line service (串行数

据线服务）程序6 0 0。这里，挡位号和状态信息通过串行线传递给

仪表7 6。

在housekeeping (内务处理）段7 0 0,与主回路有关的

变量被更新，并检测中断的发生情况。

控制重新转移到回路同步段8 0 0,在等待下一个1 0毫秒时间

周期开始之后，回路重新开始。这个循环周而复始，直到电源切断或

硬件复位。

初始化

现在参阅图9 ,系统变量在初始化段2 0 0设置。变量TEST内

装入常数为TSTPAT。TEHT将在回路同步段8 0 0中被检验，

以确证程序在执行主回路之前已经通过了初始化段。在驱动线路3 1

中的所有步进电机驱动器被关掉，驱动器短路保护被接通，模数转换

器（u 2 6 )的M u X ( u 2 0 )设在档位编码盘2 6的值上。

通到诊断显示（未示出）的串行线被清零，堆栈指针设在常数

Stack上。换低档，换高挡，首次开始的换档，伪快速换高档，紧 急

换低档，快速换低挡，以及快速换髙档，自动油门平滑过渡，可变

增益油门，手动油门，数据类型显示，数据开关，以及离合器标记被

清除。ID标记被设定。

程序方式标记被设定。但是，进入手动方式时，它将被清除。设

定初始化中的问题方式标记，可以防止在操作者没有首先命令手动方

式时，程序从初始化状态直接进入自动方式。

错误信息( errmsg)和错误标记{ errflg )的设定标志着

“在自动状态下，动力增大”的状况。如果进入手动方式，它们将被

清除。

档位数(GEARIJU)和最高挡极限(MAXGR )设定为1 5。开

关箱1的重跳计数器（GRCHT)设定为在接受新的幵关状态前按要

求有二次相符。

发动机电子调速器的同步脉冲计数器被初始化以讨数5。 这将阻止从

调速器3 2采集数据，直到出现下一个同步脉冲。

数据开关计数器（GJLICNT)设定为1 6。这就要求，在错误信

息送至诊断显示（未示出）和自动操作被废除之前，必须发生1 6次

错误。

可变增益油门设定为满分辨度（THGAIH =13)。

三个外部计数器设定为二进制计数器，方式0，和双字节读/写

运算。外部计数器1和2装入1 6进制的FF。

内部时钟/计数器1装入常数MLPTIM。它将在2 • 5豪秒内发

生一次中断，并且是电机控制中断程序的时间基准。内部时钟/计数

器0被清除。

中断1循环计数器被清除。这个计数器用在电机控制中断程序中，

以向调速器发送油门命令。这个计数器也用于回路同步段，

以决定 1 0毫秒时间段的开始。

数据采集和调节

现在参阅图10 a—1 0 h,数据采集和调节程序3 0 0在主回

路的上部。在3 1 0 2步，开关标记（gliiflg )初始化为1 ,表

明这一轮没有发现数据开关。如果发现任何数据超出范围，这个标记

将被漬除为0状态。

离合器开关44和任选项转移器0P―0 , 0P—1和OP —2

的状态在3 1 0 4处被读入。由于输入的静态性质，这些是不重跳的。

如果不压下离合器踏板（未示出），则在3 1 0 6处离合器标记被清

除。否则就设定离合器标记，并且延时速度杆位置（ievdly)设定

速度杆5 2的位置（levl)(在31 10处）0这将使速度扞

位置的导数为零，并阻止在释放离合器时进入快速换档方式。

转移器op —1, 0 p —2和o p —3的状态被装入内存。如果

没有连接转移器，则存储单元0PTI0H被清除；否则将装入任意项

转移器的状态。这样就保证了，即使所有转移器全打开时，也使用有

效的任选项码，在这种情况下，串行数据线服务段向诊断显示（未示)

发送挡位编码盘位置号，而不是档位号和错误码。

在3202 —3206处，检测外部计数器0来的原始总燃料流

量数(puejlrh , pueirl )是否在2 1 8 0和1 1 6之间0如果

不是，如果开关计数器为零（即巳经发生了 1 6个错误），则在

3 2 2 2处设置错误信息6 9。

如果燃料流量在范围以内，则数据被截短为8位，通过低通滤波,

由 filter 子程序（3208 — 3224)存为 rackl。

在3 3 0 1处，检验速度扞位置（L E V L )是否大于或等于

16。如果不是，在3 3 0 3处，IE VL被设定为等于1 6。这是

为了保证，当系统刚开动，并首次初始化时，LEVi的初始条件是

一个有效数（即1 6或更大）。如果刚开动时，LEVL的初始值随

机地设定为小于1 6的值，则在输入为1 6的情况下，LEVL不会

超过1 3,这是由于作用于LEV L的滞后电路（余值截断），本部

分后面将要对此加以说明。

要检测从外部计数器0来的原始速度扞位置数（spdlrh ,

spdlrio 是否在 1 1 6和 1 4 1之间（3 3 0 2—3 3 0 6 )。如

果在范围以内，数据被截断为8位，通过低通滤波，由filter子

程序按ie v l ( 3 3 0 8 — 3 3 1 8 )储存。如果数据超出范围，

并且开关计数器已经降为零，则设置错误信息。如果数据在84和

1 0 8之间，则在3 3 4 0处设董错误信息9 5 （调速器珍断的油门

错误）；否则，在3 3 3 0处设置错误信息7 0（速度杆超出范围）。

从外部计数器1來的原始发动机转速周期数(RPMH , RPML )

除以8 ,并检测是否在40和255之间；3 402，3 4 0 4 和

3 4 14、如果不是，在3 412处设置错误信息6 8。如果数据

在范围内，则在低通滤波后，在.3 4 1 6处由filter子程序存作

R P M L。

RPML , LEVI,和RACKL.，被低道滤波反并相应地被FILTER

子程序存为 rPMDLY , LSVDL7 和 rCKFLU (见 3 5 0 2 —

3 5 0 6和图15 )。这些滤波后的数将用于计算发动机转速的变化

率，速度扞位置和在变速箱换档控制段中的总燃料流量。

由FILTER子程序计算出来的速度秆余值（LEVLR )的一个

最低位在3 5 0 8处被请象它的作用是给速度扞位置(LEV L )

增加2位滞后。

在360 2—3608步中，非线性速度杆位置（NLSPDL)作

为速度杆位置（LE VIO的函数，进行如下计算：

LEVL 不大于 1 2 2 时,NLSPDL=(LEVL/2 ) +8

LEVL 大于 1 2 2 时, NLSPDL=2（LEVL-87）-1

NLSFDL用于在低速时，即最需要时，扩大速度杆的分辨率。

在油门控制段，Nlspdl用于代替levl。levl在变速箱换档控

制段中，用于确定快速换挡。

在3 6 0 8处，监视再起动器被清除。每次经过主回路时，必须设

置和清除监视再起动器；否则监视时钟将越时并强迫硬件复位。

髙档极限，前进后退,空档联锁，方式选择和自动/手动选择开关’

要对照它们的最后读数（GRTEMP)读入并检测（3702—3704)。如

果符合，并且符合计数器（GRGNT）巳经降为1 (即续的符合)。

则在3 7 1 0处maxgR装入开关值。如果没有符合，或巳有两个连

续的符合，则GRCHT设置为0.并且GRTEMP设置为开关的当前值

(3712, 3714)。

档位编码盘位置号（GEARP）,要检测是否在3和252之间

(3802-3804)。如果小于 3816处设置错误信息9 4。如果

gearpt在范围内，则在380 3812处，检测数组Gearv中的输

入项目，后者包含每一档位的编码盘位置目标数。如果0pt2被清除，

例如，它可以标志中耕车辆连接到了车辆上，则使用数組的前16个

输入项。如果OPT2被设置，例如它可以标志车辆是4轮驱动车辆,则

使用第二组16个输入项。从输入项0 (代表空档)到输入项1 5 (代

表第1 5档），GEARPT要用每一个数组输入项来检测，直到gearpt

小于7加数组输入项。7与数组输入项相加，以保证所有的编码盘位

置号（目标号每侧的+/-7)将指定给与该目标编码盘号相关的挡位号。

然后，档位号（gearnu)在3 820处设置为等于输入项的顺序号

(count)。GR160P设置为等于 GEARNU加16倍的 OPT ION (在 3822

处)，用于程序的其它段落标记数组。

油门控制

油门控制段（见400和图11a-11j）分成两部分，410和420-486

在图11a⑴和1la⑵中看得最清楚„笫一部分4 10计算在变速箱换档

控制段中所用的变置RPMCOM,第二部分420-486将计算送至发动

机调速器3 2的实际发动机转速命令（throh , throi)。

计算bpmcm。

现在参阅11b ，在41 0 2-412 0处计算的发动机转速

命令是维持车速所要求的发动机转速，这是由速度杆5 2所控制的

（在车速方式下）。这个程序产生一个8位数（RPMC0M )，它代

表所要求的发动机转速，以发动机转速的磁拾音计数录示（即此数的

形式与RPML即发动机转速周期—氧， RPMCOM用于确定发动机转

速命令是否高于还是诋于换高档和换低档的速度：此命令不发送给调

步器3 2。代替它的是,本段第二部分所计算的油门命令发送给调速

器3 2。

变重R 3（4 1 0 2）是局部变量，在本段作为档位数用于在数

据录中作索引。便用局邵变童而不是实际档位数，则当发动机转速在

换档期间改变时赋值便具有灵活性，如果不逬行换档，在4 I 1 0

步，R3设置为等于最后一次通过主回路时的档位数（LASTGR )。

以LASIGR代替GEARNU ，以防止由于操作者手动换档时,进入控

制器的命令便发动机转速发生改变。

如果正在换低档，在41 02处设置为要被换成的档位

(NEXIGR }。如果正在换高档，'並且发动机扭矩低,则R 3也设

置等于NEXTGR。如果正在髙扭矩下换高档,则在4 1 1 0处，

R 3设置等于LASTGR，紐在4 1 0 8处设置SMOOTH标记。设

置SMOOT H标记可便本段第二那分能缓慢地改变发动机转速命令，

而不是阶梯式地改变，从而便换档平滑。

局都变量（R 7、R 6 )是减速比和非线性速度秆的乘积,在

4 11 2处计算如下：

(R7 'R8)=RATIO{0PT ION,R3} * (NLSPDL-Il-SRA0TN

{ OPTION})

数组RATIO是两个变量的减速比数组,即拖拉机型号（OPTlON )

和档位数（R3 )。为7成比例 ， 从NLSPDL中减去了常数1 I和数

组FRACTN。在 4l12处（R5，R4)设定为等于（R 7 , R 6 )。

茌4 11 6， 4 i i 8或4120处，变量RPlfGOM计算如下：

RPM C0M=2 5 6*M 1 { OPT ION}(R5,R4) 若 0≤R3≤4,

RPM C0M=2 5 6*M 2 { OPT ION}(R5,R4) 若 5≤R3≤9

RPM C0M=2 5 6*M 3{ OPT ION}(R5,R4) 若 10≤R3≤15,

为了用减速比提高计算精度，数组RAT I 0包括M 1

{OPTION}倍的发动机转速对轴转速的减速比（档位1 — 4 ),

M 2 {OPTION}倍的发动机转速对轴转速的减速比（挡位5 —

9 )，和M 3 (OPTION)倍的发动机转速对轴转速的减速比(档

位10— 1 5 )。这样就保持数組的输入项大于6 4，从而减小相乘

时的舍入误差。因此，在便用RAT I 0中的数值时，根据挡位数,要

求有三种不同的系数。

R 3和（ R 7 ，R 6 )转栘到本段笫二郤分,用于COMPUTE

AUTOMATIC THROTTLE(计算自动油门）程序。

计算（THROH'THROL)

现在参阅图1 1 c _1 1 j ，本段笫二部分将计算16位数

（THROH，THROL )，它是送到发劲机调速器3 2去的油门命令脉

冲宽度。笫二部分由四小平行路径组成。取那条路径，是在4 2 02

一 4 2 I 8中，根据主回路其它部分设定的系统标记条件确定的。四

条路径是VARIABLE GAIN THROTTLE (可变增益油门）

(4 3 0)，AUTOMATIC THROTTLE (自动油门)（460),

HOLD THEOTTLE FOR PAPID UPSHIFT （快速换高档的维持

油门）（4 50 )。和 HOLD THROTTLE FOR RAPID DOWNSH-

LFT（快速换低档的维持油门）（422）

可变增益油门

如果设定了手动油门标志（MTHRFL），同时如果变速箱处于

空档或倒档，以及自动/手动选择开关40在手动位置，方式开关4 2在

发动机转速位置，或者如果设定了问题方式标志(PFLg ),则可变

增益油门程序即执行控制，它是第一条路径

现在参阅图1 I d和1 1 e ,可变增益油门程序是在系统处于手

动方式经与控制器命令时采用的。当APT系统处于自动方式，並且

选择了车速控制方式.，则速度杆5 2以车速标定，这样在速度杆5 2

后拉到底时，便会发出最小车速命令，而前推到底时，则会发出最大

车速命令.在手动时，希望速度干5 2的信号成为以发动机转速而不

是以车速标定的真正的油门控制信号。当进行自动和手动之间的转换

时，会发生困难，因为速度杆的位置可以导致两种方式的显著不同的

发动机转速’从而在改变方式吋’车辆将发生摆动。可变増益油门程

序可解决这个问题，即它在系统从自动转到手动控制时，可维持恒定

的发动机转速•要注意的是，本程序只是在从自动向手动转换时才有

效，而在手动到自动的转换时是无效的。

可变增益油门程序重新确定从速度秆5 2发来如信号的比例 ， 从

而使杆位置在手动时命令的发动机转速，与目动车速控制方式下命令

的一样。速度杆52将保持这种降低了的分辨能力，直到移动速度杆

5 2，以致使发动机转速处于高怠速或低怠速。如果速度杆5 2推到了

超过发动机高怠速命令位置（或拉到低于低怠速命令位置),对发动

机油门的命令将停留在高怠速（或低怠速），同时速度杼增益被调

整，使杆的那个位置成为新的高怠速（或低息速）位置，从而提高杆

的分辨率。当速度杆5 2被推到最前面或最后面的位置时，则速度杆

达到手动的最高分辨率。

可变增益油门程序从43 0 2步开始，首先检測速度肝位置。如

果速度行处于任一极限位置，叫油门增益设定为最高分辨率

(THGAIN=1 3 ) （ 4320），如果速度杆不在任一极限位置，

並且发动机转速在低怠速和高怠速之间,而这又不是第一次通过本程

序（THGAIN< >F)，则 增益保持不变。

如果这是第一次通过或发动机转速为任一极限值，则计算新的油

门增益.。在计算新的油门增益时必须首先确足，当时的操作点是高

于还是低于手动油门的最高分辨率线，因为在计算〔THR0H，

THB0L )时，要用不同的，首先要假定操作点高于此线,然后

计算新的油门增益，並于4 3 0 8步存入局部变量R2 ：

R 2 =1 6 * （ENTSPD-8)(LEVr.-16)。

在4 3 1 0步，VGTFLG标记被清除，以标志出操作点高于手

动油门的最高分辨率线。

如果R 2大于1 3 (最高分辨率增益），则假设是正确的,R2

则用作新的油门增益。如果R 2小于或等于1 3 ,则操作点就是低

于手动油门的最高分辨率线，在4 31 6步， R 2将被重新计算如 下：

R 2 = 1 6 * (135-ENT SPD )/( I 75-LEVL)。

然后设置VGTFLG标记,以标志出操作点低于手动油门的最高分辨

率线。

然后用THGAIN检测R 2 ,并且二者中最小的装入THGAIN

(4 3 1 8 — 4 32 0 )。然后，THGAIN扳限制住不小于1 3

(432 2—4 3 2 6)°

代表新油门命令的局部变量（R 5 , R 4 ),在4 3 3 0或

4 3 3 2处进行计算,它取决于VCJULG标记的状态：

(R5，R4)=THGAlN*(LEVL-16) 128 如果VGTFLG=0

(433 0)'或者

(R5,R4)=2168-THGAIN*(175-LEVL),如果VGTFLG=1

( 4332)

然后控制转移到Limit Ca Throttle (极限

计算油门)程序（图110 )，其屮,（R 5 ，R 4 ) 限于l 2 8和

1 6 8之间。

自动油门

现在参阅图1 1 h，如果没有设定任何换挡标记，控制器为自动

方式，则,控制转移至Compute Automatic T hro t tie (计算

自动油门）程序，这是第二条路径。在4 6 04、4 6 0 6或4608

步根据局部变量R 2 (用于计算RPMC0M的档位数）计算代表新油

门指令的局部变量（R 5、R 4 ):

（R5,R4)=2*(R7,R6)-N4{OPTlON} 如果0≤R2≤ 4 ；

（R5,R4)=5*(R7,R6)-N4{OPTlON} 如果5≤R2≤ 9 ；

（R5,R4)=25*(R7,R6)-N4{OPTlON} 如果10≤R2≤ 15 ；

然后控制转栘到Limit Calcuaated Throttle (极限计

算油门）程序,其中（R 5 , R 4 )限制在1 2 8和216之间。

快速换高档的维持油门

现在参阅囹11g ,如果设定了快速换高挡标记 ， 则取第三条路

径。快速换高档时， 在快速换高档已经幵始其笫一次换裆后，如果发

动机转速维持在预足的水平，则换档可以更平滑。维持动作和换档开

始点的同步是由FSTFLG完成的。

如果在发出快速换高挡命令后，这是第一次通过这条路径，则

FSTFLG标记被清除。清除FSTFLG标记，则UPFLG标记即被检测

（45 04 )。如果UPELAG被渍除,此时换高档还没有开始，则

控制转栘到Compute Automatic Th r o ttle (计算自动油门）

程序。如果UPflG被设定，则开始换高档，在4 5 0 6步设定

FSTfLG ,以标志发动机转速予维持，同时检测发动机扭矩。如

果在4 5 0 8步发动机扭矩 USTQR 15,则在4 5 1 0步

清除HITQR标记，以标志快速换高档开始时的低扭矩。否则，在

4 5 1 2 步设定HITQR 。如果设定了HlTQR，则转移到 Compute

Automatic Throttle ，计算自动油门）程序。如果HIT QR

被清除，则控制转栘到Rapie shift (快速换高档) 程序的

Hold Throttle (维持油门)指令。

在Rapid. Upshift (快速换高档）程序的 Hold Throttle

Command (维持油门指令)，代表新的油门命令的局部

变化(R5'R4)在 451 8 或 452 0步将根据 GEARNu建立

起来如下述：

(R5，R4)=HRUPL0 如果GEAENU < 12;以及

(R5,R4)=HRENHI 如果 GEARNU〉= 1 2。

快速涣低档的维持油门

现在参阅图11 f ,如果快速换低档标记已设定，则取第四条路

径。换档一开始，就立即把发动机转速维持在预定的水平，将便快速

换低挡逬行。

如果在4 4 02处，发动机转速小于快速换低档的维持速度,则

不搿要维持发动饥转速並退出这段程序（即给调速器3 2的油门命令保

持不变）。否则，根据发动机扭矩，代表新的油门命令的局部变量

（R5,R4〉在4406或44 0 8步被建立起来，它的值如下：

(R5,R4)=HHDNL0 如果RGOFLT=

(R5,R4)=HRDNHI 如果 RGKFLT >RDSTT。

然后四条路径再汇集一起，并检测SMooTH (平滑）标记（见图

11a， 4 8 4步和图11 j )。如果设定了 SMOOTH标记,则油

门命令从ENT SPD值（在斜面升高开始前的当时油门命令）沿斜面

上升到(R 5 ，R 4)中的新计算值（见囹111, 4 7 0 2 —

4 7 0 8 }。斜率取决于数组RAMP中输入顼。ENTSPD—旦沿斜

面上升并达到（R 5，H 4 )中的值时， SMOOTH标记即被清除。

本段的最后一步（4808)是把（R5,R4)中的值装入

(THROH^THROL) 。 (THR0H，THJR0XI )用于确定在时钟1中断

部分中要发给发动机调速器3 2的脉冲宽度油门命令。

变速箱换挡控制

现在参阅图12a—12 q ，变速箱换档控制段可以分为两条

主要的平行路径：手动方式和自动方式。

手动方式

现在参阅图12 b中的5 02和5 0 2 6步,以及图1 2q中

的 508、5 10、57 0 扣 518 8—5 1 9 4步，如果在 502

步，自动/手动选择开关40在手动位置戎恢复位置，则逬入手动方式。

在手动方式甲,在5 0 02 — 5 a 0 8处，所有的错误方式和换档标

记铍清除，时钟在5 0 8扣5 I 0处滑零亚退出本段。手动方式仅仅

是为便系统下一次逬入目动方式，对系统进行初始化的高速状态。注

意，在手动时所有的诊断错误被清除。

自动方式

当自动/手动选择开关40在自动位置时，则进入自动方式。自动方

式从检测各种输入的有效性开始。

输入有效性检测

参阅图 12b— 12a，502和5002 — 5052 步），输

入的有效性检測是检验车辆的操作状态‘确定是否允许变速箱逬行自

动操作。如果发现有差错，则设定有关的错误信息和问题标记，从而

结束目动操作直到通过手动万式清除问题为止。

如果在5 0 1 0步设定了反问标记（ftEVSW )，则在5 0 2 8

步.检测当时的档位欸。如果档位数大于第4挡，则在5 0 3 2步设定

错误信息8 6，否则，在5 0 3 0步设定错误信息66。在任一种情

况下，在5 0 3 4步都设定问题标记‘亚且控制转入手动方式'只是

错误标记没有清除。

如果在5 01 2步，当时的裆位数为零（即空档）‘则在5 01 6

处空档联锁开关38( NEUT SW )。如果KEUT 巳清除（即

空挡），则设定错误状态6 6 ，且控制转入手动方式，但错误标记

没有清除。如果设定了NEUTSW (在5 0 1 6处）,而联锁记数器

（IMLKQT）在5054处尚未降为零，则设定错误状态66，並

且控制转入手劫方式而供标记没有清除。如果在5 0 5 4处

INLKCT为零，则设定销误信息64,同时控制转入手动方式,而锚误标

记没有清除。联锁计数器提供了时间，以使档位编码盘26和空档联锁

开关38二者能在检測错误状态之前穂定下来。这就使两个传感器的定

时变得不太紧要。

如果在5 0 1 4步设定 GLUT OH C即压下离合器踏板)，则在

50 2 0步检测目动标记（AFLAG）如果已清除，它表示还不允

许自动操作，则在5 0 6 2步设定错误信息2 4 7，同时控制转入手

动方式，而错误标记未被清除。如果在5 0 2 0步设定AELAG ，它

表示在最后一次通过回路时允许目动方式，则离和器计数器

(CLUCHT )在5 0 2 2处减少，并在50 2 4步检测。如果

CLUGNT为零,则在50 2 6处设定错误信息2 4 7，同时控制转

入手动方式，而错误标记未被清除。如果GLUGNT不是零，则控制

转栘到下一个输入检测（5 0 3 6 )。CLUCHT时钟便离合器开关

44重跳,並可防止在不平的场地条件下离合器踏扳的不规则跳

动，可能错误地便自动操作停止。

如果设定了 CLUT GH (即放开离合器踏彼），则在5 0 1 8步

GLUT GH设定为2 5 5 ,同肘控制转移到下一个输入检测 (5036)°

在5 0 3 6步检澜空档联锁开关3 8 （NEUEUTSW ),如果已清

除,则控制转移到上速联锁计数器程序（5040,5054 —

50 5 6 )，如果设定了 NEUT SW（即不是空档）,则在5 0 38

步INLKCT设定为2 5 5，同时控制转移到下一个输入检测。

如果在5 0 4 2步设定了问题标记（PFLG ),则控制转入手

动方式，而错误标记未被清除，它可防止在探测到错误后，继续进

行自动操作。

如果在5 0 4 4步设定了诊断标记（DIAGNO )，这表明步进电机

诊断正在进行，则不设定错溪状态，同时控制转入手动方式，

而错误标记未清除。

如果正在换高裆或换低档（即在5 0 4 6或5 0 4 8处设定

UPFLG或DWNFLG )，此时便不需要进一步的行动，同时退出本 段°

如果在5 0 5 0步，当时的档位数（GEARUU )不等于最后一

次通过回路时的档位数（LASTGR ),它意味着除了 APT便变速

箱換档以外，还有其他什么事，则在5 0 5 8步设定错误信息

2 4 6,同时控制转入手动万式而错误标记禾被清除。

換挡初始化

输入有效性检测巳经通过之后，控制器便需为下一小变速箱换档

实现初始化。在5 0 5 2步，步进电机的步逬计数器（STPGNT )

设定为1 61 >它允许在放弈换档尝试以前,最多达到1 6 0步。同

样，在5 0 5 2步，步逬电机驱动为洋（DRVPAT )设定为3 3 H ,

用于步进电机24的两相运行。

现在参阅图I2e，（506 0—5 0 8 0步）。如果在5060

步自动标记（AEXAG)已清除，这就蔥味着已由手动第一次进入目

动,然后AFLAG设定，在5 o 6 2处设定车辆识别标记

(IDFLAG )。设定IDFLAG将便车辆的I D (标识）码传递给显

示器7 6 。

快速换档条件

在5 0 6 4步检测速度什5 2的动作情况。如果它已被推府前’

则能够进行快速换高挡（即在5 0 6 6步设定RPUFLG )。如果它

被拉到后面，则能够进行快速换低档（即在5 0 7 0步设定

RPDFLG ),检测杆的移动状况是从秆位置（LEvL )中减去低通

滤波后的杆位置（LEVDLY )。如果快速换档条件中的任一小都起

作用,则在5 0 7 2步清除油门斜升标记〔SMOOTH )。

计算换低档扭矩

换低档扭矩（DWNSTQ )是选择了车速方式还是发动机转速方

式的函数。如果是车遝方式（即在5 0 7 4步设定MODESW ),则

在5 0 8 0处由LINE子程序计算dwnstq ,以数据表中的

dvottqr作为变元。如果是发动机转速方式（即modesw被清除），

则两个快速换挡标记都被清除（5076),而dwststq是由索

引option （ 5 07 8 )所指的数组esmdst中的元素。

紧急换档条件

现在参阅图12f—12h(5082—5112步），在紧

急换挡条件检测中，要检验发动机扭矩和转速，以确定发动机是否

有停转的危险。如果有则变速箱立即换一级低档。紧急换裆条件检

测可以分成两部分：导数检测和水平检测。

第一部分：导数检测

在导数检测中,用发动机转速相发动机扭矩的变化率来检测停

转条件。

如果发动机转速没有下降（5 0 8 2 )，如果设定了快速换高

档标记（rpufig ) ( 50 8 4 )，或者如果滤波后的发动机扭

矩{ RGKFLT )小于换低档扭矩(DWUSTQ. ) ( 5 0 8 6 )，则

绕过导数检测，在5 1 0 4步PANTIM清零，而控制则直接转移

到水平检测（图1 2 H )。

否则，在5 0 8 8步计算出逯度导数时间单位如下：速度导数

时间单位=2 1 * ( 2 5 6 + rpi£d-ly-rpmi ) — 5j03,然后在

50 9 0步它被限制在0至2 5 5之间的值。滤波后的发动机转速

周期(RPMDJLY )和发动机转3¾¾期（R P M I< )之河的差值,

构成了导数的基础。其余W数字用于标定导数比例‘使得在

180 0转/分时降低2 0转/分所产生的时间单位数为2 5 2 ，

而在1 8 0 0转/分时降低25 0转/分时产生的时间单位数为

0。注意RPMDJLY相R P M L是反动机转速周期，是与发动机转

速成反比的。

如果发动机杻矩没有增加，则绕过导致检测，PANTIM请

零，控制直接转移到水平检测。

否则，在5 0 9 4处计算岀扭矩导数时间单位如下：

扭矩导数时间单位= 3*（256+Rorli-RACKL）-

5 2 8 ,然后在5096步，它被限定为0至2 5 5之间的值。滤波后

的发动机扭矩（RCKPLT）和发动机扭矩（RACKL )之间的差值

构成导数的基础。其余的数字用于标定导数的比例,使得发动机杻

矩增加1%的额定扭矩产生的时间单位数为2 3 7，而发动机扭矩

增加5 0 % 额定扭矩所产生的时间单位数为0。

在5 098步计算出总的导数时间单位，它是速度导数时间单

位和扭矩导数时问单位的简单平均值：

紧急换低挡时间单位（PAMTIM )在5 100步増加/在

5 1 0 2步的导数时间单位检测。如果pantim不小于导数时问

单位，则控制转移到水平检測。否则，导数检测便已探測出停转条

件）便紧急换低档标记（panfla )在5 1 1 0处步设定，在

5 11 2步pantim被清零，而控制转移到下面 initiate

Downshift (形合换低档)子一子段。

第二都分：水平检测

在水平检测中，用发动机转速和发动机扭矩的水平来检测停转

条件。

如果在51 0 6步，滤被后的发动机扭矩（rckfit )小于

索引OPT ION所数组PDSTQR的元素，或者如果在5 1 08

步，滤波后的发动机转速周期（RPMDLY )小于索引GEARNU

和0P TlOn所指的数组P H S P D的元素，则退出本子程序段，

而控制转移到Shift condition (换档条件)子程序段（图

1 21）。否别，水平检测便巳探測出停转条件，这将使紧急换低

档标记(PANFLG)在 5110 步被设定,PANTIM 在5 1 1 2

步被清零。控制转移到下面的Initiate Downshift（开

始换低挡）子—子段。

回过釆参阅图1 2 a ，换挡条件子段的逻辑是实际确定何时，

以及是否需要变速箱换档。这个子段可以进一步分为7个主要的子

—子段：Downshift Conditions (换低裆条件）.

Downshift Timer (换低档计时）,Initiate

Down shift （ 开始换低挡）， Upshift Conditions

(换高档条件），Upshift imer (换高档计时）和

Initiate Upshift（开始换高档）,Torque Timer

(扭矩计时）。

通过这些子 —子段的逻辑换低挡条件5 3 4，5 3 8，

5 4 0开始。如果任何换档条件都得到了满足，则控制转入换低

档计时536,542，如果时间还是没结束，则换低档计时退出

本段，如果时问巳经结束，则换低档计时把控制转移到initiate

Downshift （搬换低档）并退出本段。

如果在Downshift Cond ifions (换低档条件）子段'

任何换低档条件都没有满足,则控制转栘到Upshift Condi

fions (换高档条件）子段5 4 4, 5 4 6.如果发动机转速换

高裆条件不能满足，则退出本段。如果条件得到满足，则检测扭矩

换高挡条件。

如果扭矩换高档条件得到满足，则控制转移到UPshift

Timer （换高档计时）子—子段556， 562如果时间还没

有结束，则换高档计时退出本段，如果时间已经结束，则换髙裆计

时把控制转栘到Initials upshift（开始换高档）564

步，并退出本段。

如果扭矩换高裆条件没有满足，则控制转移到Tor que

Timer（扭矩计时）子—子段5 52，5 5 4。如果设定了快速

换高档条件，则扭矩计时或者清除快速换高档条件，并把控制转移

到Downshift Conditions(换低档条件) 如果没有设

定换高档条件，则退出本段。

换高档改换低档的条件都基于发动机转速和发动机扭矩。如果

快速换档条件中有一个得到满足，则在发动机转速检測中，用发动

机转速周期命令(RPMCOM )代替发动机转速周期（RPML）。

局部变量“ Speed ”包含所选的发劲机转速周期。

还有，如果快速換梏标记中有一个被设定，则在5 12 0步，

调速器偏差补偿装入了 1 2 ( 图1 21)。它的效果是在5 1 2 4

步，把换低档检测速度提高1 0 0转/分，以补偿无载时调速器的

偏差性。如果在快速换低档方式中，偏差没有得到补偿，则在低

运输负载下，变速箱可能以太大减速比进行换低档。这是因为在

低负载下，由于调速器偏差，发动机转远将高于转速命令。因此，

在低负载下，RPMCOM不能准确代表发动机的实际转速。

换低档条件

现在参阅图121(5 114—5 126步），换低档条件由

在5 1 22步检測万式开关4 2开始。如果已选定了发动机转速方

式〔M03SSW被清除），则发动机转速检测即可绕过，控制转入

换低档扭矩检测。如果选择车速方式（ modesw被设定),则在

5 12 4步检测Speed ，看它走否小于调速器偏差量补偿和换低

挡速度周期之和(DWNSP { GEARNU,OPTION) ). (注意，

由于正在检测发动机转速周期‘这相当于检测发动机转速是否大于

换低档转速）。如果是，则由于发动机转速而不需要换低档，控制

则转入换低档杻矩检测。如果不是，则在5 1 2 6步检测快速换低

档标记。

如果设定了快速换低档际记（RPDFLg)，控制便转移到换低

档计时子—子程序。如果RPDFiG已被清除,则控制转栘到换低

档发动机转速变化率检测。

现在参阅图12 J ( 5 1 2 8 —5 1 38步 )‘换低挡扭矩检

测（5 1 2 8 )将对发动机扭矩(RAKPLT )与换低档扭矩

（DWNSTQ )进行比较。如果RCKFLT小于DWHSTQ，则由于

高度发动机扭矩而不需要换低档，控制转移到清除快速换低档标记指

令（5 1 3 4 )。如果RCKFLT 大于 DWMSTQ ,则在5 13 6

处检測扭矩变化率。如果扭矩在下降，则发动机在恢复中，因而不

要求换低裆，即使扭矩是大的。此时控制便转移到清除快逑换低档

标记指令（5134)。如果发动机扭矩没有下降，则控制转移到

换低档发动机转速变化率检测（5 13 2)。

在换低档发动机转速变化率检测中,如果发动机转速在增加，

则发动机在恢复中,无论其它条件如何，也不要求换低挡，所以控

制转移到清除快速换低档标记指令（5134)。如果发动机转速

没有增加，则控制转移到换低档计时子段。注意，只是在发动机转

速不増加的条件下，才换低档。

清除快速换低裆标记指令（5 13 4)将潰除快避换低挡标记

（RPDFLG )，因为没有满足换低挡条件。此时，在5 136步

将用高档极限（ m axgr )检测当时时档位(gearnu ) °如果

gearnu大于maxgr ，则巳经超过了高裆(最可能的是操作者

降低了高档极限），控制便转移到图1 2 0时换低档计时子一子段

(5 140-5162 步）。如果 gearnu 等于 maxgr 1 则说

明巳经达到高挡，不允许再换尚挡，因此换档计时和换档标记二者

都被清除，同时退出变速箱换档控制段（图1 2 q)。如果

gearuu 小于 maxgr ，则 在 5 1 3 8 步换低档计时（dwhtim)

被清零，控制转移到图12K的换高档条件子一子段（5 2 0 0—

5 2 1 2步）。

换低档计时

现在参阅图12a，换低档计时子-子段在5 1 4 0步，由检

测当时变速箱档位（GEARNU）开始。如果GEARNU=1,则不允许

再换低档，换挡标记即被清楚，两个换挡计时也被清除，并且退

出变速箱换挡控制段（见图T2q 520）。如果GEARNU

不是1，则检测快速换低档标记。

如果在5 1 4 2处没有设定快速换低档标记（RPDFLQ ),

则要求正常地换低档。如果在5 1 4 4步，GEARUU小于第1 2

档，则换低档时极限（局部变量“ timer”）设为2秒（5148)'

并控制转移到换低裆计时增量指令（5150)。如果GEARNU

大于1 1 ,则“ timer，，设定为等于4秒（5 14 6)'之后才

把控制转入换低档计时增量指令（5150 )。第12档以上的档

位有较长的换低档时间，这将防止在高档时，由于大的档位变化所

引起的大的过渡负载的增加-从而产生不必要的換低档。

如果在5 1 4 2处设定了 RPDPJLG ，则要求快速换低档。对

于第1 2挡以下的裆位，“ timer，’设定为0.2秒（5 1 6 8 ) °

对于大于第11档的挡位，”timer，'设定为0 • 5秒（5166)。

在这种情况下，要求不同换档时间，以达到平稳换档。低的档

位可以换得比攻快一点，因为它们引起较小的车速更化°如果在

5 I 7 0步，发动机转速周期（R P ML )小于快速换低档时时最

大发动机转速周期（MAXRDII },(即发动机转速大于最大的快速

换低档转速），则在5 1 7 2步“ timer "被设定为4秒。它使

操作者有时问作出反应以防止发动机快速超速。

在5 15 0步，换低档计时(DWNT IM )有一个增量，即对

通过换低档计时子一子段进行计数。

在5 1 6 0步检測发动机扭矩（RCKFJLT )，它应小于紧急换

低档扭矩C PDSTRQR COPIIOH) )°如果是'则绕过按比例换低

档计时，控制转入换矮档计时检测。如果不是，则在5 1 6 2步计

算按比例换低档计时。

按比例换低挡计时由两部分组成：发动机转速按比例换低档计

时（ESPDST )和发动机扭矩按比例换低档计时（HIPDST ) o

ESPDST走换低档计时极限，它按比例地位于0秒和局部变量

“ timer ”值之间，这取决于发动机转速周期（R P ML )在

换低档新速周期（ DSHSPD )和紧急换低档转速周期（PNSPD)

之间的位置：

现在参阅图12P(5I74 —5186步），同样，在

51 7 4步，etpdst是换低档计时极限'它按比例位于0秒和

“timer”值之间，取决于发动机杻矩（RCKFJLT )在换低挡扭矩

(DWNTQR )和紧急换低档扭矩（PANICT)之间的位置：

然后在5 176-5 182步“timer”被赋值身它是ESPDST、

ETPDST和“ timer”中的最小者。然后控制转移到换低挡计时

检测。按比例换低裆计时的作用是根据发动机10接近紧急换低档

条件的程度，加快换低档的速度。这使系统在达到紧急换低档条件

前'对负载突然增加能更快地做出响应。

换低档计时检测 ( 5 18 4)是用换低档计时（DWNTIM)

来检测”timer"。如果”timer ”小于DWNTIM ,

则还不到启动换低档吋时间，而退出变速箱换梢控制段。否则， 换

低档计时的时何巳经结束，控制转入开始换低档子—子段。

开始换低挡

在5186步，检测档位数（GEARNU)。如果它等于1,

则不再换低挡，这样换档标记而被清涂，两个换档计时都被清零，并

退出变速箱换档控制段（见图1 2 9中5 7 0 ).

现在参阅图12q（5188,5194及50 —510步)

如果GE ARNU不是1 ,则在5 1 8 8步（图1 2q）用髙档极限

（MAXGR)检测GEARNU,如果GEARNU大于

MAXGR，则绕过换检测中的最高发动机转速，控制转入设定

换低档标记命令（5 1 92 )，如果GE ARNU小于MAXGR,

则在51 9 0步检测发动机转速周期（R P M L)是否小于换低档最

大发动机转速周期C M AX D WN )(即发动机转速大于最髙换低挡

转速）。如果是，则不允许再换低档，因为这将使发动机超速，因

而退出变速箱换档控制亂如果不是,则没有超速的危险，控制转移

到设定换低档标记指令（5 1 9 2 )。

设定换低档标记指令(5 1 9 2)包括设定基档（BASS&H)等

于当时档位（ GE ARUU )，设定目标档位（NEX T GR)等于

GE ARNU —1 ,设定换低挡标记（DWNF LG)，以及清除快

速换高档标记（RPUFLG )。然后在51 9 4步清除SMOOTH

标记,并退出变速箱换档控制段.

换高档条件

现在参阅图1 2 K -换高档条件段在5 2 0 0步，由检测方式选

择开关开始。如果选择发动机转速方式（ M 0 D E S W 巳清除），

则在52 0 4处检测发动机转速是否大于1 5 0 0转/分，如果是 ，

则控制转移到“test torque ”(检测扭矩）赋值指令

(52 08).如果发动机转速小于1 5 0 0转/分，则对于换高裆

来说,发动机转速太低，因而检測为快速换高档标记（PRUFLG)

( 52 0 6 ).如果设定了 PRUFLG,则清除换挡标记，两个换

档计时均被清零,并退出变速箱换档控制段(图124中的5 7 0 ,

508和51 0).如果PR U FLG巳清除,则在退出变速箱换档

控制段(图12q中的5 10)之前，只有换高档计时被清零。（只

有换高档计时被清零，因为这可能是在快速换高挡期间第二次通过换

髙档条件，因此换高档标记不应被清除)。

如果在5 2 0 0步选择车速方式(设定M 0 D E S W ),则在

52 0 2步检测局部变量“ Speed"(速度)以确定它是否小于换

高档速度阉期 (UPSPDf{GEARNU，OPTLON})

(即发动机转速大于换高档速度)。如果是，则发动机转速对换高裆

是足够高，控制转入“ test torque，’赋值指令（ 5 2 0 8)

如果不是-则发动机转速不要求换高档-而检测为快速换髙档标记

(P RUJ- L G } ( 52 0 6 ).如果设定了 P R U F L G ‘则清除

换档标记，两个换档计时都被清零，并退出变速箱换档控制段。如果

PRUFLG巳清除，则在退出变速箱换档控制段之前，只把换髙档

计时清零。（只有换高档计时被清零，因为这可能是在快速换高档过

程中，第二次通过换高挡条件，因此换高档标记不应被清除）。

"test torque ”的赋值指令（5 2 08)是在换高档扭

矩检测回路前的初始也这个回路要通过二次，一次是局部变量

“test torque "等于未滤波的发动机扭矩( R ACKL ),

另一次是“test torque ”等于低通滤波后的发动机扭矩

(R0KFLT).这就允许长时间的高扭矩水平或快速增加发动机

扭矩，以防止换高档。

"test torque ”的初始斌值为R A C K L时,在

5 21 0步检测为快速换高档标记( PRUFLG).如果设定,则

在图12m的521 4步检测档位数。如果G E A RN U = 1，则绕

过换高档扭矩检测 ， 控制转移到开始换高档子段(图1 2 n )。 （除

第一挡外，无论扭矩大小，始终允许进行快速换髙档。这是因为从第

一档换档将产生大的过渡扭矩，这是必须避免的，如果G E A R N U

不是1 ,则在52 1 6处检测“ test torque”,以确定它是

否大于快速换髙档扭矩（RUST QR {OPT ION} )。如果

是， 则对快速换髙档来说,扭矩太髙，控制转移到图1 2 1中的扭矩

计时子一子段（52 2 8—52 4 0步)。如果不是,控制转移到

R AC KL检测（图1 2 1)。

参阅图1 2K的521 0和5212,以及图1 2l的5 2 1 8

和5 2 2 0 ,如果P RUF L G已被清除。则检测“ test

torque”,看它是否大于发动机转速方式下的发动机转速换高档扭矩

(LINE (E SMUST )〕或车速方式下的车速换髙档扭矩

(LINE(UPTQR).如果 “test torque ”大于换高

挡扭矩(在5 2 2 2步），则对换高档来说，扭矩太高，控制转入扭

矩计时段( 5 2 8 — 5 2 4 0 )。 如果“test torque"

(5 2 24 )小于换高档扭矩，控制转入RAG KL检测，

RAOKL检测是检查这是第一次 ， 还是第二次通过换高档扭

矩检测。如果“test torque” 二R A OK L ,则这正好是第一

次通过，所以在5 2 2 6步，“test torque”赋值为

ROKFLT ，并控制转移到换髙档扭矩检測回路的开始点(图

1 2 K ) 。如果 “test torque ”不等于R A ¢ KL ， 则这是第

二次通过，两种发动机扭矩都巳检测过后,换髙裆条件是正确的。

在 52 4 2处，清除扭矩计时( T QRT IM ),控制转移到换髙档计

时子一子段（图.1 2 n )。

扭矩计时

参阅图1 2l，只要发动机扭矩大髙不能进行换髙档时，就进入

扭矩计时子一子艮只要扭矩髙，扭矩计时就推迟换高档，而不是结

束快速换高档，直到扭矩下降而不清除快速换高档标也只有当扭矩

在扭矩计时时过程中始终髙时身才清除快速换高档标乱这使系统对

由于不均匀换档或场地条件的短时瞬态的负载增加不敏感，当扭矩计

时在计数时，伪快速换髙档标记（PRUFLG)被清除并重新进入

换档条件子段，此时用R PM L代替R PM ( OM进行发动机转速检

测。这样就允许在等待扭矩下降时，根据需要进行正常的换低档。

扭矩计时程序是在5228步，由检测快速换高档标记

（RPUFLG）开始的.如果P R UFLG已被清除,则不需要扭

矩计时，因而扭矩计时；T QRT IM被清除-换高档计时被清除，

并退出变速箱换档控制段（见图1 2 m中的52 7 0 )。

如果设定了 R P UFL G，则在5 2 3 0处检测为快速换髙档标

记(PRUFLG).如果已故清除，则这是笫二次通过换档条件，

并绕过扭矩计时的递增，否则,在5 2 3 2处扭矩计时将增加。

步操52 3 4 — 52 3 8的作用是把扭矩计时（T QRT IM )

设为1秒(如果档位小于8)或3秒（挡位不小于8 ) 。要求不同的

计时极限的原因是：较髙的挡位产生较长的扭矩过渡,因为它们引起

较大的车速变化。如果在5240步，TQRTIM小于计时，则扭

矩高的时间已经太长，所以T QRT IM被清除，ROUFLG被清

除，换高档计时被清除并退出变速箱换档控制段(见图12 m中的

52 7 0).如果TQRTIM小于计时极限，则在5 2 7 2处检测

PRUFLG(图12m)。

如果在5272步PRUFL G被清除，则这是第二次通过换档

条件子段，所以在图12 q的51 0步，换高档计时被清除-并退出

变速箱换档控制段.

如果在5 2 72步设定了 PR U F L G,则它被清除，并通过图

121中的51 1 8重新进入换档条件段，并用R P ML进行发动机

转速检测.

换高挡计时

现在参阅图1 2 n ( 5242—5266步）。换高档计时段在5244

处开始.把挡位数（&EAENU)与I 5作比鉸。如果GEABNU等于

1 5.则不允许再换髙档，所以清除换档标记.两个换档计时都清零

并退出变速箱换档控制段（见图12g中的57 0. 50 8和510).

如果GEARNU不是1 5,则在5 2 4 6步检测快速换低档标记

(BPDFLG).如果BPDELG己设定，则不允许换髙档，并退出变

速箱换档控制段.如果BPDEL&被清除。则在5 2 4 8处检测快速

换高档标记（EPUFLG )。

如果RPUFLG被清除，则要求进行正常换高档.在5 2 5 0步。

设定换高档计时极限（局部变量“ timer”）为4秒，控制转移到

换高档计时递增指令（5 2 5 2 ).如果RPUFLG己设定.则要求

快速换高挡.换高档计时极限（"timer ”）在5 2 5 8 — 5264

步中，由当时的变速箱档位确定，因为较低的挡位比较高的挡位能更

快地换髙档（由于它们会引起车速变化）。档位小于8时，“timer"

设定为0.1秒( 5 2 6 2.),对于档位8至1 1. “ timer "设

定为0.3秒（5260),对于第1 2及更髙的挡也” timer"

设定为1秒（.5 2 6 4 ) 。然后在5 2 6 6步，检测发动机转速周

期（RPML)以确定它是否小于快速换高档的最小发动机转速周期

(MINRUP ) (即发动机转速大于最小的快速换高挡速度）.如果

不是则不允许快速换高档。并退出变速箱换档控制段。否则，控

制转入换髙档计时增量指令(5 2 5 2 ).

换高档计时增量（UFEIM )指令5 2 5 2将记下通过铁高挡计时

子一子段的次数.如果在5 2 5 4步，UPTIM小于“ timer ’’。则

还不到换高档的时间。而退出变速箱换档控制段。如果UPTIM大于

或等于"timer”.则换高挡计时己经结東控制转移到开始换高档

子一子段.

开始换高挡

在5 2 5 6步，开始换高档子一子段设定基挡（BASEGR )等于

当时挡位（GEARNU ),设定目标挡（NEXTGR )为GEABHU+ 1 。

设定换高档标记（UPFLG）。然后.在图1 2 g的5 1 9 4步.设定

SMOOTH标记.然后。在5 0 8和5 I 0清除两个换档计时.并退出

变速箱换档控制段。

再参阅图8.串行数据线服务程序6 0 0的作用仅仅是控制信息

传输给显示器7 6和诊断显示器（未示出）.这种信息传输和显示功

能。对本系统作为自动控制系统的运行并不是必需的，所以不枸成在

附后的权利要求中所定义的本发明的一部分，因此本详细说明书不再

对这种功能做进一步的说明，只要指出一点.即在所附的缩微平片附

件中的程序清单中.包合了为实现这个功能所必须的软件.

内务处理

现在参阅图1 3.在内务处理段（7 0 0 )中.与主回路有关的

变量被更新，并检测发生中断的情况*

在7 0 2步，包含最后一次通过回路的档位数的变量LASTGR 。

被更新为当时的档位数（GEARNU ).主回路计数器（LOOPGNT)

取得增量，

在7 0 4步检测总燃料流量速度杆中断标记（MESLIN ).如果

这个标记己设定，意_在最后一次通过主回路时.己经发生过中断.

则在7 0 6步清除标记。如果MFSLIN己清除（即没有中断）.则在

7 0 8步设定数据故障标记（GLIFLG) 。并且如果己经相继有1 6

个错误.则在7 1 4步设定问题标记（PFLG )和错误信息7 6.

下一步在71 6步检测发动机转速中断标记(ENGSIN ) 。 如果

这个标记己设定意味着在最后一次通过主回路时己经发生了中断.

则在7 2 6步清除标记.如果ENGSIN己清除（即没有过中断）.则

在7 1 8步设定数据开关标记（GLIFLG ).如果己经相继发生过

1 6次错误。则在7 2 4步设定问题标记（PFLG )和错误信息7 7.

最后.在7 2 8处检测故障标记（GLIFLG).如果这个标记己

设定，意味着最后一次通过主回路时没有发现数据错误，则在73 0

步.开关计数器（GLIGUT )设定为16.这就要求在设定错误条

件之前必须相继发生16次错。如果GLIFLG己清除，则CLICNT

单独留下来继续计数。

回路同步

现在参阅图1.这一段(8 0 0 )是主回路的最后部分.它控

制着回路执行的同步.

在8 0 2步，内部时钟1被设定为最高优先级中断，外部中断1

(数据采集中断）被设定为水平触发.

定时回路在8 0 4步开始，此时将可能中断输入硬件。并设定监

视时钟输出（WDOG).如果在每次通过回路时，WDOG不循环，则

监视时钟的时间要结泉并强迫硬件复位。

在8 0 6处.中断成为可能。内部时钟I和0是按方式I构成的

(即1 6位时钟/记数器）。两个时钟都启动，在正常情况下.时钟

和中断应该己经调整好.但是如果有某些随机错误改变了它们.它们

就在这里复位。

在8 0 8步，常数TESTPAT与变T E ST进行比払TEST

是在初始化段赋值TESTPAT的.如果现在这两者不等。则可以认为.

由于某些错误程序没有经过初始化段，于是程序被强制返回，直到

监视时钟强制硬件复位。

在8 1 0步检測电机中断标记（ MOT INT) 。如果MOTlNT没

有设定。逻辑流返回转移到定时回路的顶端。如果巳设定了 MOTINT,

则在8 1 2步清除这个标记并重新开始执行主回路。在每个4次进入

内部时钟1中断程序时，MON INT即被设定-由于内部时钟1每

隔2 . 5毫秒中断一次，因此主回路每隔1 0毫秒执行一次。

子程序

FILTER (滤波器}

现在参阅图1 5 .滤波器是实现第一级低通滤波。如果抽样速率

是10毫秒（即主回路的回路时钟），则时间常数等于

(R 2 / 10 0 )秒。

FILTER (滤波器）子程序取局部变量“ new data ”和局

部变量”old data ”的平均数，并把这平均数返回存入“ old

data ”。所用的公式是，

old da ta = ( (R2+old data)十 new da ta+rema i nde r )

/(2**R7).

其中变量R 2和R7是滤波系数，必须在调用程序中设定。R2必须

小于2 * * R 7才能使该滤波器工作。变量“ remainder ”是用变

量”old data “最后一次调用FILTER时的相除余数。注意.对

每一个所用的变量“ old data ’’。要保持一个专一的变量

“remainder ”。变量”remainder "是防止舍入误差所要求

的。

子程序DI V1 6(未示出）是众所周知的通用1 6位除以8位

程序，它返回一个8位的结果。所用公式的形式是：

A o o = ( R 2 . R 1 ) / (R 5, R 4 )

注意， R 5和R 4之间的二进制点邀余数。

被除数和除数都向左移到一起。直到至少其中之一有一个在最高有效

位（m sb )中。然后被移的1 6位被除数除以披移除数的前8位，

后8位被舍弃。

上溢或除零将返回2 5 5的值。並且进位标记被设定

LINE (线）

现在参阅图1 6 . LINE子程序返回一个8位数（按RACKL

的格式），它是给定的发动机转速和扭矩转速空间中的线的扭矩水平。

LINE的唯一变元是包含线斜率和截距的数据表的基址。LINE

把当时的档位数，当时的发动机转速和任选顼开关用作附加的输入。

数据表的形式如下：

前16个字节是8个二字节字，包含斜率信息，其形式是

0.5* EACKL * RPML (记住 RPML 是发动机转速的倒数)。

斜率取0 .5的比例，使它符合2字节。第8项没有定义。表中的其

余项目包含截距，並由7组16个单字节数组成。每组对应上述7个

斜率中的一个。每组中的1 6个元素对应于变速箱的空档到第15档。

截距的形式是0. 5 + EACKL 。其中值0 — 6 3是正的，值6 4 —

2 5 5是2的负补数。截距取0. 5的比例。使它符合单个字节。

调用LINE将使子程序指到数据表，並取一个由变量OPTION

所确定的斜率。在斜率上要加截距，后者由变量option和

GEARNU所确定。这个和乘以2,然后返回调用程序。

时钟0中断

现在参阅图17 ,这个程序是在内部时钟计数器0上谥时进入的。

时钟/计数器0是储备用于以任选的车速雷达（未示出）定时脉冲宽

度。这个中断是留用于处座雷达数据的传输误差。此时，这个中断程

序仅返回到调用程序。

时钟1中断

现在参阅图18 a— 18 i， 这个程序是在内部时钟/计数器1

上溢时进入的。内部时钟1的结构是以2. 5毫秒的间隔中断微处理

器。由于内部中断1把徽处理器指引到步进电机控制程序，这样，步

进电机2 4便可进行每秒4 0 0步的运算。每当时钟1第4次中断时,

重新进入主控制回路，所以控制回路周期是1 0毫秒。

这个程序在6 0 0 4处开始，把内部时钟/计数器1重新设定为

2 . 5毫秒的中断。

每当第4次进入本程序时，外部计数器2在6 012 步装入

(THROH , THROL ),以更新结调速器的油门脉冲宽度。

如果在6 0 1 4步设定了诊断标记（DIAGWO ),则控制转入步

进电机诊断程序（图18g —1)。在诊断程序中，要检测电源电压

和每个电机驱动器集电器开关是否在范围内。如果发现差错，则

设定相应的信息。如果没有发现差错，则在6 1 4 0步设置错误

信息6 5 ,说明差错不在电机，可能是联接障碍。借助诊断程序.在

61 5 2步，中断计数器（INTCNT )将得到增量，然后退出中断程

序。注意，每次通过诊断程序时要进行一次检测。为了完成整个诊断

程序需要11次中断。

回到图18 a和18b,如果在6 0 1 4处清除DIAGNO 。则

在 6 1 0 6-6 0 2 0处检测换档标记（DWNFLQ 和 UPPLG )。

如果没有设定任何标记，则不需要电机运动，因而。所有的电机驱动

器都被关掉，控制转入程序（图1 8 e )。如果两个标记都被

设定。则发生了一次错误，所以在6 0 2 2步设定信息9 2 ,所

有的电机驱动器被关掉.控制转移到A/D程序（图18a )。如果

两个标记中只有一个被设定，则要求电机2 4运动（图18e ),同

时捡测电机驱动方式。

如果在6 0 2 4处，驱动方式的下部半字节不等于上部半字节，

则发生了一次错误，程序转移到自身直到监视时钟强制硬件复位。

如果两个半字节相同。则在6028或603 0处，目标挡位编

码盘数（targat ,)被装入表GEARV中的索引0 P T 2和 NEXTGR „

如果要换高档（UPFLG被设定），则在6 0 3 4步target #

增加1 ,如果要求换低裆（DWNFLG被设定），则在6 0 3 2处减小

2。这样就提供了短时的滞后，以克服档位编码盘安装上的间隙。

现在参阅图18c，如果在6036步最后一次档位编码盘的读

数（GEARPT )等于tarSat 则换档已经完成，控制转入

“Shift done (完成换档）”程序（图18e )。如果设定了

UPFLG , 并且QEABPT 大于 target .( 6 0 3 8 , 6 0 4 2 ),

则电机2 4巳经通过目标。控制转入“ Shift done ”程序。

如果 UPNFLG已清除而GEAUPT小于target#,则电机2 4已经通

过目标，控制通过6 038和6040转入“ Shift done ”程序。

否则，电机2 4还没有到达目标，则在6 0 4 4步捡铡电机步进计数

器（STPCNT )。如果STPCNT=0,则说明已经以最大数量的步

数试图达到目标，所以控制转入“ Shift done ”程序。如果

STP0NT不是零，则在6 0 4 8处把DR VP AT缺驱动器从而使电

机2 4移动一步。根据设定的是那个换档标记，DRVPAT是向右或

向左旋转，同时控制转移到A/D程序。

现在转到图1 8 e ，“ Shift done ”程序通过在6 0 5 8处

清除UPFLG , DWNFLO和PANFLG通知主回路，换档已经完成。

如果在6 0 6 0处，当时的档位等于目_位（GEARNU= NEXTGR),

则设定LASTGR等于GEAENTJ,所有昀抓驵动关掉。控制转

入A/D程序。如果当时的档位等于系统换档的初始档位

(GEAENU=r BASEBH ) 。则有些问题正在Pljk换档。所以在

6 0 6 8处设定诊断标记（DIAG NO ) , 在60 7 2处所有的驱动被

关掉，控制转入A/D程序，如果GEAHNU不等于NEXTGR或

BASEBE,则系统以外的什么问题已经改变了档位，所以在6 0 6 6

处设定错误信息9 1 ,所有的电机驱动被关掉，控制转入A/D程序。

现在参阅图18f，在6074处，程序从模拟一数字转

换器（图2d中的U26)读入档位编码盘2 6的原始数。档位编码

盘的原多合数在6 0 7 8 处用FILTER子程序，平均成GFEAEPT。

A/D转换器在60 8 0处将重新起动，中断计数器（INTO NT )将

增量（图18i的61 5 2 ),並退出中断程序。注意 ,在这个中断

程序中，转换器使它的运行与电机驱动同步，从而可以降低驱

动器噪音。

外部中断

现在参阅图19 a — 19 e 。这个中断是在总燃料速度杆线的每

个脉冲的终止，或每个发动机转速脉冲的终止时进入的。当外部计数

器0 (发动机转速)和外部计数器1 (总燃料/速度杆)上溢时也进

入这个中断。

这个程序的运算在于轮询总燃料扞和发动机转速脉冲中断

源，根据要求为它们服务。如果在运算后.仍有未处里的中断.则可

认为，这是由外部计数器0或外部计数器I的上溢引起的中断。每个

外部计数器都被清零，接着检测中断线依次确定是那个计数器造成了中

断。注意，如果有几个未处理的中断，这个程序不会结束，直到对它

们全部服务完毕。

由于这个中断程序必须对四种不同的中断源做出响应，而且这些

中断可能同时发生，所以要求记录有多少个中断已经得到服务。局部

变量“ loop counter ” (回路计数器）的建立就是为了提供这个

功能。 “ loop (ounter "记录有多少循环已经通过中断程序。在

四次循环以后（即所有4个中断都己得到服务）。如果试图作笫5次

循环.“loop counter ,。将发生错误信息。

这个中断程序在7 0 0 2步形合，它把局部变量"loop

counter ”设定等于5。

循环在7 0 0 4步随减小“looP counter ”开始。並在

7 0 0 6嫩测它是否为象如果“ loop counter ”为零，则这

是第五次循环。所以在7 0 0 8处设定错误信息7 1 。因而在

7 0 1 0处外部中断1将失去作用，並退出中断程序。注意，必须使

中断失去作用，以防止重新进入中断程序，从而阻止主回路把错误信

息发出乡合诊断显示（未示出）。

如果”loop counter ”不是零，则在7 0 12处检测内部

时钟/计数器1的计数如果在时钟/计数器1中的余值小于96微

秒.这个程序将等待，直到不再是这种情况为止。其原因是时钟1中

断程序包含向外部计数器2的写入命令，以更新对调速器3 2的油门

输出。由于内部时钟/计数器1有最高的中断优先权，並且可以中断

这个程序，所以必须检验内部时钟/计数器I 。看这个程序是否有足

够的时问（约9 6微秒),在内部时钟/计数器1中断之前，读出外

部计紋器0或。为一个未处理的中断服务。如果这一点没有倣到。

内刺时钟1中断程序可能在这个程序发出的M S B和L S B读出命令

之间，加一个给外部计数器的命令。并干扰使所有三个外部计数器。

如果在时钟/计数器I中的余值大于9 6微秒，则在7 0 14处 查

询外部中断1线。如果没有未处理的中断，则退出中断程序。如果

有一个未处理的中断。则在7 0 1 6处查询总燃料/速度杆触发器

(MPSLF )。

如果总燃料/速度扞是中断源（MFSLFE"己清除），则在

7 0 18 处控制转入“mass fuel/ Speed leuer (总燃料/

速度扞）”程序（图19 d ) 0如果MFSLPF己设定。则查询发

动机转速触发器（BPMFf )。如果发动机转速脉冲是中断源 (

SPMF己清除),则控制转入“ engine speed (发动机转

速）”程序（图 19c )。如果RPMFP已设定。则一个外部计数器

的上溢可以成为中断源。

在7 0 2 0处，首先清除外部时钟0 ,然后在7 0 2 2处险测外

部中断1。如果巳经清除了中断，则外部计数器0的上溢就是中断源,

所以在7 0 2 4则巴故障计数器（GLICNT )减到零后，在7 0 2 8

处设定错误信息6 8 ,並退出中断程序。

如果清除外部时钟0没有清除中断1 ,则在7 03 0处清除外部

时钟1。如果清除了外部中断1 .则外部时钟1的上溢就是中断源，

所以在7 0 3 4 -7 0 36 把故障计数器（GLICNT )降为零以

后，在703 8处设定错误信息87 。並退出中断程序。

如果清除两个计数器都不能清除外部中断1 ,则控制转移到中断

程序中循环的起点。在雄.“loop counter ’’减小並被检测。

现在参闽图19c,发动机转速程序在7 0 4 0处碰。这是由

于设定了发动机转速中断活动标记（ENGSIN )。这个标记在主回路

中被检測.以确定每次垲过回路时是否有发动机转速信号。发动机转

速勉发器被清除，以便硬件准备好接收下一个发动机转速脉冲。

在7 0 4 2处，外部计数器0读入原始发动机转速数据，它是以

(BPMRH， RPMHL )存入的。

在7 0 4 4处，外部计数器0重新装入1 6进制的FFFF ,使它

准备妤接收下一个数据腺冲。（要记住外部计数器是减法计数器）。

控制转移到中断程序中循环的起点。 “ looP counter”减小

並被检测。

现在参阅图总燃料/速度杆餅在7 0 4 6处开始，由

于设定了总燃料/速度杆活动标记（MPSLIN)。这个标记在主回路

中检测以了解总燃料/速度杆触发器是否被清除，并使硬件准备好接

收下一个总燃料扞脉冲。

在7 0 4 8处，从外部计数器1读入原始计数。它以（R3,

R2 )存入，直到确定该数据是什么。

在7 0 5 0处，外部计数器1重新装入16进制的FFFF。使它

准备好接收下一个数据脉冲。(要记得外部计数器是减法计数器）。

如果在7 052处，（R3, R2 )包含一个小于10 5微秒的

计数，则数椐超出了范围，因此在把故障计数器降低为零（7 0 5 4

一 7056)后。在7 058处设定错误信息7 4 。同时控制转移到

中断循环的起点。

如果在7052处，(R3 .R2)包合一个在10 5和152

徽秒之间的计数.则数据是同步脉冲，所以在7 0 6 0处同步循环计

数器（SYNCCT )被设定为零。控制转移到同步循环计数器检测。

如果SYNCCT是0或大于3 。数据是同步脉冲或者系统仍在等待

同步脉冲，所以控制转移到SYNCCT增量步。

如果SYNCCT是1或3 。则在7064 处。在（R3, R2 )

中的数据被认为是总燃料流量数据，並以（FUELRH 。 FUELRL)

存入。控制转移到SYNccT增量步。

如果SYNCCT是2,则（R3, R2 )中的数据取作速度杆位置,

并以(SPDLRH , SDDLRL )存入。控制转移到S YNCC T增量步。

在SYNCCT增量步（7 0 68 ), SYNccT增量以计算同步循 环数。

如果在7 0 7 0处，SYNCCT大于2 0 ,则从收到最后一个同步

脉冲后计算，巳经过去太长的时间。在707 2处设定错误信息7 5,

SYMCCT设定等于以开始搜寻下一个同步脉冲，控制转移到中断

循环的开始处。

如果SyNCCT小于2 0 ,则控制转移到中断程序中循环的起点，

其中"loop counter ,,减小並被检测。

一变量词汇表一 A

ACC-累加寄存器，一种通用的寄存器。

AFLAG-自动标识标记，标志换档逻辑算法的内部状态。自动时设

定，手动或手动给控制器命令时复位。

AUTOSW-自动开关标记。标志自动手动开关的状态。自动时设定，

手动时复位。

B

B ――通用寄存器

BASEGR-基挡数。等于开始换档时的GEARNU值（即从哪个挡位

进行换挡）。

C

CLUTCH-离合器标记。压下离合器踏板时设定。放开离合器踏板时

清除。设定时，本标记迫使系统进入以手动方式给控制器命令

的状态。

CLUCH-离合器开关重跳计数器。

D

DIAGCT—诊断循环计数器。首次设定DIAGNO时即被清除。每次

进入电机诊断程序后增值。

DIAGNO—诊断标记。当步进电M能完成换档时设定。完成电机诊

断程序时复位。设定时，本标记可使步进电机诊断程序能寻找

驱动器、步进电机和电气配线中的问题。

D1SBUF-显示缓冲器。本缓冲器包含要输出到TED显示中的信息。

DISPFL-显示标记。无问题状态时，本标记被清除。有问题状态时,

本标记套住每一个送至诊断显示的信息，从而允许信息在错误

码和档位数之间更换。

DRVPAT-电机驱动器方式。在每次换档开始时被自动方式逻辑初

始化为33H。它随电机的每一步右转或左转。它决定步进电

机的那一相开或关。只有4个1sb是有效的。一个位被设定

标志着电机的一个相要接通。

DRPROT-电机驱动保护标记。设定后允许指令送給驱动器。清除后

使驱动器短路保护起作用。

DWNFLG —换低挡标记。当换低挡条件满足时，由自动方式逻辑设定。

在完成换档，进入问题方式或进入手动方式时被清除。设定时，

本标记使步进电机控制逻辑给变速箱换低挡。

DWNSPD：-换低档速度周期。这个数与发动机转速的倒数（即RPML

格式）成比例，当发动机降到此数以下时，将进行换低挡。

DWUSTQ-由LINE子程序计算出来的换低挡扭矩（单位为RACK-

L)。当发动机扭矩超过这个水平并持续一个规定的时间周期

时，自动方式逻辑将给变速箱换低档。

DWNTIM-换低挡计时。在手动方式，开始换档和换档条件不满足时

被清除。当换低档的条件得到满足时，每逄第二次通过控制回

路就增值。

DWNTQR-换低挡扭矩数组。这个数组用作计算换低档扭矩（DWN-

STQ)的]LINE子程序中的变元。数组的前8个元素包含每种

车辆型号的换档线的斜率(单位为0.5*RACKL*RPML) 。

1 6元素其余7个组包含每种车辆型号、每个变速箱档位的换

低档线的扭矩截距（单位为0.5*RACKL)。

，

，

向数据表。 在data collection and cosditiosibq

(数据采集和调节）段的末端，这个变量被更新。

GRCNT—开关数匹配计数器。当maxgr符合grtemp时减值。当

maxgr不符合grtemp时设定为等于2。用于输入开关的

重跳。

GRT EMP-暂时开关输入内存。这是最后一次通过控制回路时的

MAXGR的值。用干输入开关的重跳.

H

hitqr—髙发动机扭矩标记。这个标记用在油门控制段，确定是否

应该在快速换髙档时保持油门命令，否则被清除。

hrdnhi—在高扭矩下，快速换低挡的发动机转速保持值。这个数的

格式是（throh , throl) .

HRDNiO-在低扭矩下，快速换低档的发动机转速保持值。这个数的

格式是（throh , throl) 。

hrenhi- 1 2-1 5档，快速换高挡的发动机转速保持值。这个

数的格式是（throh , throl)。

hrupio—在1-1 1档，快速换髙档的发动机转速保持值。这个数

的格式是（throh , throl)。

I

idflao-拖拉机识别标记。在系统初始化和第一次从手动进入自动

时被设定。当识别输给诊断显示时被清除。用于控制何时

把车辆型号识别码进至诊断显示。

inLkct —空档联锁錯误计数器。当变速箱不在空档，并且空档联锁

开关关闭时，它被初始化为2 5 5。每次通过控制回路时，如

果a)变速箱在空档，并且联锁关闭，或b)变速箱不在空档，

，

MAXRDU-快速换低档的最大发动机转速用期。这个数与发动机在

快速换低挡时，必须低于的发动机转速的倒数（即RPML格

式）成比例

MFSLIN-总燃料流量/速度杆中断标记。每次发生中断时被设定。

在控制回路的终点被清除。这个标记用于检测，在最后一次通

过主控制回路时，总燃料流量/速度扞是否起作用。

MFSLFF-总燃料流量/速度杆触发器输入。起作用时取低值。这个

标记用于确定是否有总燃料流量/速度杆中断等待处理。

MINRUP-快速换高档的最小发动机转速周期。这个数与发动机在快

速换高档时必须高于的发动机转速的倒数（即RPMJL格式）

成比例。

MODESW—方式开关：这个标记代表方式开关4 2的状态。

MODn(X)，-对n取模的运算器。

MOTINT-电机中断标记。每当第4次进入电机服务中断（内部时钟

1中断）时被设定。在控制回路的终点被清除。这个标记用于

检测，在最后一次通过主控制回路时，电机中断是否起过作用。

MTHRFL-手动油门标记。在可变增益油门逻辑中被设定（如果进

入倒档或空档或者问题方式被设定）。在手动方式逻輯中被清

除。设定时，这个标记使APT控制器把速度杆位置反射铪电.

子调速器（通过可变增益油门程序），代替自动油门速辑中的

发动机转速命令。

N

N4 -这是一个黹数，用于计算（THROH , THROL). 车辆

型号的函数，对4850拖拉机设定为1 0 3 8«

NEUTSW —空档联锁开关。联锁关闭时被设定。联锁打开时被清除。

NEXTGR —下一个挡位。在每次换档开始时，它被设定为目标挡位

数（即要换成的挡位）。

N1SPDL-非线性速度杆位置。这是LEVL的非线性型式。速度扞

的下段被系数2妒展以改善分辨率，上段被系数2压缩。

NiSPDL用于计算发动机油门输出,但LEVL用于感受速度

杆的移动，结合着触发快速换高/低档。

NLSPDL=(LEVL/ 2 )+8 如果LEVL ≤122,

NLSPDL=2*(LEVL - 87)如果LEVL＞122

O

0PTION —自由选择开关字。该字设定为自由选择开关的状态，可

以用来识别车辆型号类别。OPTION用于数据表的索引。该

字包^。些单个位OPTO , OPT1和0PT2o对于4850型

拖拉礼OPTO-OPT2錢等于零。

OPTO-自由选择开关字的第一位。见OPTION。

0PT1-自由选择开关字的笫二位。见OPTION。

0PT2-自由选择开关字的第三位。清除后可以表示选择了中耕拖拉

机-设定时,可以表示选择了 4轮驱动拖拉机。见OPTION。

P

PAHELG—紧急换低挡标记。当发动机即将停转时，由自动方式逻辑

设定。在完成换档，首次进入自动方式逻辑和进入手动方式逻

辑时复位。设定时，这个标记能绕过换低挡计时，实现非常快

的换低档。

PDSTQR-紧惠换低挡扭矩。这是紧急换低挡方式必须超过的发动机

扭矩（单位为RACKL).

PFLG —问题方式标记。在自动方式下，有问题方式时被设定。在手

动方式和进入自动时复位。被设定时，这个标记使变速箱不能

换档，并向诊断显示发出错误信息。

PHSPD—紧急换低档速度周期。它与发动机在紧急换低裆时必须低

于的发动机转速的倒数（即RPML格式）成比例。

PRPQFLG-伪快速换高档标记。在进入快速换高档扭矩计时时被清

除。当正在进行快速换髙档，并且快速换髙档扭矩计时超过快

速换高挡扭矩时间时，PRPUFLG复位，并重新进入换档逻辑。

它允许快速换髙裆扭矩计时正在计时做正常的换档检測（即用

发动机转速而不是发动机转速命令）。

R

RO , RI ,

R3 , R4 ,

R5 , R6 ,

R7 –通用寄存器。

RACKL-这是与总燃料流量成比例的数，可做为发动机扭矩的量度。

RACKL不是一个绝对测量值，而是额定燃料排量的百分数，

是发动机扭矩的相对指标。

总燃料流量 RACKL

0 0

额定值 1 6 0

1 59%的额定值 2 5 5

RATIO-减速比。这个数量档位数的N倍。对4 8 5 0拖拉机而言，

裆位数为1-4时，N为0.399853,挡位数为5-9时为

1.59943 ,挡位数为1 0-1 5时为3. 198866 。

RCKFLT-这是RACKL的低通滤波型式的数。

RDSHSP-快速换低挡保持速度周期检测值。这个数与发动机在快速

换低档时，为了使发动机转速保持在HRDNJIO或HRDNHI ,

所必须超过的发动机转速的倒数（即R?ML格式）成比例。

RDSTT —为保持发动机转速的快速换低档检测扭矩。它是发动机扭

矩水平(单位为RACKL),可确定在快速换低挡时，是用

HRDNLD 还是HRBUHI作为发动机转速指令。

REVSW-倒档开关标记。变速箱在倒档时，被设定。否则被清除。

RPMCOM-发动机转速命令。这是一个与发动机转速的倒数（即

RPML格式）成比例的数，这种发动机转速是在给定的档位

下，维持所命令的车速所需要的。它是减速比与非线性速度杆

位置的乘积的成比例的倒数。

RPMDLY-延时发动机转速周期。这是RPMDLY的低通滤波后的形

式。

RPMFF-发动机转速触发器输入（低位起作用)。这个标记用于确

定，是否有发动机转速中断等待处理。

RPML-发动机转速周期。这是与当时发动机转速的倒数成比例的

数。

RPML= 163060/(发动机 转/分） R

PDFJLG-快速换低挡标记。当速度扞已经降低时被设定-当发动

机扭矩小于:DWHVQR ,已达到笫1挡，不再满足换低档要求，

或进入手动方式时被清除。设定时，这个标记借助降低换低裆

计时的时间结束值，使快速换低档成为可能。

RPUFLG一快速换髙档标记。当速度杆巳经前推时被设定。当扭矩大

于换高档扭矩，达到笫1 5档，不再满足换高档要求，或进入

手动方式时被清除。设定时，这个标记借助降低换高档计时的

时间结束值，使快速换高挡成为可能。

RUSTQR—快速换高档扭矩。这是除第一档以外的所有档位，进行

快速换高裆时，发动机扭矩必须低于的水平（单位为RAC-

K L )。对于第一档没有扭矩极限。

S

SMOOTH —有换档标记时发动机转速变化率。当正在换髙档并且扭

矩高时，在油门控制逻辑中设定。当达到自动发动机转速时，

在油门控制逻辑中即被清除。当移动速度扞，开始换裆或达到

自动发动机转速时，在换档控制逻辑中被清除。当设定时，发

动机转速命令缓慢地从当时的发动机转速上升到自动方式所命

令的发动机转速。

SPDLRH-速度扞原始数据高位字节。

SPDLRL —速度扞原始数据低位字节。

STACK-系统堆栈的起始地址。

STPcHT—步进电机的步进计数器。在自动方式逻辑中，初始化为

4 1。随每次电机步进减值。这是完成换档剩余步数的计数。

SWCH1—开关箱1地址。开关箱1包含髙档极限开关，倒档开关，

空档联锁开关，方式开关和自动/手动开关，

SWCH2 —开关箱2地址。开关箱2包合开关和商合器开关。

SYUCCT-总燃料流量/速度杆脉冲系的同步计数器.每次发生数

据脉冲时初始化为零。它被微处理器用来确定是总燃料流量还

速度扞位置正由电子调速器送出。

T

TEST-这个字在初始化程序中初始化为0D3H,并在每次通过主控

制回路的终点处被检测。如果TEST不等于0D3 ,则程序的

执行即停顿下来，由监视时钟使控制器复位。

THgAIN-可变油门程序的油门增益。

THROH-送到调速器高位字节的油门命令。

THROL-送到调速器低位字节的油门命令。这是输出脉冲宽度的计

数器值。

THROL 发动机转/分

2168 在额定负载下起步

128 在零负载时的低怠速

TqRTIM—快速换高挡扭矩计时。在手动方式下当开始换高挡，当

没有一个换档条件符合要求，以及当每次通过控制回路，超过

换高档扭矩并且超过计时极限时，被清零。

U

UPPJLG-换高档标记，当符合换高挡条件时，由自动方式逻辑设置。

在完成换档，进入问题方式或进入手动方式时被清除。设置时,

步进电机控制逻辑能够使变速箱换高挡。

UPSPD-换高档速度周期。这个数与发动机在换高档时必须超过的

发动机转速的倒数（即RPMi格式）成比例。

UPTIM —换高档计时。在手动方式，开始换档和不符合换档条件时

被清除。当换髙档条件得到满足时，每当第二次通过控制回路

时就增值。

UPTQR-换高挡扭矩数组。这个数组用作在LINE子程序中计算换

高档扭矩的变元。数组的前8个元素包合毎种车辆型号换高档

线的斜率(单位为0.5*RACKL*RPML)。 1 6个元素的其余

7组各包含每种车辆型号，每种变速箱档位换高挡线的扭矩截

矩 ( 单位为 0. 5*RACKL)。

V

V3TPLG-可变增益油门标记。这卜杯记用亍益视可变增益是大于

还是小于额定的油门增益^如果可变增益小于额定增益，则设

置,否则被清除。

w

WD0G-监视时钟复位

定义

起步转速一满负载曲线和满油门偏差量线的交点处的发动机转速.

偏差量一发动机转速偏差童是油门位置不变，而负载增加或减小时发

生的发动机转速的变化。百分数偏差量的定义如下：

快怠速零燃料-起步转速

%偏差量=10 0.(快怠速零燃料-起步转速)/額定转速

外部计数器一外部计数器指的是在8 2 5 3可编程序间隔计时中，3

个硬件计数器中的一个。

快怠速一在无负栽条件下，最大的发动机转速。也称作高惠速。

快怠速零燃料—在供油量相对发动机转速的图中，满油门调速稃偏差

线与零燃料轴线相交处的转速。

故障一数据故障是超出可接受值范围的数据。

髙怠速一见快怠速。

低怠速—在无载条件下，正常操作时允许的最小发动机转速。也叫慢怠速。

低怠速零燃料一最小油门调速器偏差线与零燃料轴线相交处的发动机转速。

总燃料流量—总燃料流量是每小冲程中调速器供给发动机气缸的燃料

量。调速器给控制器发送一个脉冲宽度调制信号，它代表命令

油录喷射的额定总燃料说量旳百分数。这个脉冲宽度由控制器

转换成RACKL数。RACKL被控制器用作发动机扭矩的指示 值。

齿条数-齿条数（也称作rack#是人为的术语，用于表示总燃料

流量。（不是齿条位置）。

HACK # = 2. 1702*总燃料流量（毫克/冲程）。

额定转速一最大满负载发动机转速。

总而言之，控制器3 0执行一个程序，它包括图8和图11a-

1 1 J中流程图元素4 0 0所表示的部分。这个控制器可以认为，其

中包括有可产生发动机转速控制信号的部分。

由控制器3 0执行的，由图8和图1 2 a— 1 2q中流程图元素

5 0 0所代表的程序部分，是用于产生换档控制信号的部分.

由图1 0 a中流程图元棄3 6 0 0和图10f中3602 —

3 6 0 6步所代表的程序部分，是用于导出车速值（ULSPDL〉的部

分，车速值代表所要的车辆车速，它是命令信号（LEVi)和増益系

数的函数。

由流程图元素 4 0 0, 4 1 3 2, 4 6 0, 4602-4608

和5 0 0所代表的程序部分，是用于产生电气发动机转速和换档控制

信号的部分，这些倌兮是车速值的函数，使车辆车速实际上维持

在等于车速值表示的车辆车速。

由流程图元棄3 3 0 0, 4 3 0和4 8 08表示的程序部分，是

用于产生电气发动机转速控制信号的部汾， 这些信号是控制信号

和第二增益系数的函数。

流程图元素4 2 0是方式选择部分，

元素40或427以认为是可手动操作的方式选择装置，它与控

制器3 0连接，用于控制方式选择部分的操作。

由流程图元素4 30 6表示的程序部分，是用于把感受到的发动

机转速与预定的发动机转速范围进行比较的部分 。

由流程图元素4 3 2 2, 4 3 2 8，4 3 3 0和4 3 3 2表示的

程序部分，是这样一部份，它把第二增益系数设置为等于笫一增益

系数（如果感受到的发动机转速在预定的范围之内时）。

流程图元素4 3 0 8-4 3 1 6部分，它把第二增益系数设定为

不同于第一增益系数的值，如果感受到的发动机转速不在上述预定范

围之内。

流程图元素4 3 0 2和4 3 2 6是这样一种手段，它把第二增益

设定为预定的最小俗如果设定装置巳移动到它的位置范围的一极限

位置。

流程图元素4 3 0 6. 4308-431 6部分是这样一种手段,

它响应设定装置位置的变化，而改变了第二増益系数，如果感受的发

动机转速处于上述发动机转速预定范围的一极限转速处。

量信号和感受的发动机转速变化所作的响应。

流程困元索5 0 6 4-5 0 7 0, 5 2 4 8, 5258-

526 4，514 2和516 4-516 8部分是用于对指令信号的

变化作出响应手段，并产生换档电信号，使换档系统以特殊的，与一

般速度不同的速度使变速箱换档。

图12a, 1 2h，12j和1 2 P中的流程图元棄5 2 2,

5 2 4和5 2 6部分， 它产生换档控制电信号，当感受的发动机

转速显示出发动机处于停转的危险时，它可使换档系统以特殊的速度

使变速箱换低挡。

流程图元素51 4 4-5 1 4 8, 6 04 6— 6048,

5 1 1 8和5 1 2 4手段部分，它可产生换档控制信号，使换档系统

（ 2 2, 2 8 )以正常的速度给变速箱1 4换低档，这种速度是燃料

流量信号的函数，也是在感受的发动机转速，和第一组换低档检测转

速之间，进行比较的结果的函数。

流程图元素 5 16 4 -5168, 5 1 8 6, 5 1 8 8,

5 1 9 2, 6 0 4 6-6 0 4 8, 5 1 2 0和 5 1 2 4部分手段，它

可产生换档控制信号，以使换档系统（2 2，2 8 )以高于正常的速

度給变速箱换低挡，这种速度是燃料流量信号的函数，也是在感受的

发动机转速，和第二组换档检测转速之间进行比较后的结果的函

数。

流程图元素5 142-5148和5164-517 2部分是第

一个手段，它设定第一时钟《»此值是慼受状态的函数，或者是命令

信号发生器移动量的函数。

流程图元素5 1 6 2是笫二个手段，它设定第二时钟值，此值是

第一时钟值和慼受的发动机转速的函数。

流程图元素5174 是第三个手段‘它设定第三时钟值，该时钟值是第

一时钟值和感受的参数的函数。

流程图元素5 1 7 6-5 1 8 2是笫四个手段，它选择第一、第

二和第三时钟值中的最小值。

流程图元素5 184和604 3-604 8是第五个手段，它产

生换档控制信号，并使换裆系统以所选时钟值确定的速度给变速箱换

低档。

流程图元素 5 2 4 8, 5250-5256, 6 0 4 6-

60 4 8部分，它产生换档控制信号，并使换档系统在一組条件下，

以正常速度给变速箱换高挡。

流程图元素5 0 6 4，50 66 5 2 4 8, 5 2 5 8-

5 2 6 4, 5 2 6 6, 5 2 5 2 -52 5 6, 6 0 4 6-6 0 4 8部

分，它产生换档控制信号，此信号使换档系统在另一组条件下，以高于

正常的速度快速地给变速箱换高挡。

流程图元素5 2 6 6, 6 018和6 0 7 2部分，它把感受的发

动机转速与极限值作比较，如果传感的发动机转速小于极限值时，防

止第二种手段起作用。

流程图元素5 2 1 6是把扭矩信号与特定的扭矩进行比较的部分。

流程图元素5 2 2 8-5 2 4 0和5 2 7 0部分，它仅在扭矩信

号超过特定的扭矩时起作用，它可防止第二个手段起作用，如果扭矩

信号至少在一定的时间期间内，持续地超过一定的扭矩时。

流程图元素5 2 3 2部分，当扭矩信号大于一定的扭矩时，它周

期地使计数器增值。

流程图元素5 2 4 0部分周期地把计数器值与极限值（5 2 3 6

或5 2 3 8 )进行比较。

流程图元素5 2 2 2, 5 2 2 4和5 2 4 2部分是用于使计数器

值复位，如果扭矩信号下降到低于特定的杻矩时。

流程图元素5 2 7 0部分，它防JL第二个手段起作用，并且使计

数器值复位，如果计数器值达到了极限值时。

算法部分4 0 0,它周期性地导出作为感受参数的函数的发动机

转速控制值。

算法部分5 0 0 它对感受参数作出响周期性地导出换档控

制值。

图1 8a - -d 所表示的算法部分，它周期性地把各种值转换成相

应的发动机转速和换档控制电信号，并周期性地把控制电信号传输给

调速器和换档系统。

图1 8 a - 1 8 d所表示的算法部分，它周期性地中断主回路算

法的执行，并执行中断算法。

流程图元素6 0 1 2是用于把发动机转速控制值转换成发动机转

速控制电信号。

流程图元素6 04 6-6050(图18c )是用于把换档控制

值转换成换档控制电信号。

当本发明结合具体的实旋例进行说明的时候，要理解到，按照上

述说明，对于本专业的技术人员显然有许多替换、更改和变型。例如,

刚刚归纳的特性可以适用于一种变速箱控制系统，它利用电磁操纵的

变速箱换档伐，以取代步进电机旋转伐和液压操纵的换档阀。相应地,

本发明的意图是把所有这些替换、更改和变化都也括在所附的权利要

求书的精神和范围内。