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10吨内燃平衡重叉车自动变速控制系统
软件设计说明
目 录
1. 引言 2
1.1 编写目的 2
1.2 项目背景 2
1.3 定义 2
1.4 适用对象 2
2任务概述 2
2.1目标 2
2.2运行环境 3
2.3需求概述 3
2.4条件与限制 3
3系统设计介绍 4
3.1创作目的 4
3.2主要功能 4
3.3用途 4
3.4技术特点 4
3.5控制流程 4
3 TCU模块命名规则 5
4. TCU模块汇总 5
4.1 TCU主要模块 5
4.2 TCU信号参数汇总表 5
4.3 TCU模块汇总表 6
4.4 TCU主要模块关系图 7
4.5 TCU各主要模块工作流程图 7
4.6 TCU主要模块的运行优先级 11
1. 引言
1.1 编写目的
本文档主要是对10吨内燃平衡重叉车自动变速控制系统设计进行必要的说明，主要是介绍项目背景，明确系统设计目的、用途和实现的功能，以及设计中的功能模块划分、模块关系框图。
1.2 项目背景
本项目开发单位是由合肥工大汽车工程技术研究院有限公司，主要是针对传统10吨内燃平衡重叉车进行自动变速控制产品开发，通过对原有手动电液动力换档机构进行局部改造升级，在此基础上通过加装相应的传感器，进行自动变速控制系统的开发。旨在解决10吨内燃平衡重叉车的自动变速控制难题，突破国外的技术封锁，提升国内10吨内燃平衡重叉车的核心竞争力。
1.3 定义
自动变速控制系统：Transmission Control Unit （缩写：TCU）。
1.4 适用对象
本控制系统软件适用于有手动电液机械换挡基础的10吨内燃平衡重叉车，可以通过对原有液压系统的局部改造和加装相应传感器和本控制系统实现其自动变速控制。
2任务概述
2.1目标
通过对10吨内燃平衡重叉车现有电液机械换挡液压系统局部改造和加装相应传感器，在此基础上进行自动变速控制系统开发，实现以下目标：
1、实现10吨内燃平衡重叉车的两个前进档和两个倒退档的自动换档；
2、减小或消除换挡冲击、改善换档平顺性；
3、实现10吨内燃平衡重叉车的冲坡自动降挡。
开发出满足以上目标的10吨内燃平衡重叉车自动变速控制系统可极大地降低叉车操作人员的劳动强度、提高运转效率、打破国外的技术封锁，提高国内叉车自动变速水平，形成自主知识产权的叉车自动变速产品。
2.2运行环境
1、硬件环境
①英特尔奔腾4 CPU 800 MHz 以上；
②飞思卡尔S12系列16位以上单片机;
③内存MB 以上；
④硬盘B 以上Windows XP操作系统CodeWarrior for S12(X) V5.0编程工具。
2.3需求概述
对10吨内燃平衡重叉车进行自动变速控制系统开发，需求如下：
1、具有手动电液动力换挡系统的10吨内燃平衡重叉车；
2、控制系统需要10吨内燃平衡重叉发动机转速、涡轮转速、车速、节气门、制动、微动等传感信号。
3、实现换挡冲击小，提升换档平顺性；
4、提高叉车的周转效率进而提高其燃油经济性；
5、自动识别叉车的运行状态和自动选用对应工况换挡控制策略。
2.4条件与限制
目前具备或共享到以下开发条件：
1、试验用10吨内燃平衡重叉车一台；
2、叉车自动变速器试验台；
3、德国dSPACE硬件在环仿真试验平台；
4、飞思卡尔单片机硬件和软件开发平台；
5、控制程序下载调试工具。
目前还存在一些硬件限制条件：
1、发动机与变矩器联合工作试验台；
2、反应速度更快的电磁阀；
3、精度和性能更好的车速传感器；
4、整车电磁环境干扰严重。
3系统设计介绍
3.1设计开发目的
目前工程车辆大部分都是电液机械换挡结构，通过对现有系统局部改造，加装相应的传感器和自动变速控制器，实现其自动变速。国内90％10吨内燃平衡重叉车自动变速控制系统的创作可极大地降低叉车操作人员的劳动强度、提高运转效率、打破国外的技术封锁，提高国内叉车自动变速水平，形成自主知识产权的叉车自动变速产品。
3.2主要功能
10吨内燃平衡重叉车自动变速控制系统主要功能是实现手动变速叉车的自动变速。可根据驾驶员操作意图、工作环境、自身工况和载荷状况进行自动换档，改善工程车辆操作性能、减轻驾驶员劳动强度，提高工程车辆传动效率和作业生产率。该系统通过采集叉车发动机转速、涡轮转速、车速、节气门开度、拨档开关、制动等信号，计算出节气门开度变化、泵轮和涡轮转速滑差、车辆运动参数等控制参数，即：通过传感器信息融合技术获取更多反映驾驶员操作和叉车工况和工作环境的信息，进行综合分析、判断、辨识，进而判断出驾驶员驾驶和操作意图、叉车的工作环境以及运行工况，根据对应的控制策略和设定的自动变速控制程序，实现自动换挡。
3.3用途
用于手动电液换档叉车的自动变速。在原有手动电液换档执行机构的基础上，通过加装10吨内燃平衡重叉车电子控
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