应用领域：汽车电子

方案类型：原型方案

主控芯片：SPC560P

方案概述

手自一体变速箱 ( AMT ) 电子系统是一种先进的换挡控制系统 。 这种具有电子致动功能并同步离合器与变速箱运用的控制系统 ， 能够比驾驶员手控更加快速 、 精确地完成离合器和换挡动作 ， 从而显著改善驾驶体验 ( 特别是在城市交通环境下) 。 此方框图是 ST 的 ATM 解决方案 。

手自一体变速器使用技巧

各挡位操作

P：驻车挡。请注意是驻车，不是停车。长时间车辆停放时使用，并配合手刹使用。

R：倒车挡。一般停车入库时使用。

N：空挡。请勿用N挡滑行，短距离拖车可以用N挡，较长时间红灯(两三分钟以上的)，可以N挡等待，也可以P挡等待。

D：前进挡。和自动挡的车前进挡功能一样。

S：运动挡。升挡时机延后，一般至少2500以上换挡，并且不再使用第6挡，也就是说S挡只有5挡。

D(+、-)：手动挡。可手动切换挡位，上推一下升一挡，下拉一下降一挡。可2挡实现起步。高挡时松油门不踩刹车不会降挡，给了油，如果速度太低，则自动降到合适挡位。行驶中不会主动升挡，可踩至红线转速。

各挡间切换

P到R、R到P都要按排挡锁，要刹车。

R到N不用按排挡锁，不用刹车。

N到R要按排挡锁，要刹车。

N到D不用按排挡锁，要刹车。

D到S要按排挡锁，不用松油不用刹车。

S到D直接推就行，不用松油不用刹车。

D到D(+、-)不用松油不用刹车，好像要按排挡锁。推过去之后直接就是D挡对应的挡位。

D(+、-)到D不用松油不用刹车，直接拨。拨回来之后会按照转速、扭矩等，变成D挡合适的挡位。也就是说，D(+、-)的3挡5000转，可能切到D就是5挡2000转了。

D(+、-)加减挡不用按排挡锁，不用松油不用刹车。但我没踩到过红线，不知会不会自动断油。

只有P和N可以打火，但任何挡位都可以熄火。强调：非P挡，钥匙拔不下来。

手挡使用

手动模式下加速超车技巧

超车时手动模式的应用。开过自动挡的人都知道，自动挡的加速性没有手动挡痛快，特别是在超车的时候，放在D挡上，车速不会因为你猛踩油门而迅速提升，只能是顺序加挡。有了A/MT情况就不一样了，加速超车的时候，换入手动模式，这时候不需要踩刹车，直接把挡把拨入手工模式就行。这时候猛踩油门，车速会迅速提升，加速超车得心应手，响应的速度不比手动挡差。

手动模式下下坡技巧

下坡的时候如果开手动挡，正确的操作模式是换入低速挡，带挡滑行。如果开自动挡，车速会不受控制地不断提升，那就只能滑行的时候适时踩刹车。如果使用手自一体变速器的手动模式，这一切就简单了，下坡时挂入手动模式，并向后拨挡把，降入低速挡，这时候可以充分利用发动机制动降低车速，驶入坡底时可以迅速加挡或者换入自动模式，会很快恢复正常驾驶。在实际应用中下地库的时候采用手动模式很实用，甚至不用踩刹车。

手动模式下高速行车技巧

高速行车的时候最好选用手动模式，这样不但提速快，而且还可以在急刹车的时候使用发动机制动。在高速行驶的时候，如果想刹车，那么在踩刹车踏板的同时，迅速向后连续拨挡把，使车强制降入低速挡，会产生强大的发动机制动，加快减速。

手动模式下弯道技巧

过弯道的时候，通常都会在入弯的时候踩刹车减速，通过弯心后加速出弯。但是这时候发动机的转速和车速就会降得很低，加速需要一个过程。如果使用手动模式，在入弯前通过减挡利用发动机制动减速，过弯时只需保持车身稳定，此时由于强制降挡，发动机会自动维持高转速，出弯道后，可以迅速拉高速度。

手动模式下溜车技巧

在开车的时候经常会遇到需要溜车滑行，比如遇到红灯。很多人会在这时候松开油门踩刹车，但由于自动挡收油后减速迅速，所以会导致提前停下，不得不又加油前行。而如果换入空挡，滑行的距离是远了，但是大大增加了危险，因为此时的车失去了动力，大大降低了机动性和反应能力。此时使用手动模式就很方便了，车缓慢降挡，可以平稳滑行很远，而且动力还没有切断，遇到紧急情况可以迅速踩油门加速躲避。

技术发展

如今，随着技术日趋成熟和成本降低等因素，这种以前堪称奢 侈的装备离我们普通消费者越来越近。这种手动/自动变速系统首先由德国专业高性能跑车生产厂家保时捷在其911车型上推出，称之为Tiptronic。作为保时捷的扛鼎之作，自问世7年以来，以其高稳定性及领先的科技，在世界范围内广受各方赞誉。它的出现使得高性能跑车不必受限于传统的自动挡的束缚。让驾驶者也能享受手动换挡的乐趣。

手自一体变速器工作原理

在结构上，手自一体变速器主要由普通的齿轮箱(和手动变速器一样)、电子控制离合器、自动换挡操纵机构和电子控制部分等组成。电子控制离合器的作用是根据需要自动地使离合器分离、接合或者"吊"离合器，工作时由变速器ECU控制步进电机推动离合器拨叉，使离合器分离或接合。自动换挡

操纵机构的作用是根据需要自动地挂入相应的挡位，一般设置两个步进电机，都由变速器ECU来控制。其排挡杆的设置和普通自动变速器相似、没有离合器踏板。该变速器的工作实际上是利用自动控制部分来模拟人工的换挡工作，正常驾驶时和液压自动变速器没有什么区别，只是在停车时，离合器是分离的，所以如果停在坡道上时，一定要踩刹车，否则会溜车。如果使用手动模式，会觉得好象是在驾驶手排挡车一样，动力来得非常直接，还省去了踩离合器的动作，而且不需要一挡一挡地加减挡，可以跳跃加减挡。

总体上看，手自一体变速器实际上就是一款电控的液压自动变速器，其硬件方面只是在排挡杆的操纵台下面增加了三个传感器，分别为加挡传感器、减挡传感器和手动模式传感器;软件方面，在控制系统里增加了一些手动控制的程序，利用传感器来感知变速器是否处于手动模式，接收加挡或减挡信号，控制系统根据加减挡信号去控制变速器的升挡或减挡。另外还增加了一些保护措施，例如当发动机转速超过6000转时，控制系统就会发出升挡的指令，使变速器自动升挡，当发动机转速和车速都比较低时，如果驾驶员加挡，则控制系统还是不会发出升挡的指令，相反，如果此时挡位较高，而驾驶员没有减挡，则控制系统就会发出降挡的指令，使变速器降入低挡位。所以其在本质上和自动变速器没有太大的区别。 另外，在手自一体变速器的控制系统中多增加了三个传感器，如果其中有一个损坏的话，变速器也会被锁挡。

SPC56P

The SPC560P-DISP Discovery+ kit helps to discover SPC560 P line Power Architecture Microcontrollers with full access to CPUs, GPI/O's and peripherals such as CAN, JTAG, K-Line, LIN at budget price.

Dedicated connectors allow plugging Arduino shields (Arduino-compatible).

Free ready-to-run application firmware examples are available inside SPC5Studio to support quick evaluation and development.

SPC5Studio includes visual configurable code generation engine, board support package (BSP), start-up routines, interrupt services, free RTOS (optional) and a full set of low level drivers. SPC5Studio includes HighTec GNU "C" compiler, with a 30-days full free trial license. SPC5Studio is available for free download.

The SPC560 P line is designed to address cost sensitive chassis, airbag, electrical hydraulic power steering (EHPS), electric power steering (EPS), and electrical motor control applications.

An E2E Community is available on ST WEB.

Key Features

SPC560P50L5 32-bit 64MHz e200z0h CPU;32-bit Power Architecture® Technology CPU, 576 KB Flash in an LQFP144 package.

Shield Connectors (Arduinocompatible).

On-board USB-JTAG PLS debugger and HW selection mode to use stand-alone JTAG debuggers (2 x 7 male 100mil connector).

Free 128 Kbyte code size limited debugging

Board power supply: from the USB bus (5 V supply voltage) or through external +12 V PSU.

All GPIOs and DSPI/USB signals accessible by a 4x37 100mil pin grid array allowing connection of an additional boards for dedicated applications.

CAN, K-LINE, LIN, FlexRay interfaces.

Main power switch.

Reset push button.

2 potentiometers for ADC evaluation

12 MHz crystal.

Board size 152 x 103 mm

IMAGE

SPC56P产品系列

SPC560P34L1

This 32-bit system-on-chip (SoC) automotive microcontroller family is the latest achievement in integrated automotive application controllers. It belongs to an expanding range of automotive-focused products designed to address chassis applications—specifically, electrical hydraulic power steering (EHPS) and electric power steering (EPS)—as well as airbag applications.

This family is one of a series of next-generation integrated automotive microcontrollers based on the Power Architecture technology.

The advanced and cost-efficient host processor core of this automotive controller family complies with the Power Architecture embedded category. It operates at speeds of up to 64 MHz and offers high performance processing optimized for low power consumption. It capitalizes on the available development infrastructure of current Power Architecture devices and is supported with software drivers, operating systems and configuration code to assist with users implementations.

Key Features

Up to 64 MHz, single issue, 32-bit CPU core complex (e200z0h)

Compliant with Power Architecture® embedded category

Variable Length Encoding (VLE)

Memory organization

Up to 256 KB on-chip code flash memory with ECC and erase/program controller

Additional 64 (4 × 16) KB on-chip data flash memory with ECC for EEPROM emulation

Up to 20 KB on-chip SRAM with ECC

Fail-safe protection

Programmable watchdog timer

Non-maskable interrupt

Fault collection unit

Nexus Class 1 interface

Interrupts and events

16-channel eDMA controller

16 priority level controller

Up to 25 external interrupts

PIT implements four 32-bit timers

120 interrupts are routed via INTC

1 general purpose eTimer unit

6 timers each with up/down capabilities

16-bit resolution, cascadable counters

Quadrature decode with rotation direction flag

Double buffer input capture and output compare

GPIO (37 on LQFP64; 64 on LQFP100) individually programmable as I/O or special function

Communications interfaces

2 LINFlex channels (1× Master/Slave, 1× Master only)

Up to 3 DSPI channels with automatic chip select generation (up to 8/4/4 chip selects)

Up to 2 FlexCAN interface (2.0B Active) with 32 message buffers

1 safety port based on FlexCAN with 32 message buffers and up to 8 Mbit/s at 64 MHz capability usable as second CAN when not used as safety port

One 10-bit analog-to-digital converter (ADC)

Up to 16 input channels (16 on LQFP100 / 12 on LQFP64)

Conversion time < 1 μs including sampling time at full precision

Programmable Cross Triggering Unit (CTU)

4 analog watchdogs with interrupt capability

On-chip CAN/UART bootstrap loader with Boot Assist Module (BAM)

1 FlexPWM unit: 8 complementary or independent outputs with ADC synchronization signals