机械式自动变速器(AMT)是在手动变速器基础上发展起来的,在原有换挡机构的基础上加装自动换挡执行装置和电子控制单元的自动换挡变速系统。AMT发展至今已有几十年的历史,经历了众多研究人员的改造,目前技术已比较成熟,已能实现智能化换挡。AMT的优点很多,其既保持了手动机械变速器的成本低、效率高、维修方便等特点,又具备自动变速器换挡方便、迅速、智能化等特点。当然相比AT也有换挡时间较长、换挡品质稍差等不足。AMT技术在国内外都得到了较广泛的应用,目前多应用于重型商用车上,在轿车方面的装车率较低,但正在逐年上升。国外的AMT产品性能比较优良;在国内,AMT也得到了众多汽车企业和研究机构的重视,他们已经相继开发出了样机,并有部分产品已得到装车应用。但我国已研制成功的AMT与国外相比,在换挡速度和品质上还具有一定差距,所以AMT的研究具有较强的现实意义。本文在某重型商用车的手动换挡系统基础上进行了电动换挡执行机构的设计,主要应用无刷直流电机作为驱动,选挡和换挡电机各一个,并在他们的转矩输出处加装均一个减速器;丝杠作为主要的传动装置,整体结构体积较小,可靠性比较好。对选换挡机构的各个部分以及选换挡电机依照选、摘和挂挡过程进行了动力学分析。根据换挡工况,制定了选换挡的控制目标。电机采用两两导通六状态的驱动方式,制定了采用SPWM的选换挡电机伺服控制略。这样可以对选换挡电机进行精确定位,另外相比传统方波驱动,有效减小了转矩波动。结合以上,对控制芯片进行了选择。根据控制策略对选换挡电机控制系统应用MATLAB进行了控制仿真。主要对摘挡和挂挡过程的进行了仿真实验,仿真结果显示摘、挂挡行程定位准确,速度快,达到了初期制定的目标,表明该控制方法的可行性。最后基于CCS2000对该控制系统进行了软件主要模块的设计,并给出了设计流程图。