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在中国重型商用车领域，传统的7、8、9档变速器已无法满足当前的发展需求，多档化已成为重型商用车的发展趋势，同时重型商用车的运行环境相对恶劣，而传统的手动档变速器操作繁琐，对驾驶员的驾驶水平要求高，对发动机及同步器磨损较大，且换档不及时易发生卡顿甚至熄火。为解决上述问题，提高汽车运行的平顺性，改善换档品质，本文基于法士特12JS180TA变速器，采用EPS换档思想，研发出一款性价比高的12档重型商用车EPS变速器操控系统。 本文首先介绍了变速器的分类及国内外发展现状，然后对EPS换档思想的原理及车辆行车安全辅助系统进行了描述，其次对12档变速器的换档原理、同步器的工作原理及气动换档执行机构的工作原理进行了介绍，最后提出了本系统的总体设计方案。 在本系统的总体设计方案中，首先对12档重型商用车EPS变速器操控系统的换档组件进行机械设计，包括换档塔组件的电控气动化的改装和手柄操纵机构的结构简化；其次，分别对变速器ECU和手柄操纵系统ECU的硬件系统进行模块化设计，其中手柄操纵系统ECU主要用于手柄档位信号的采集，变速器ECU负责选换档操作的实现、相关信号的采集、电磁阀故障检测等，两者之间通过CAN总线通讯；然后对影响换档品质的因素进行实验分析并提供优化控制方法，在软件上侧重于选换档的控制和信号反馈、换档品质的优化、电磁阀故障检测及与汽车运行状态相关数据的采集和预处理；最后，通过搭建实验台进行原理性实验及现场实车实验验证本系统的可行性。 通过对12档重型商用车EPS变速器操控系统的研究证实了本系统的换档组件和电控系统具有实际的可行性，并且可以为搭载车辆行车安全辅助系统的运输车队的后台提供大数据分析的数据基础或可以通过蓝牙实现汽车运行数据的管理和分析，与手动档的重型商用车相比，搭载本系统的重型商用车换档过程变得简化，换档操作更为流畅且降低了发生卡顿现象的几率，同时通过对影响换档品质的因素进行实验分析提高了汽车运行的平顺性、舒适性，改善了换档品质。