电控机械式自动变速器(AMT,Automated Mechanical Transmission)是手动机械式变速器的自动化升级产品,电控单元(TCU,transmission control unit)是其重要的组成部分。换挡策略是AMT技术的核心,快速准确的执行选换挡是实现换挡策略的关键。在实际车辆行驶过程中,存在起步、爬坡、加速、刹车等驾驶工况和复杂多变的道路环境。非稳态的工况和多变未知的道路环境将导致大幅度、高频的车辆横向及纵向加速度变化,给变速箱尤其是选换挡执行机构带来不可预测的扰动,从而造成换挡不顺、打齿及卡壳等问题。针对车辆行驶过程中因扰动而导致的换挡不顺、打齿及卡壳的问题,本文设计了选换挡控制算法,并在所开发的AMT电控单元硬件上进行了验证。主要工作包括:首先,分析了执行电机、减速机构等工作原理,对AMT选换挡机构工作过程进行动力学分析,并建立选换挡机构动力学方程;然后在Matlab/Simulink中搭建了选换挡机构模型。其次,针对目前基于PID控制的选换挡执行性能的不足,设计了选换挡自抗扰控制算法,在Matlab/Simulink中搭建了算法模型,进行了仿真实验,验证了算法的可行性。设计了控制器硬件框架,并将自抗扰控制算法集成在电控单元的程序中,在dSPACE上进行了选换挡HIL测试。结果验证了本文研究开发的电控单元的可靠性以及控制算法的可行性,达到了预期的效果。