一种面向工程的机械式自动变速器控制系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种自动变速器控制系统和方法，具体设及一种面向工程的机械式自 动变速器控制系统和方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子信息控制技术的快速发展和自动变速器性能的严格要求，传动系统控制 模型的研发面临着高难度的挑战：任何故障条件下的安全性，大型复杂代码的可维护性可 继承性，开发过程的高质量高效率等等，采用传统人工手写C代码的开发方式已难W满足 传动系统控制模型开发的需求，因此面向工程的控制模型的设计开发方式在汽车传动电控 系统开发中得到广泛应用。
[0003] 在传动系统控制模型的开发和设计中，一个良好的系统控制模型构架能清晰明确 地表达控制系统逻辑时序和子功能模块，有助于模型团队合作开发，，W及模型的可移植性 和维护性，因此合理的控制模型构架建立是控制模型开发过程中必不可少的重要步骤。现 有的针对机械式自动变速器控制模型存在复杂性强，模型功能划分不明确、模型可维护行 W及可移植性差的问题。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明根据机械式自动变速器功能实现特点，提 出一种面向工程的机械式自动变速器控制系统和方法，该控制系统逻辑清晰，子模块接口 定义和功能明确，不同子模块相互独立，模型可扩展性好。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0006] 一种面向工程的机械式自动变速器控制方法，所述方法包括如下步骤：
[0007] (1)从电控单元寄存器中读取传感器信号和CAN总线信号，并对信号数据进行滤 波处理，得到传感器信息；
[0008] (2)对所述传感器信息进行处理，得到离合器、选换档的驱动信息；
[0009] (3)将所述离合器、选换档的驱动信息转化为输出信号并输出。
[0010] 优选的，所述步骤（1)中包括如下步骤：
[0011] 步骤1-1、根据数据信号类型，将传感器信号转化为控制软件模型需要的信号规 格；
[0012] 步骤1-2、对传感器信号进行滤波处理，得到传感器信息。
[0013] 优选的，所述传感器信号包括转速信号、位移信号、坡度信号、压力信号、溫度信 号、油口开度信号、制动踏板信号、多功能换档手柄信号和CAN总线信号。
[0014] 优选的，所述步骤似中包括如下步骤：
[0015] 步骤2-1、检测在不同使用工况下输入信号是否存在故障，若存在则进行信号重构 处理，并根据故障信息产生故障容错决策；
[0016] 步骤2-2、通过传感器信息、车辆传动系统状态信息和驾驶员操作意图，根据程序 设计的换挡策略，生成变速器需求档位信息；
[0017] 步骤2-3、根据故障判断信息、离合器控制信息和选换档控制信息对所述需求档位 信息进行校验，根据确认档位和当前档位生成发动机目标转速和目标扭矩信息；
[001引步骤2-4、根据传感器信息、选换档控制信息和所述变速器需求档位信息，输出离 合器主从动部分转速差控制需求信息；
[0019] 步骤2-5、根据所述离合器主从动部分转速差控制需求信息产生离合器的驱动信 息，实现离合器执行机构的控制；
[0020] 步骤2-6、根据所述传感器信息、所述变速器需求档位信息和离合器状态信息，得 出选换档需求位移信息；
[0021] 步骤2-7、根据所述选换档需求位移信息产生选换档的驱动信息，实现机械变速器 选换档控制，改变车辆档位状态。
[0022] 优选的，所述步骤（3)中包括如下步骤：
[0023] 步骤3-1、将所述离合器的驱动信息和选换档的驱动信息转化为与硬件相匹配的 驱动输出信息；
[0024]步骤3-2、将所述驱动输出信息转化为执行器驱动信号、传动系统状态信息、人机 交互信息和车辆协调控制信号。
[00对优选的，一种面向工程的机械式自动变速器控制系统，所述系统包括：
[00%] 输入单元，用于从电控单元寄存器中读取传感器信号和CAN总线信号，并对信号 数据进行滤波处理，得到传感器信息；
[0027] 控制处理单元，用于对所述传感器信息进行处理，得到离合器、选换档的驱动信 息；
[0028] 输出单元，用于将所述离合器、选换档的驱动信息转化为输出信号并输出。
[0029] 优选的，所述输入单元包括：
[0030] 硬件输入模块，用于根据数据信号类型，将传感器信号转化为控制软件模型需要 的信号规格，并输出到软件输入模块；
[0031] 软件输入模块，用于对传感器信号进行滤波处理，得到传感器信息。
[0032] 优选的，所述控制处理模块包括：
[0033] 状态监测模块，用于检测在不同使用工况下输入信号是否存在故障，若存在则将 故障状态反馈给软件输入模块和变速器状态管理模块，软件输入模块进行信号重构处理， 同时变速器状态管理模块根据故障信息产生故障容错决策；
[0034] 换挡策略模块，用于通过软件输入模块的传感器信息、车辆传动系统状态信息和 驾驶员操作意图，根据程序设计的换挡策略，生成变速器需求档位信息；
[0035] 变速器状态管理模块，用于根据所述状态监测模块的故障判断信息、离合器控制 模块信息和选换档控制模块信息对所述需求档位信息进行校验，根据确认档位和当前档位 生成发动机目标转速和目标扭矩信息；
[0036] 离合器控制模块，用于根据所述软件输入模块的传感器信息、选换档控制模块信 息和所述变速器需求档位信息，输出离合器主从动部分转速差控制需求信息；
[0037] 离合器管理模块，用于根据所述离合器主从动部分转速差控制需求信息产生离合 器的驱动信息，实现离合器执行机构的控制；
[0038] 选换档控制模块，用于根据所述软件输入模块的传感器信息、所述变速器需求档 位信息和离合器状态信息，得出选换档需求位移信息；
[0039] 选换档管理模块，用于根据所述选换档需求位移信息产生操纵机构的驱动信息， 实现机械变速器选换档控制，改变车辆档位状态。 W40] 优选的，所述输出单元包括：
[0041] 软件输出模块，用于将所述离合器的驱动信息和选换档的驱动信息转化为与硬件 相匹配的驱动输出信息，接收传动系统状态信息按照信息协议翻译并输出到硬件输出模 块；
[0042] 硬件输出模块，用于将所述驱动输出信息转化为执行器驱动信号、传动系统状态 信息、人机交互信息和车辆协调控制信号。
[0043] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0044] 本发明根据机械式自动变速器控制功能实现特点，提出了一种面向工程的机械 式自动变速器控制系统，该模型构架逻辑时序清晰，子模块功能明确，模块可扩展性可维护 性好，便于团队合作开发。将该构架应用于机械式自动变速器控制模型开发，可大大提高模 型研发效率，保证模型研发质量。
【附图说明】
[0045] 图1是本发明提供的一种面向工程的机械式自动变速器控制方法的流程图
[0046] 图2是本发明提供的一种面向工程的机械式自动变速器控制系统的框架图
【具体实施方式】
[0047] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0048] 如图1所示，为本发明提供的一种面向工程的机械式自动变速器控制方法，该方 法包括如下步骤：
[0049] 1、根据数据信号类型，将传感器信号转化为控制软件模型需要的信号规格，传感 器信号包括转速信号、位移信号、坡度信号、压力信号、溫度信号、油口开度信号、制动踏板 信号、多功能换档手柄信号和CAN总线信号；
[0050] 2、对传感器信号进行滤波处理，得到传感器信息；
[0051] 3、检测在不同使用工况下输入信号是否存在故障，若存在则进行信号重构处理， 并根据故障信息产生故障容错决策；
[0052] 4、通过传感器信息、车辆传动系统状态信息和驾驶员操作意图，根据程序设计的 换挡策略，生成变速器需求档位信息；
[0053] 5、根据故障判断信息、离合器控制信息和选换档控制信息对所述需求档位信息进 行校验，根据确认档位和当前档位生成发动机目标转速和目标扭矩信息；
[0054] 6、根据传感器信息、选换档控制信息和所述变速器需求档位信息，输出离合器主 从动部分转速差控制需求信息； 阳化5] 7、根据所述离合器主从动部分转速差控制需求信息产生离合器的驱动信息，实现 离合器执行机构的控制；
[0056] 8、根据所述传感器信息、所述变速器需求档位信息和离合器状态信息，得出选换 档需求位移信息；
[0057] 9、根据所述选换档需求位移信息产生选换档的驱动信息，实现机械变速器选换档 控制，改变车辆档位状态；
[0058] 10、将所述离合器的驱动信息和选换档的驱动信息转化为与硬件相匹配的驱动输 出信息；
[0059] 11、将所述驱动输出信息转化为执行器驱动信号、传动系统状态信息、人机交互信 息和车辆协调控制信号。
[0060] 面向工程的机械式自动变速器控制模型构架采用模块化设计理念，主要依据车辆 传动系统状态和驾驶员操纵意图确定车辆档位需求，并对机械式定轴变速器进行换档过程 控制，从而实现自动换档功能。按照机械式自动变速器功能需求，将子模块所属类别划分为 11个模块，为硬件输入模块、软件输入模块、状态监测模块、换档策略模块、变速器状态管 理模块、离合器控制模块、离合器管理模块、选换档控制模块、选换档管理模块、软件输出模 块、硬件输入模块。
[0061] 首先，硬件输入模块根据数据信号类型，将传感器数据包括转速信号（变速器输 入轴转速、变速器输出轴转速）、位移信号（离合器和操纵机构）、坡度信号、压力信号、溫度 信号、油口开度信号、制动踏板信号、多功能换档手柄信号，CAN总线信号转化为控制软件模 型需要的信号规格，并输出软件输入模块。
[0062] 其次，软件输入模块接收硬件输入模块的信号数据，进行数值滤波处理，并按照工 程单位输出传感器的数据作为控制模型的输入量。同时软件输入模块还根据状态监测模块 的监测反馈信号，从而判断当前输入模块信号的正确性，如果传感器信号正确，则运用传感 器信号作为控制模型的输入，如果传感器信号不正确，则运用解析冗余关系重构信号来替 代该传感器信号。
[0063] 其次，状