CN102116370B

CN102116370B - 一种双离合器自动变速器控制器

Info

Publication number: CN102116370B
Application number: CN201010277724.2A
Authority: CN
Inventors: 蔡威威; 陈勇; 尹宏声; 刘文忠; 李书福; 杨健; 赵福全
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Current assignee: JIANGSU TIANHONG NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: CN102116370A

Abstract

本发明涉及一种双离合器自动变速器控制器，目的是提供一种具有具体的、可实施的控制电路的双离合器自动变速器控制器。包括微机控制器模块、电源处理模块及与微机控制器模块相连的信号采集模块、通信模块、功率驱动模块，电源处理模块为其它各模块供电；微机控制器模块包括MC9S12XEP100微处理器U1及外围电路。提供了一种具体切实可行的双离合器自动变速器控制器电路，采用基于MC9S12XEP100微处理器为核心的微机控制器模块，生产继承性好、投入费用低、效率高、操作简单。

Description

一种双离合器自动变速器控制器

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，更具体的说，本发明是关于离合器控制的一种双离合器自动变速器控制器。

背景技术

在汽车日益大众化的今天，汽车技术不断发展，虽然手动变速器具有良好的动力性及经济性，但由于驾驶员技术水平的差异，使得整车的燃油经济性、动力性及排放等存在很大的差异。自动变速器具有操作容易，驾驶舒适性好、安全性好及可减少驾驶员疲劳等优点。中国专利局于2008年2月13日公开了一份CN101122334A号文献，名称为一种双离合器自动变速器的电控装置，该电控装置包括一微处理器、输入信号通道、输出信号通道、CAN通讯总线和电源模块,输入信号通道是通过传感器采集汽车当前运行状态信息,经微处理器处理后送至输出信号通道,和电磁阀、执行电机输出控制信号,使离合器、选换档机构动作,实现自动变速控制。优点在于通过对传感器信号的采集与处理,获取车辆的当前运行状态及驾驶员意图,并在此基础上进行计算、分析及判断,根据系统内部存储的换档规律,向离合器和选换档机构的执行部件发出控制指令,实现双离合器自动变速器准确、迅速、舒适地换档,并保证较好的动力性与燃油经济性。该电控装置的缺点是依赖于CAN通讯总线进行信号传输及控制。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的依赖于CAN通讯总线进行信号传输及控制的问题，提供了一种不依赖于CAN通讯总线进行信号传输及控制的双离合器自动变速器控制器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明包括：微机控制器模块、电源处理模块及与微机控制器模块相连的信号采集模块、通信模块、功率驱动模块，电源处理模块为其它各模块供电；微机控制器模块包括MC9S12XEP100微处理器U1及外围电路。微机控制器模块作为电子控制单元，主要接收各种输入信号、进行处理、作出判断、发出控制指令，实现双离合器自动变速器的各种控制，实现与其它模块进行数据交换及通信；基于FREESCALE公司的MC9S12XEP100微处理器为核心的微机控制器模块，具有生产继承性好、投入费用低、效率高、操作简单等优点。

微控制器模块通过信号采集模块采集变速器输入轴转速、输出轴转速、离合器转速、档位、换挡器位置、油温及压力等信号，并通过通信模块从整车控制系统中接收油门开度、车速及刹车信号等，并实时将变速器运行状态信息传递给整车控制器。微控制器对这些信号进行处理、分析后，可判断出车辆当前的运行状态，微控制器根据车辆当前的运行状态及存储的控制策略发出相应的控制信号，控制信号经驱动模块的电路转换和功率放大后驱动相应的换挡电磁阀及离合器控制电磁阀动作。从而实现双离合器自动变速器选、换挡，离合器结合等动作，从而实现对双离合器自动变速器的控制。

作为优选，电源处理模块包括4275G型电源芯片U2及二极管D201、电解电容C201、电容C202、C203、C204、电阻R201、R202、发光二极管DSI02，二极管D201的正极与电瓶正极相连，二极管D201的负极与电源芯片U2的1脚相连，电解电容C201的正极、电容C202的一端与二极管D201的负极相连，电解电容C201的负极、电容C202的另一端、电容C203的一端与地相连，电容C203的另一端与电源芯片U2的4脚相连，电源芯片U2的2脚经电阻R201与电源芯片U2的5脚相连，电阻R201经电容C204与地相连，电源芯片U2的输出端5脚输出+5V电压，电源芯片U2的5脚经发光二极管DSI02、电阻R202串联后与地相连。电源处理模块将汽车电瓶电压转换成我们所需要的电源电压，为整个变速器控制部分提供电源，该模块的特点就是应用方便，安全性好；二极管D201的正极连接汽车电瓶正极(+12V)，经电解电容C201滤波后作为电源芯片U2的电源输入，电源芯片U2的5脚是+5V电压输出，发光二极管DSI02进行电源正常指示。

作为优选，信号采集模块包括数字信号采集电路及模拟信号采集电路，数字信号采集电路包括光耦U4、电阻R401、R402、R403、R404、电容C401，数字输入信号与电阻R401的一端、电容C401的一端与光耦U4的1脚相连，电阻R401的另一端与+5V相连，电容C401的另一端与地相连，光耦U4的2脚通过电阻R402与地相连，光耦U4的4脚与+5V相连，光耦U4的输出脚3与电阻R403的一端、电阻R404的一端相连，电阻R403的另一端与地相连，电阻R404的另一端与微处理器U1相连；模拟信号采集电路包括由电阻R501、电容C501、C502组成的滤波及电平转换电路。数字信号采集电路包括刹车信号、换挡器位置信号等信号采集，光耦是一种常用的电气元件，可从市场上买到；数字电路经C401简单滤波后通过光耦进行光电隔离，光耦输出端输出信号经电阻R404与微控制器相应的I/O口相连；模拟信号处理电路为一个简单的滤波及电平转换，模拟信号经过模拟信号采集电路处理后与微处理器U1的A/D转换端口相连。

作为优选，通信模块包括TJA1040型通信芯片U6、电阻R601、R602、R603、电容C601，通信芯片U6的1脚通过电阻R601与微处理器U1相连，通信芯片U6的2脚与地相连，通信芯片U6的3脚与+5V相连，通信芯片U6的2脚和3脚通过电容C601连在一起，通信芯片U6的4脚通过电阻R402与微处理器U1相连，通信芯片U6的5脚、8脚与地相连，通信芯片U6的6脚、7脚为CAN通信电路的接口，通信芯片U6的6脚、7脚通过电阻R603相连；通信芯片U6的1脚通过电阻R601与微处理器控制器U1的相应端口相连。

作为优选，功率驱动模块包括TLE7242G型驱动芯片U7、电阻R701、R702、R703、R704、R705、R706、R707、R708、电容C701、C702、C703、C704、C705、C706、C707、C708、C709、二极管D701、D702、D703、D704、D705、D706、MOS管Q701、Q702、Q703、Q704，驱动芯片U7的7、17、21和25脚与地相连，驱动芯片U7的16、18、20、22、24、26、27及28脚与微处理器U1相连，驱动芯片U7的28脚通过电阻R702与驱动芯片U7的19脚相连，驱动芯片U7的19脚与+5V相连并通过电容C705与地相连，功率驱动芯片U7的8脚与+5V相连并通过电容C704与地相连，功率驱动芯片U7的23脚与+5V相连并通过电容C703与地相连，功率驱动芯片U7的15脚通过电阻R701与+5V相连，电阻R701的一端通过电容C701与地相连，电阻R701的另一端通过电容C702与地相连；驱动芯片U7的3、4脚为功率输出端，与双离合器开关阀相连，驱动芯片U7的3、4脚与MOS管Q704的发射极相连，MOS管Q704的基极及发射极通过二极管D705、D706相连，MOS管Q704的集电极与地相连，驱动芯片U7的3、4脚通过电容C709与地相连，驱动芯片U7的1脚通过电阻R708与MOS管Q704的基极相连；驱动芯片U7的5、6脚为功率输出端，与双离合器开关阀相连，驱动芯片U7的5、6脚与MOS管Q703的发射极相连，MOS管Q703的基极及发射极通过二极管D703、D704相连，MOS管Q703

的集电极与地相连，驱动芯片U7的5、6脚通过电容C708与地相连，驱动芯片U7的2脚通过电阻R707与MOS管Q703的基极相连；驱动芯片U7的9脚为功率输出端，与双离合器的比例电磁阀相连，驱动芯片U7的10脚通过二极管D702与电瓶正极相连，驱动芯片U7的13脚通过电阻R705与MOS管Q702的基极相连，MOS管Q702的集电极与地相连，MOS管Q702的发射极通过电阻R706与双离合器的比例电磁阀驱动端相连并通过电容C707与地相连；驱动芯片U7的12脚为功率输出端，与双离合器的比例电磁阀相连，驱动芯片U7的11脚通过二极管D701与电瓶正极相连，驱动芯片U7的14脚通过电阻R703与MOS管Q701的基极相连，MOS管Q701的集电极与地相连，MOS管Q701的发射极通过电阻R704与双离合器的比例电磁阀驱动端相连并通过电容C706与地相连。功率驱动模块通过SI和SO两脚与控制器模块相连，它们之间通过SPI通信，驱动芯片U7接收微控制器的控制信号后，功率驱动模块将控制信号处理后输出，经三极管Q701至Q704功率放大后驱动相应的电磁阀动作；同时，功率驱动模块从POS0至POS3和NEG0至NEG3口获得电磁阀驱动信息，电磁阀驱动芯片TLE7242G芯片对POS和NEG口的反馈信号和驱动信号进行比较，将比较结果通过SPI通信发给微控制器模块；从而实现电磁阀的闭环控制。

本发明的有益效果是：提供了一种具体切实可行的双离合器自动变速器控制器电路，采用基于MC9S12XEP100微处理器为核心的微机控制器模块，生产继承性好、投入费用低、效率高、操作简单。

附图说明

图1是本发明双离合器自动变速器控制器的一种电气框图；

图2是本发明双离合器自动变速器控制器中微机控制器模块的一种电气原理图；

图3是本发明双离合器自动变速器控制器中电源处理模块的一种电气原理图；

图4是本发明双离合器自动变速器控制器中数字信号采集电路的一种电气原理图；

图5是本发明双离合器自动变速器控制器中模拟信号采集电路的一种电气原理图；

图6是本发明双离合器自动变速器控制器中通信模块的一种电气原理图；

图7是本发明双离合器自动变速器控制器中功率驱动模块的一种电气原理图。

图中：1.微机控制器模块，2.电源处理模块，3.信号采集模块，4.通信模块，5.功率驱动模块。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本实施例的一种双离合器自动变速器控制器，参见图1，包括微机控制器模块1及与微机控制器模块1相连的信号采集模块3、通信模块4、功率驱动模块5，电源处理模块2为其它各模块供电。

参见图2，微机控制器模块1包括MC9S12XEP100微处理器U1及外围电路； MC9S12XEP100微处理器由FREESCALE公司生产。

参见图3，电源处理模块2包括4275G型电源芯片U2及二极管D201、电解电容C201、电容C202、C203、C204、电阻R201、R202、发光二极管DSI02，二极管D201的正极与电瓶正极相连，二极管D201的负极与电源芯片U2的1脚相连，电解电容C201的正极、电容C202的一端与二极管D201的负极相连，电解电容C201的负极、电容C202的另一端、电容C203的一端与地相连，电容C203的另一端与电源芯片U2的4脚相连，电源芯片U2的2脚经电阻R201与电源芯片U2的5脚相连，电阻R201经电容C204与地相连，电源芯片U2的输出端5脚输出+5V电压，电源芯片U2的5脚经发光二极管DSI02、电阻R202串联后与地相连。电源处理模块将车载电瓶的12V电压通过C201和C202滤波后，稳压电源芯片U2将12V电压转换为+5V电压输出。

信号采集模块3包括数字信号采集电路及模拟信号采集电路，参见图4，数字信号采集电路包括光耦U4、电阻R401、R402、R403、R404、电容C401，数字输入信号与电阻R401的一端、电容C401的一端、光耦U4的1脚相连，电阻R401的另一端与+5V相连，电容C401的另一端与地相连，光耦U4的2脚通过电阻R402与地相连，光耦U4的4脚与+5V相连，光耦U4的输出脚3与电阻R403的一端、电阻R404的一端相连，电阻R403的另一端与地相连，电阻R404的另一端与微处理器U1相连；参见图5，模拟信号采集电路包括由电阻R501、电容C501、C502组成的滤波及电平转换电路。

参见图6，通信模块4包括TJA1040型通信芯片U6、电阻R601、R602、R603、电容C601，通信芯片U6的1脚通过电阻R601与微处理器U1相连，通信芯片U6的2脚与地相连，通信芯片U6的3脚与+5V相连，通信芯片U6的2脚和3脚通过电容C601连在一起，通信芯片U6的4脚通过电阻R402与微处理器U1相连，通信芯片U6的5脚、8脚与地相连，通信芯片U6的6脚、7脚为CAN通信电路的接口，通信芯片U6的6脚、7脚通过电阻R603相连。

参见图7，功率驱动模块5包括TLE7242G型驱动芯片U7、电阻R701、R702、R703、R704、R705、R706、R707、R708、电容C701、C702、C703、C704、C705、C706、C707、C708、C709、二极管D701、D702、D703、D704、D705、D706、MOS管Q701、Q702、Q703、Q704，驱动芯片U7的7、17、21和25脚与地相连，驱动芯片U7的16、18、20、22、24、26、27及28脚与微处理器U1相连，驱动芯片U7的28脚通过电阻R702与驱动芯片U7的19脚相连，驱动芯片U7的19脚与+5V相连并通过电容C705与地相连，功率驱动芯片U7的8脚与+5V相连并通过电容C704与地相连，功率驱动芯片U7的23脚与+5V相连并通过电容C703与地相连，功率驱动芯片U7的15脚通过电阻R701与+5V相连，电阻R701的一端通过电容C701与地相连，电阻R701的另一端通过电容C702与地相连；驱动芯片U7的3、4脚为功率输出端，与双离合器开关阀相连，驱动芯片U7的3、4脚与MOS管Q704的发射极相连，MOS管Q704的基极及发射极通过二极管D705、D706相连，MOS管Q704的集电极与地相连，驱动芯片U7的3、4脚通过电容C709与地相连，驱动芯片U7的1脚通过电阻R708与MOS管Q704的基极相连；驱动芯片U7的5、6脚为功率输出端，与双离合器开关阀相连，驱动芯片U7的5、6脚与MOS管Q703的发射极相连，MOS管Q703的基极及发射极通过二极管D703、D704相连，MOS管Q703的集电极与地相连，驱动芯片U7的5、6脚通过电容C708与地相连，驱动芯片U7的2脚通过电阻R707与MOS管Q703的基极相连；驱动芯片U7的9脚为功率输出端，与双离合器的比例电磁阀相连，驱动芯片U7的10脚通过二极管D702与电瓶正极相连，驱动芯片U7的13脚通过电阻R705与MOS管Q702的基极相连，MOS管Q702的集电极与地相连，MOS管Q702的发射极通过电阻R706与双离合器的比例电磁阀驱动端相连并通过电容C707与地相连；驱动芯片U7的12脚为功率输出端，与双离合器的比例电磁阀相连，驱动芯片U7的11脚通过二极管D701与电瓶正极相连，驱动芯片U7的14脚通过电阻R703与MOS管Q701的基极相连，MOS管Q701的集电极与地相连，MOS管Q701的发射极通过电阻R704与双离合器的比例电磁阀驱动端相连并通过电容C706与地相连。

以上的实施例只是本发明的最佳方案之一，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种双离合器自动变速器控制器，其特征在于包括：微机控制器模块、电源处理模块及与微机控制器模块相连的信号采集模块、通信模块、功率驱动模块，所述的电源处理模块为其它各模块供电；所述的微机控制器模块包括MC9S12XEP100 微处理器U1 及外围电路；所述通信模块包括TJA1040 型通信芯片U6、电阻R601、R602、R603、电容C601，通信芯片U6 的1 脚通过电阻R601 与微处理器U1 相连，通信芯片U6 的2 脚与地相连，通信芯片U6 的3 脚与+5V 相连，通信芯片U6 的2 脚和3 脚通过电容C601 连在一起，通信芯片U6 的4 脚通过电阻R602 与微处理器U1 相连，通信芯片U6 的5 脚、8 脚与地相连，通信芯片U6 的6 脚、7 脚为CAN 通信电路的接口，通信芯片U6 的6 脚、7 脚通过电阻R603 相连；所述的电源处理模块包括4275G 型电源芯片U2 及二极管D201、电解电容C201、电容C202、C203、C204、电阻R201、R202、发光二极管DSI02，所述二极管D201 的正极与电瓶正极相连，所述二极管D201 的负极与电源芯片U2 的1 脚相连，所述电解电容C201 的正极、电容C202 的一端与二极管D201 的负极相连，所述电解电容C201 的负极、电容C202 的另一端、电容C203 的一端与地相连，电容C203 的另一端与电源芯片U2 的4 脚相连，所述电源芯片U2 的2 脚经电阻R201 与电源芯片U2 的5 脚相连，电阻R201 经电容C204 与地相连，电源芯片U2 的输出端5脚输出+5V 电压，电源芯片U2 的5 脚经发光二极管DSI02、电阻R202 串联后与地相连；所述信号采集模块包括数字信号采集电路及模拟信号采集电路，所述的数字信号采集电路包括光耦U4、电阻R401、R402、R403、R404、电容C401，数字输入信号与电阻R401 的一端、电容C401的一端、光耦U4 的1 脚相连，电阻R401 的另一端与+5V 相连，电容C401 的另一端与地相连，光耦U4 的2 脚通过电阻R402 与地相连，光耦U4 的4 脚与+5V 相连，光耦U4 的输出脚3 与电阻R403 的一端、电阻R404 的一端相连，电阻R403 的另一端与地相连，电阻R404 的另一端与微处理器U1 相连；所述模拟信号采集电路包括由电阻R501、电容C501、C502 组成的滤波及电平转换电路。