CN110094499B - 一种基于液压驱动式汽车档位控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于液压驱动式汽车档位控制方法，具体涉及汽车档位控制技术领域。其解决了现有采用液压驱动式档位控制装置的车辆换挡的流畅性差，顿挫感严重的不足。该方法基于液压驱动式档位控制装置、电子控制单元和控制系统实现，将控制系统分为应用程序接口、车辆接口层、GNSS接收机和应用层，车辆接口层包括频率量输入与诊断、模拟量输入与诊断、数字输入与滤波、数字输出确认、SAEJ1939通信、诊断通信和标定功能，采集车辆的信息，并与电子控制单元形成闭环，将采集的车辆信息反馈给电子控制单元，电子控制单元根据反馈的信息控制离合器及选换挡电磁阀；GNSS接收机通过GPS获取车速信息，并与读取车速信息获取的车速信息进行双校验。
Description
技术领域
本发明涉及汽车档位控制技术领域，具体涉及一种基于液压驱动式汽车档位控制方法。
背景技术
液压驱动式档位控制装置是在传统的手动齿轮式档位控制装置的基础上改进而来，它融合了AT(自动)和MT(手动)两种档位控制装置，使之既具有自动档位控制装置驾驶轻松、车辆运行平稳的优点，又保留了手动档位控制装置齿轮传动成本低、结构简单、易制造、效率高的长处，是非常适合我国国情的一体化档位控制装置。
现有采用液压驱动式档位控制装置的车辆，存在换挡的流畅性差，顿挫感严重的不足。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足，提出了一种不仅通过车辆本身接口提供车速信息，还通过GNSS接收机获得车速信息，通过相互校验，获得更加精确的数据的基于液压驱动式汽车档位控制方法。
本发明具体采用如下技术方案：
一种基于液压驱动式汽车档位控制方法，基于液压驱动式档位控制装置、电子控制单元和控制系统实现，将控制系统分为应用程序接口、车辆接口层、GNSS 接收机和应用层，
所述应用程序接口与硬件紧密相连，封装完成，等待直接调用；
所述车辆接口层包括频率量输入与诊断、模拟量输入与诊断、数字输入与滤波、数字输出确认、SAEJ1939通信、诊断通信和标定功能，采集车辆的信息，并与电子控制单元形成闭环，将采集的车辆信息反馈给电子控制单元，电子控制单元根据反馈的信息控制离合器及选换挡电磁阀；
所述GNSS接收机通过GPS获取车速信息，并与读取车速信息获取的车速信息进行双校验；
所述应用层根据车辆接口层的控制逻辑对各个过程控制。
优选地，所述应用程序接口包括：操作系统应用程序接口、模拟量输入应用程序接口、数字量输出应用程序接口、数字量输入应用程序接口、频率量输入应用程序接口和CAN应用程序接口。
优选地，所述应用层包括起车过程控制、换档过程控制、换档点判断、系统自检，故障处理、离合器控制和变速器控制。
优选地，所述应用程序接口建立于HICOS操作系统基础上，并采用如下方式对HICOS操作系统进行任务配备：
高优先级任务长期占用资源，在HICOS操作系统中：
2ms任务执行超过1ms，其他任务可以执行；
如果2ms任务为死循环，其他任务不能执行，任务调度停止；
10ms任务超过10ms，其他任务可以执行；
如果10ms任务死循环，堆栈不会溢出，其他任务可以执行；
保证10ms任务的执行不会被延迟到20ms执行；
中断优先级管理；
在1ms中断中，如果是调度算法、2ms任务、4ms任务禁止，1ms中断，防止中断重入，造成堆栈溢出；在1ms中断中，如果执行10ms任务、20ms任务， 1ms中断，用于软件调度；
HICOS操作系统配置完成后，需要把驱动层软件接口封装好，这层软件是连接应用层软件和硬件的纽带，如CAN通信接口，AD模拟量输入接口，IO输出接口。
优选地，通过控制系统控制执行机构的选档、换档以及离合器对应相应档位的位置，位置采集的工作由绝对位置三维空间磁场感应传感器提供，该传感器和控制系统配合：
首先确定各个档位的位置以及离合器控制位置；
位置确定好以后通过比例压力控制电磁阀，将选档拨叉、换档拨叉还有离合器踏板操作到相应的位置；
换档逻辑由应用层根据当前车辆状态和驾驶者本身的意图进行选择，包括：倒车、前进档起步、自动换档和正常行驶刹车处理几个情境，通过车辆本身和 GNSS接收机提供的数据，进而指导换档逻辑，由电子控制单元进行相关控制。
优选地，通过12V直流电机、齿轮泵、液压缸和单向溢流阀为执行系统提供动力。
优选地，选择要换到D档，首先通过控制系统控制选换档执行机构和离合器踏板应该在的位置，动力系统提供动力，电子控制单元通过控制系统获取正确的数据后，下发操作指令，将离合器踏板以及选档拨叉和换档拨叉操作到相应的位置，完成选档和换档的动作，从而执行完成档位的变化。
本发明具有如下有益效果：
该基于液压驱动式汽车档位控制方法不但通过车辆本身接口提供车速信息，还通过GNSS接收机获得车速信息，通过相互校验，获得更加可信的数据，从而换档时机更加准确，提高了换档的流畅性，减少顿挫感。
附图说明
图1为基于液压驱动式汽车档位控制系统框图；
图2为基于液压驱动式汽车档位控制方法框图；
图3为基于液压驱动式汽车档位控制系统的分层结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：
如图1-图3所示，一种基于液压驱动式汽车档位控制方法，基于液压驱动式档位控制装置、电子控制单元和控制系统实现，将控制系统分为应用程序接口、车辆接口层、GNSS接收机和应用层，
应用程序接口与硬件紧密相连，封装完成，等待直接调用；应用程序接口包括：操作系统应用程序接口、模拟量输入应用程序接口、数字量输出应用程序接口、数字量输入应用程序接口、频率量输入应用程序接口和CAN应用程序接口。
车辆接口层包括频率量输入与诊断、模拟量输入与诊断、数字输入与滤波、数字输出确认、SAEJ1939通信、诊断通信和标定功能，采集车辆的信息，并与电子控制单元形成闭环，将采集的车辆信息反馈给电子控制单元，电子控制单元根据反馈的信息控制离合器及选换挡电磁阀；这部分主要是采集车辆的信息，与电子控制单元形成闭环，即通过采集的车辆信息反馈给电子控制单元，电子控制单元通过反馈的信息从而更精准的控制离合器，选换档电磁阀。车辆接口层主要的任务是对于输入量需要进行诊断，从而确保输入的数据是准确的，并且通过多种传感器采集数据，即一种数据是通过多个传感器得到，从而相互校验。这种方式大大的提高了数据的准确性和可靠性，对精准控制提供可靠的保障。
GNSS接收机通过GPS获取车速信息，并与读取车速信息获取的车速信息进行双校验；
应用层根据车辆接口层的控制逻辑对各个过程控制。应用层包括起车过程控制、换档过程控制、换档点判断、系统自检，故障处理、离合器控制和变速器控制。
所述应用程序接口建立于HICOS操作系统基础上，并采用如下方式对HICOS 操作系统进行任务配备：
高优先级任务长期占用资源，在HICOS操作系统中：
2ms任务执行超过1ms，其他任务可以执行；
如果2ms任务为死循环，其他任务不能执行，任务调度停止；
10ms任务超过10ms，其他任务可以执行；
如果10ms任务死循环，堆栈不会溢出，其他任务可以执行；
保证10ms任务的执行不会被延迟到20ms执行；
中断优先级管理；
在1ms中断中，如果是调度算法、2ms任务、4ms任务禁止，1ms中断，防止中断重入，造成堆栈溢出；在1ms中断中，如果执行10ms任务、20ms任务， 1ms中断，用于软件调度；
操作系统配置完成后，需要把驱动层软件接口封装好，这层软件是连接应用层软件和硬件的纽带，如CAN通信接口，AD模拟量输入接口，IO输出接口。
通过控制系统控制执行机构的选档、换档以及离合器对应相应档位的位置，位置采集的工作由绝对位置三维空间磁场感应传感器提供，该传感器和控制系统配合：
首先确定各个档位的位置以及离合器控制位置；
位置确定好以后通过比例压力控制电磁阀，将选档拨叉、换档拨叉还有离合器踏板操作到相应的位置；
换档逻辑由应用层根据当前车辆状态和驾驶者本身的意图进行选择，包括：倒车、前进档起步、自动换档和正常行驶刹车处理几个情境，通过车辆本身和 GNSS接收机提供的数据，进而指导换档逻辑，由电子控制单元进行相关控制。
电磁阀为比例压力流量电磁阀，驱动电流的大小决定电磁阀开合的位置，通过12V直流电机、齿轮泵、液压缸和单向溢流阀为执行系统提供动力。例如选择要换到D档，首先通过控制系统控制选换档执行机构和离合器踏板应该在的位置，动力系统提供动力，电子控制单元通过控制系统获取正确的数据后，下发操作指令，将离合器踏板以及选档拨叉和换档拨叉操作到相应的位置，完成选档和换档的动作，从而执行完成档位的变化。其它档位操作也是如此。当然换档不单单和上一个档位有关，也与当前的车速和发动机转速有关，这样相关的数据就由车辆接口层提供。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于液压驱动式汽车档位控制方法，基于液压驱动式档位控制装置、电子控制单元和控制系统实现，其特征在于，将控制系统分为应用程序接口、车辆接口层、GNSS接收机和应用层，
所述应用程序接口与硬件紧密相连，封装完成，等待直接调用；
所述车辆接口层包括频率量输入与诊断、模拟量输入与诊断、数字输入与滤波、数字输出确认、SAEJ1939通信、诊断通信和标定功能，采集车辆的信息，并与电子控制单元形成闭环，将采集的车辆信息反馈给电子控制单元，电子控制单元根据反馈的信息控制离合器及选换挡电磁阀；
所述GNSS接收机通过GPS获取车速信息，并与读取车速信息获取的车速信息进行双校验；
所述应用层根据车辆接口层的控制逻辑对各个过程控制；
所述应用程序接口建立于HICOS操作系统基础上，并采用如下方式对HICOS操作系统进行任务配备：
高优先级任务长期占用资源，在HICOS操作系统中：
2ms任务执行超过1ms，其他任务可以执行；
如果2ms任务为死循环，其他任务不能执行，任务调度停止；
10ms任务超过10ms，其他任务可以执行；
如果10ms任务死循环，堆栈不会溢出，其他任务可以执行；
保证10ms任务的执行不会被延迟到20ms执行；
中断优先级管理；
在1ms中断中，如果是调度算法、2ms任务、4ms任务禁止，1ms中断，防止中断重入，造成堆栈溢出；在1ms中断中，如果执行10ms任务、20ms任务，1ms中断，用于软件调度；
HICOS操作系统配置完成后，需要把驱动层软件接口封装好，这层软件是连接应用层软件和硬件的纽带；
通过控制系统控制执行机构的选档、换档以及离合器对应相应档位的位置，位置采集的工作由绝对位置三维空间磁场感应传感器提供，该传感器和控制系统配合：
首先确定各个档位的位置以及离合器控制位置；
位置确定好以后通过比例压力控制电磁阀，将选档拨叉、换档拨叉还有离合器踏板操作到相应的位置；
换档逻辑由应用层根据当前车辆状态和驾驶者本身的意图进行选择，包括：倒车、前进档起步、自动换档和正常行驶刹车处理几个情境，通过车辆本身和GNSS接收机提供的数据，进而指导换档逻辑，由电子控制单元进行相关控制；
通过12V直流电机、齿轮泵、液压缸和单向溢流阀为执行系统提供动力；
选择要换到D档，首先通过控制系统控制选换档执行机构和离合器踏板应该在的位置，动力系统提供动力，电子控制单元通过控制系统获取正确的数据后，下发操作指令，将离合器踏板以及选档拨叉和换档拨叉操作到相应的位置，完成选档和换档的动作，从而执行完成档位的变化。
2.如权利要求1所述的一种基于液压驱动式汽车档位控制方法，其特征在于，所述应用程序接口包括：操作系统应用程序接口、模拟量输入应用程序接口、数字量输出应用程序接口、数字量输入应用程序接口、频率量输入应用程序接口和CAN应用程序接口。
3.如权利要求1所述的一种基于液压驱动式汽车档位控制方法，其特征在于，所述应用层包括起车过程控制、换档过程控制、换档点判断、系统自检，故障处理、离合器控制和变速器控制。
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| CN104260719A (zh) * | 2014-09-17 | 2015-01-07 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 基于gps信号的amt车型挡位预判系统及方法 |
| CN104534080A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-04-22 | 上海瑞迪汽车科技有限公司 | 一种汽车变速箱液压控制系统和方法 |
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