CN113759878A - 一种p档执行器与电机联合动作的控制系统、方法及终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种P档执行器与电机联合动作的控制系统、方法及终端，系统包括主控单元，与主控单元连接的P档执行器、电机单元和计数单元。主控单元向P档执行器重复间隔发送驻车指令及驻车解除指令，使P档执行器间隔执行对应驻车动作及驻车解除动作；同时向电机单元重复发送的启动‑停机指令，使电机单元执行一段时间启动指令后即执行停机指令；接收计数单元反馈的P档执行器执行驻车动作的次数并判断是否达到阈值，若达到，停止测试；反之，继续测试，直至P档执行器执行驻车动作的次数达到阈值。本发明使电机与P档执行器联合动作，实现了P档执行器自动化耐久测试，且可靠性高。

Description

一种P档执行器与电机联合动作的控制系统、方法及终端
技术领域
本发明涉及汽车测试技术领域，尤其涉及一种P档执行器与电机联合动作的控制系统、方法及终端。
背景技术
P档驻车是由锁止齿轮、棘爪以及一套驻车执行机构(主要为P档执行器)组成，锁止齿轮与减速器输出轴刚性连接，棘爪及驻车执行机构固定于减速器壳体，当汽车档位不是处于P档时，驻车执行机构控制棘爪与锁止齿轮处于分离状态，减速器输出轴可以任意转动；当汽车档位处于P档时，驻车执行机构控制锁止齿轮与棘爪结合，防止汽车发生溜车现象。为确保P档执行器在汽车生命周期内能够可靠地工作，需要对其进行耐久试验，如何实现P档执行器自动化耐久测试并高效统计测试数据是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术无法实现P档执行器自动化耐久测试并高效统计测试数据的问题，提供了一种P档执行器与电机联合动作的控制系统、方法及终端。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种P档执行器与电机联合动作的控制系统，系统具体包括：
主控单元；
与主控单元连接的P档执行器，用于接收主控单元重复间隔发送的驻车指令及驻车解除指令，并执行对应的驻车动作或驻车解除动作；
与主控单元连接的电机单元，用于接收主控单元重复发送的启动-停机指令，在P档执行器间隔执行驻车动作或驻车解除动作时，执行一段时间启动指令后即执行停机指令；
与主控单元连接的计数单元，用于统计P档执行器执行驻车动作的次数并反馈至主控单元。
在一示例中，所述主控单元为工控机、FPGA、ARM、单片机中任意一种。
在一示例中，所述主控单元与P档执行器经CAN总线实现双向通信连接。
在一示例中，所述电机单元包括控制器、驱动电路和电机，控制器输出端经驱动电路与电机连接，且主控单元与主控器通信连接。
在一示例中，所述计数单元包括电压计数模块和角度计数模块；所述电压计数模块与主控单元双向连接，用于统计主控单元发送的驻车指令的次数，进而统计P档执行器执行驻车动作的次数并反馈至主控单元；所述角度计数模块输出端与主控单元连接，设于电机上，用于统计电机的旋转角度，进而统计P档执行器执行驻车动作的次数并反馈至主控单元。
需要进一步说明的是，上述系统各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
本发明还包括一种P档执行器与电机联合动作的控制方法，包括上述任一示例所述P档执行器与电机联合动作的控制系统，以主控单元作为执行主体，所述方法包括：
向P档执行器重复间隔发送驻车指令及驻车解除指令，使P档执行器间隔执行对应驻车动作及驻车解除动作；
同时向电机单元重复发送的启动-停机指令，在P档执行器间隔执行驻车动作或驻车解除动作时，使电机单元执行一段时间启动指令后即执行停机指令；
接收计数单元反馈的P档执行器执行驻车动作的次数并判断是否达到阈值，若达到，停止向P档执行器发送驻车指令及驻车解除指令，并停止向电机单元发送启动-停机周期指令，反之，继续测试，直至P档执行器执行驻车动作的次数达到阈值。
在一示例中，所述方法还包括通信验证步骤：
主控单元向P档执行器和/或电机单元发送携带有checksum校验码的报文数据，使P档执行器和/或电机单元进行报文校验判断，进而确定主控单元与P档执行器或主控单元与电机单元是否能可靠通信。
在一示例中，所述方法还包括计数验证步骤：
主控单元发出周期性报文，并接收计数单元反馈的计数信息，判断计数信息是否与发出的报文数据一致。
在一示例中，所述接收计数单元反馈的P档执行器执行驻车动作的次数包括：
接收统计的主控单元发送的驻车指令的次数，根据主控单元发送的驻车指令的次数进而确定P档执行器执行驻车动作的次数；和/或，
接收统计的电机单元中电机的旋转角度，根据电机单元中电机的旋转角度进而确定P档执行器执行驻车动作的次数。
需要进一步说明的是，上述方法各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
本发明还包括一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行任一示例或多个示例组成形成的所述一种P档执行器与电机联合动作的控制系统的步骤。
与现有技术相比，本发明有益效果是：
(1)在一示例中，本发明通过主控单元向P档执行器发送驻车指令及驻车解除指令，同时向电机单元发送启动-停机指令，使电机单元与P档执行器联合动作，实现了P档执行器自动化耐久测试，且可靠性高。
(2)在一示例中，本发明分别通过统计主控单元发送的驻车指令的次数及电机的旋转角度，实现P档执行器执行驻车动作次数的统计，提高了耐久测试的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明一示例中的系统框图；
图2为本发明一示例中的方法流程图；
图3为本发明一示例中的控制原理时序图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明目的在于提供一种能够使P档执行器与电机联合动作的P档执行器与电机联合动作的控制系统、方法及终端，以保证P档执行器在汽车生命周期内能够可靠地工作，如图1所示，在实施例1中，一种P档执行器与电机联合动作的控制系统，具体包括主控单元，与主控单元连接的P档执行器、电机单元和计数单元；具体地，主控单元即上位机具体为ARM控制器，数据处理能力强；P档执行器用于接收主控单元重复间隔发送的驻车指令(Lock指令)及驻车解除指令(Unlock指令)，并执行对应的驻车动作或驻车解除动作；其中，P档执行器执行驻车动作，即通过P档执行器控制锁止齿轮与棘爪结合，汽车处于P档即停车状态；P档执行器执行驻车解除动作(P档执行器解除驻车动作)，即通过P档执行器控制锁止齿轮与棘爪分离，减速器输出轴可以任意转动，汽车处于非P档，在发动机带动下可进入行驶状态。电机单元用于接收主控单元重复发送的启动-停机指令，在P档执行器间隔执行驻车动作时，执行一段时间启动指令后即执行停机指令，即电机开始工作一段时间后停止工作；在P档执行器间隔执行驻车解除动作时，执行一段时间启动指令后即执行停机指令，即电机开始工作一段时间后停止工作。作为一选项，在P档执行器间隔执行驻车动作时，电机单元可执行周期性启动-停止动作，即电机开始工作一段时间后停止工作一段时间，又再开始工作一段时间后再停止工作。计数单元用于统计P档执行器执行驻车动作的次数并反馈至主控单元。
在一示例中，所述主控单元与P档执行器经CAN总线实现双向通信连接，进而使主控单元能够向P档执行器发送驻车指令、驻车解除指令，使棘爪与锁止齿轮在分离状态、结合状态中切换；同时，主控单元还可通过CAN总线向P档执行器发送信验证指令、计数验证指令等，以保证通信的可靠性以及计数的可靠性。作为一选项，主控单元与P档执行器可通过其他通信模块如蓝牙模块、WIFI等实现通信连接。
在一示例中，所述电机单元包括控制器、驱动电路和电机，控制器输出端经驱动电路与电机连接，且主控单元与主控器经蓝牙模块通信连接。主控单元经蓝牙模块向控制器发送启动指令，控制经驱动电路控制电机开始工作；主控单元经蓝牙模块向控制器发送停机指令，控制经驱动电路控制电机停止工作；进一步地，控制器调节其输出的控制指令的电平高低能够进一步调节电机的转速。
在一示例中，所述计数单元包括电压计数模块和角度计数模块；其中，所述电压计数模块与主控单元双向连接，用于统计主控单元向P档执行器发送的驻车指令的次数，进而统计P档执行器执行驻车动作的次数并反馈至主控单元；所述角度计数模块输出端与主控单元连接，设于电机上，用于统计电机的旋转角度，当电机旋转角度达到一定阈值时，表示电机沿某一方向旋转了一次，对应P档执行器执行的驻车动作，进而实现P档执行器执行驻车动作的次数的统计并反馈至主控单元。
在一示例中，一种P档执行器与电机联合动作的控制方法，包括上述任一示例或多个示例组成形成的P档执行器与电机联合动作的控制系统，以主控单元作为执行主体，如图2所示，所述方法包括以下步骤：
S1：主控单元向P档执行器重复间隔发送驻车指令及驻车解除指令，使P档执行器间隔执行对应驻车动作及驻车解除动作；
S2：同时向电机单元重复发送的启动-停机指令，在P档执行器间隔执行驻车动作或驻车解除动作时，使电机单元周期性执行启动动作和停机动作；
S3：接收计数单元反馈的P档执行器执行驻车动作的次数并判断是否达到阈值，若达到，停止向P档执行器发送驻车指令及驻车解除指令，并停止向电机单元发送启动-停机周期指令，反之，继续测试，直至P档执行器执行驻车动作的次数达到阈值。
为更好说明本申请发明构思，现以一具体示例说明本申请耐久测试过程，如图3所示，主控单元即上位机首先发送Unlock指令(电压信号等于2，维持10ms)至P档执行器，使P档执行器从初始位置(0位置)旋转一定角度，使得棘爪与锁止齿轮分离；为了使棘爪与锁止齿轮啮合位置不相同，此时需要电机系统中电机配合启动(电压信号等于1)，上位机向电机发送启动指令，使电机以6r/min的转速旋转1.5秒，目的是为了改变二者啮合位置，使棘爪与锁止齿轮处于完全分离状态。上位机继续向P档执行器发送Lock指令(电压信号等于1，维持10ms)，使P档执行器收到指令后旋转恢复到0位置，使得棘爪与锁止齿轮结合，但此时棘爪与锁止齿轮并非处于紧密结合状态，为了防止在P档状态下二者分离，此时需要电机系统中电机配合启动(电压信号等于1)，上位机向电机发送启动指令，使电机以6r/min的转速旋转2秒，目的是为了使棘爪与锁止齿轮紧密结合。上位机接收当前计数单元反馈的P档执行器执行驻车动作的次数即耐久测试次数，并判断当前耐久测试次数是否达到阈值如500次，若否，继续向P档执行器发送驻车指令及驻车解除指令，并向电机单元发送启动-停机周期指令；反之，耐久测试停止，上位机停止向P档执行器、电机发送控制指令，以此实现P档执行器与电机的联合动作的耐久测试，保证P档执行器在汽车生命周期内能够可靠地工作。
在一示例中，所述方法还包括CAN通信验证步骤，以主控单元向P档执行器发送携带有checksum校验码(CRC校验)的报文数据为例，即主控单元以特定检验算法计算CRC校验并将其至于CAN报文中一并发送至向P档执行器，使P档执行器进行报文校验判断，进而确定主控单元与P档执行器是否能可靠通信。此时P档执行器接收主控单元发送的携带有checksum校验码的报文，以同样的CRC校验算法计算出CRC校验码，并将该校验码与接收到的CAN报文中的校验码进行比对，若两者一致，说明报文传输过程未出现错误，否则认为报文传输错误，该报文不可信，通信验证未通过。
在一示例中，所述方法还包括计数验证步骤：
主控单元发出周期性报文0-10，并接收计数单元反馈的计数信息，判断计数信息是否与发出的报文数据一致，即计数数量、计数编码是否与主控单元发出的报文对应，若计数数量不一致，或者编码顺序或编码首尾值不同，则此时主控单元发出的报文存在丢失等故障，计数可靠性不高。
在一示例中，所述接收计数单元反馈的P档执行器执行驻车动作的次数包括：
接收统计的主控单元发送的驻车指令的次数，即根据主控单元发送的驻车指令的次数进而确定P档执行器执行驻车动作的次数；
接收统计的电机单元中电机的旋转角度，根据电机单元中电机的旋转角度进而确定P档执行器执行驻车动作的次数。电机的旋转角度达到一定角度阈值即表示通过电机旋转使棘爪与锁止齿轮啮合位置不同或使棘爪与锁止齿轮紧密结合，通过电机旋转使棘爪与锁止齿轮啮合位置不同对应此时P档执行器执行了Unlock指令，通过电机旋转使棘爪与锁止齿轮啮合位置不同棘爪与锁止齿轮紧密结合对应此时P档执行器执行了Lock指令，因此可通过电机旋转角度对执行驻车动作次数进行统计。本示例通过统计主控单元发送的驻车指令的次数及电机的旋转角度，实现P档执行器执行驻车动作次数的统计，进一步提高了耐久测试的可靠性。
本实施例提供了一种存储介质，与上述任一示例或多个示例组合形成的P档执行器与电机联合动作的控制方法具有相同的发明构思，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一示例或多个示例组合形成的所述P档执行器与电机联合动作的控制方法的步骤。
基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本实施例还提供一种终端，与上述任一示例或多个示例组合形成的P档执行器与电机联合动作的控制方法具有相同的发明构思，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述任一示例或多个示例组合形成的所述P档执行器与电机联合动作的控制方法的步骤。处理器可以是单核或者多核中央处理单元或者特定的集成电路，或者配置成实施本发明的一个或者多个集成电路。
在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上具体实施方式是对本发明的详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种P档执行器与电机联合动作的控制系统，其特征在于：所述系统包括：
主控单元；
与主控单元连接的P档执行器，用于接收主控单元重复间隔发送的驻车指令及驻车解除指令，并执行对应的驻车动作或驻车解除动作；
与主控单元连接的电机单元，用于接收主控单元重复发送的启动-停机指令，在P档执行器间隔执行驻车动作或驻车解除动作时，执行一段时间启动指令后即执行停机指令；
与主控单元连接的计数单元，用于统计P档执行器执行驻车动作的次数并反馈至主控单元。
2.根据权利要求1所述P档执行器与电机联合动作的控制系统，其特征在于：所述主控单元为工控机、FPGA、ARM、单片机中任意一种。
3.根据权利要求1所述P档执行器与电机联合动作的控制系统，其特征在于：所述主控单元与P档执行器经CAN总线实现双向通信连接。
4.根据权利要求1所述P档执行器与电机联合动作的控制系统，其特征在于：所述电机单元包括控制器、驱动电路和电机，控制器输出端经驱动电路与电机连接，且主控单元与主控器通信连接。
5.根据权利要求4所述P档执行器与电机联合动作的控制系统，其特征在于：所述计数单元包括电压计数模块和角度计数模块；
所述电压计数模块与主控单元双向连接，用于统计主控单元发送的驻车指令的次数，进而统计P档执行器执行驻车动作的次数并反馈至主控单元；
所述角度计数模块输出端与主控单元连接，设于电机上，用于统计电机的旋转角度，进而统计P档执行器执行驻车动作的次数并反馈至主控单元。
6.一种P档执行器与电机联合动作的控制方法，包括权利要求1-5任意一项所述P档执行器与电机联合动作的控制系统，以主控单元作为执行主体，其特征在于：所述方法包括：
向P档执行器重复间隔发送驻车指令及驻车解除指令，使P档执行器间隔执行对应驻车动作及驻车解除动作；
同时向电机单元重复发送的启动-停机指令，在P档执行器间隔执行驻车动作或驻车解除动作时，使电机单元执行一段时间启动指令后即执行停机指令；
接收计数单元反馈的P档执行器执行驻车动作的次数并判断是否达到阈值，若达到，停止向P档执行器发送驻车指令及驻车解除指令，并停止向电机单元发送启动-停机周期指令，反之，继续测试，直至P档执行器执行驻车动作的次数达到阈值。
7.根据权利要求6所述P档执行器与电机联合动作的控制方法，其特征在于：所述方法还包括通信验证步骤：
主控单元向P档执行器和/或电机单元发送携带有checksum校验码的报文数据，使P档执行器和/或电机单元进行报文校验判断，进而确定主控单元与P档执行器或主控单元与电机单元是否能可靠通信。
8.根据权利要求6所述P档执行器与电机联合动作的控制方法，其特征在于：所述方法还包括计数验证步骤：
主控单元发出周期性报文，并接收计数单元反馈的计数信息，判断计数信息是否与发出的报文数据一致。
9.根据权利要求6所述P档执行器与电机联合动作的控制方法，其特征在于：所述接收计数单元反馈的P档执行器执行驻车动作的次数包括：
接收统计的主控单元发送的驻车指令的次数，根据主控单元发送的驻车指令的次数进而确定P档执行器执行驻车动作的次数；和/或，
接收统计的电机单元中电机的旋转角度，根据电机单元中电机的旋转角度进而确定P档执行器执行驻车动作的次数。
10.一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，其特征在于：所述处理器运行所述计算机指令时执行权利要求6-9任意一项所述P档执行器与电机联合动作的控制方法的步骤。
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