[发明专利]自动换挡控制系统

说明书

技术领域

本发明属于新能源汽车的自动控制系统技术领域，涉及一种与纯电动汽车配套使用的自动换挡控制系统。

背景技术

新能源汽车已经作为国家“七大战略性新兴产业”之一：2010年9月8日国务院常务会议审议并通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》。《决定》中选择“节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车”七个产业，作为“加快培育和发展以重大技术突破、重大发展需求为基础的战略性新兴产业。”并在重点领域集中力量，加快推进。国家科技部在2012年3月3日发布《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》，规划中确定的发展目标为：到2015年，在30个以上城市进行规模化示范推广，在5个以上城市进行新型商业化模式试点应用，为实现电动汽车规模产业化，纯电驱动汽车销量达到同类车型总销量1%左右。2012年6月28日国务院正式发布《节能与新能源汽车产业规划(2012－2020)》，规划中确定的发展目标为：到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量争取达到50万辆，到2020年超过500万辆。

由于当前全球能源日益减少及环境污染的加剧，混合动力汽车乃至电动汽车成为人们关注的焦点，近五年来电动汽车的销售从2008年的1.53万辆增加到了2012年的20.51万辆。纯电动汽车是世界公认的节能减排技术之一，目前发展纯电动汽车已成为各国政府和汽车行业的共识，其研发已成为汽车行业的热点，纯电动汽车主要由三部分组成：电力驱动系统、能量系统和辅助系统。

纯电动汽车驱动及传动系统作为关键组成部分，受到各汽车厂家和研究机构的重视。作为传动系统中极为重要的变速器的研发也受到越来越多的关注，用于电动汽车且能保持高效率传动的变速器已经成为当前的研究热点。最早出现的手动挡变速器（MT），通过离合器和手动换挡拨叉来实现档位的变换，这种变速器具有结构简单、外形紧凑、传动效率高、可靠性高、成本低等优点，应用较为广泛，但由于车辆在换挡过程中，必须分离离合器，导致动力中断，影响了车辆的动力性和驾乘舒适性，且频繁的手动换挡导致了驾驶疲劳，造成了安全隐患。 

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种通过采集各传感器信号，实时在线的对车辆的运行状态进行综合处理和判断，然后控制换挡机构的自动换挡控制系统。

     本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动换挡控制系统，变速箱控制单元TCU的两个I/O输出端口分别联接电磁阀驱动模块，TCU的PWM输出端口联接继电器电机驱动模块，TCU的定时/计数器输入端口分别联接变速箱输入轴转速传感器电路、变速箱输出轴转速传感器电路、车速传感器电路和齿圈转速传感器电路，TCU的A/D转换端口联接加速/制动踏板的位移传感器电路；电磁阀驱动模块电路分别与液压离合器操纵机构和制动器操纵机构相联，继电器电机驱动模块电路与电动机相联。

TCU包含的输入信号有变速箱输入轴转速信号、变速箱输出轴转速信号、车速、加速/制动踏板的位置信号和齿圈转速，这五路均为传感器反馈的信号，两个电磁阀通断信号，电动泵驱动信号为控制器控制单元ECU发出的信号，档位开关信号为驾驶员所控制的外部信号。

变速箱控制单元的TCU采用飞思卡尔公司S12X系列MC9S12XS128，它的CPU为16位中央处理单元（CPU12X）、128KB程序Flash（P-Flash）、8KB RAM、8KB数据Flash（D-Flash）组成片内存储器，总线速度为40MHz；接口是增加型的2个SCI，1个SPI支持LIN协议、1个8通道输入捕捉/输出比较（IC/OC）定时器模块（TIM）、16通道12位A/D转换器（ADC），3μs的转换时间、1个8通道脉冲宽度调制模块（PWM）、具有91个独立的数字I/O口，其中的部分数字I/O口具有中断和唤醒功能、1个CAN2.0A/B标准兼容模块（MSCAN）；它的工作温度-40C-85C；封装方式是LQFP；工作电压3.3V-5V。

本发明的有益效果是：变速箱控制单元TCU通过采集各传感器信号，实时在线的对车辆的运行状态进行综合处理和判断，然后控制换挡机构，实现车辆自动变速，消除驾驶员换档技术的差异，减轻驾驶员的劳动强度，提高行车安全性，提高车辆的动力性和经济性。

附图说明

图1是本发明的结构方框示意图。

图2是本发明的TCU内部控制原理示意图..

图3是本发明的TCU硬件结构框图。

具体实施方式