[发明专利]一种自动机械式变速箱控制器的开发与测试平台

权利要求书

1.一种自动机械式变速箱控制器的开发与测试平台，包括蓄电池(1)、变速箱控制器(2)、自动机械式变速箱(3)、加速踏板(4)、整车仿真器(5)、CAN数据采集卡(6)和上位机(7)，其特征在于：

蓄电池(1)分别与变速箱控制器(2)和整车仿真器(5)电气相连；变速箱控制器(2)和整车仿真器(5)中皆设有电源转换模块，可将12V直流电转变为5V，变速箱控制器(2)与加速踏板(4)电气相连，整车仿真器(5)与自动机械式变速箱(3)电气相连；变速箱控制器(2)和整车仿真器(5)皆设有CAN模块，两者通过CAN总线相连；上位机(7)通过CAN数据采集卡(6)和CAN总线相连，实现数据的采集；

所述整车仿真器(5)为TCU的开发提供整车环境，其硬件电路包括整车仿真器电源转换模块、整车仿真器信号发生模块、整车仿真器信号处理模块、整车仿真器MCU模块、整车仿真器在线调试模块、整车仿真器CAN模块和报警模块；

整车仿真器电源转换模块将12V直流电转变成5V直流电；

整车仿真器(5)信号发生模块包括船型开关、电位器和组合按键开关，船型开关用于产生开关量，电位器用于产生模拟信号，组合按键开关用于模拟多重开关量；

所述整车仿真器(5)信号处理模块包括开关信号的消抖电路和模拟信号的一阶RC滤波电路，用于去除信号中的毛刺和抖动；

所述整车仿真器(5)的CAN模块设有CAN驱动芯片，通过CAN总线和CAN网络实现通信；

所述整车仿真器(5)报警模块设有发光二极管和蜂鸣器；当车门打开、驻车制动手柄未放下、选换档电机电流过大时发出警告；

CAN数据采集卡一端连接CAN网络，一端和上位机(7)相连，实现数据的传递和类型的转换；

所述上位机(7)运行有Labview程序，实时采集并解析选档电机电流、换档电机电流、选档电机位置、换档电机位置、当前档位和车速信号，并将结果以图形的方式显示和保存。

2.根据权利要求1所述的自动机械式变速箱控制器的开发与测试平台，其特征在于：所述蓄电池(1)为车载12V蓄电池，为待测试变速箱控制器(2)、整车仿真器(5)和选换档电机供电；所述蓄电池(1)电压被整车仿真器(5)采集，可实时监测蓄电池(1)工作状态。

3.根据权利要求1所述的自动机械式变速箱控制器的开发与测试平台，其特征在于：加速踏板(4)是自动机械式变速箱控制器的开发与测试平台的实车信号产生装置，通过加速踏板(4)位置决定发动机动力输出和TCU执行换档；所述加速踏板(4)设有位移传感器，所述加速踏板(4)位置信号由整车仿真器(5)采集。

4.根据权利要求1所述的自动机械式变速箱控制器的开发与测试平台进行开发的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、当检测到上电信号时，TCU命令AMT回空档，同时检测驻车制动和门开关信号，若驻车制动信号为1则指示灯闪烁，若门开关信号为1则指示灯闪烁并且起动信号无效，驾驶员需关闭车门并放下手刹；

步骤2、根据加速踏板位置和发动机转速二维查表可得到发动机转矩，若大于发动机最大转矩，发动机有效转矩取最大转矩，否则取查表转矩；

步骤3、若当前档位为0或者离合器处于分离状态，则发动机空转，车速为0；若在档且离合器接合则根据传动系理想模型计算出整车加速度，进而累积得到车速；

步骤4、TCU从CAN网络中采集车速、加速踏板位置、离合器状态信号，并将它们作为决断换档的条件，同时由上层换档控制策略计算换档车速，若当前车速不等于换档车速，则继续等待；若当前车速等于换档车速，则TCU给出目标档位并发出越权信号请求控制发动机；

步骤5、命令离合器分离，TCU底层控制程序给出期望选档位置和换档位置，采用PWM控制选换档电机依次动作；选换档角位置传感器将选换档当前位置反馈到TCU中进行实时校正；

步骤6、整个运行过程的CAN信号交互通过CAN数据采集卡(6)传到PC机中，整个过程通过Labview进行监控，若换档未完成，通过Labview采集到的数据分析其原因，对上层换档控制策略和底层电机控制程序进行更改；若换档完成则将当前档位传递到CAN网络中，整车状态得以更新；

步骤7、改变电位器的位置从而更改当前道路坡度，改变加速踏板位置可改变发动机的工作点，改变组合按键可决定车辆工作在前进档或是倒档。