一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统及控制方法，包括：第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元为换挡手柄控制单元，第二控制单元为变速箱控制单元，所述第一控制单元和第二控制单元通过CAN线进行通信，负责换挡手柄和变速箱换挡的控制策略与动作执行；在本发明专利技术中驾驶员操作手柄但是车辆执行自动挡的执行方式，从而体现驾驶员操纵意愿并降低驾驶强度，实现最佳的换挡策略，提高车辆舒适性、经济性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统及控制方法
本专利技术属于汽车换挡
，具体涉及一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统及控制方法。
技术介绍
随着电子技术的快速发展，软件规模随之增长,汽车电子系统的复杂程度急剧增加。AUTOSAR(AutomotiveOpenSystemArchitecture)标准是汽车电子系统开发的一套新的准则。AUTOSAR标准使得汽车应用软件设计开发易于管理，软件系统不再受到基础平台的限制，易于移植，有利于汽车电子系统软件的交换与更新,使复杂的汽车电子应用软件易于管理，因此被广泛推广。随着汽车领域的快速发展，自动换挡技术诞生，自动换挡技术不需要驾驶员操纵换挡手柄，可以减轻驾驶员工作强度，提高车辆舒适性和经济性等，但遇到路况复杂的地区，难以将驾驶员的真实意愿表现出来，降低车辆的经济性和可靠性等，性能表现较差。因此，一种既能实现驾驶员手动驾驶的乐趣又具有自动换挡技术的优势，同时可以降低驾驶员驾驶强度又能够解决自动换挡技术不足的新型车辆换挡操纵系统应运而生，这是一种将手动换挡与自动换挡集成到一起的新型换挡模式—无忧换挡。无忧换挡系统使用手动换挡手柄代替自动换挡系统中的换挡控制单元，手动换挡手柄内增加两个角度传感器实时检测驾驶员操纵意图，通过自动换挡系统中的变速箱控制器来接收驾驶员的驾驶意图,实现最佳的换挡策略，提高车辆舒适性、经济性和可靠性。综上所述，为了更好地研究新型无忧换挡系统，同时实现软件的“模块性”、“可移植性”和“复用性”等，本专利技术提出了适用于无忧换挡系统的一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统及控制方法。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，本专利技术提供一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统及控制方法，以解决上述技术问题。第一方面，本专利技术提供一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统，包括：第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元为换挡手柄控制单元，第二控制单元为变速箱控制单元，所述第一控制单元和第二控制单元通过CAN线进行通信；所述第一控制单元包括手柄挡位识别模块、手柄挡位监控模块和手柄自学习模块；所述手柄挡位识别模块用于识别驾驶员选择的手柄挡位；所述手柄挡位监控模块用于检测手柄挡位是否到位，防止驾驶员误操作手柄；所述手柄自学习模块用于换挡手柄的挡位自学习。进一步的，所述系统还包括：所述第一控制单元和第二控制单元软件模块采用AUTOSAR标准进行软件架构设计，包括：底层、运行环境层和应用层，所述应用层各模块均为最小的逻辑单元，且各模块均可通过运行环境层进行通讯，同时也可通过运行环境层与底层进行通信；所述底层为控制单元提供基础服务。进一步的，所述系统还包括：所述第一控制单元采用SECU；所述第二控制单元采用TCU；所述TCU包括：离合器控制模块、执行机构控制模块、变速箱自学习模块、换挡控制策略模块、载重坡度模块和车辆状态监控模块；所述离合器控制模块用于控制离合器的分开与闭合；所述执行机构控制模块用于负责变速箱的选换挡动作执行、实时监控变速箱挡位位置和检测换挡时挡位是否到位；所述变速箱自学习模块用于变速箱挡位自学习和变速箱类型识别；所述换挡控制策略模块用于在自动模式下计算选换挡的最佳目标挡位、在手动模式下判断驾驶员选择挡位是否合理并向驾驶员推荐最佳挡位范围；所述载重坡度模块负责实时计算车辆的整车重量和坡度；所述车辆状态监控模块用于监控整车的行驶状态。进一步的，所述SECU还包括：第一输入模块和第一输出模块；所述第一输入模块为手柄信号输入模块，用于接收换挡手柄内的传感器信号、手柄的按键开关信号和SECU需要的其它控制单元CAN信号；所述第一输出模块为手柄信号输出模块，用于输出TCU的交互信号和其他控制单元需要的CAN信号。进一步的，所述TCU还包括：第二输入模块和第二输出模块；所述第二输入模块为变速箱信号输入模块，用于接收SECU的交互信号和TCU需要的其它控制单元CAN信号；所述第二输出模块为变速箱信号输出模块，用于输出变速箱的挡位信息、传递给其他控制单元的电磁阀的促动信号和CAN信号。第二方面，本专利技术提供一种基于AUTOSAR车辆换挡控制方法，包括：SECU监控获取手柄换挡信号，根据换挡信号判断换挡挡位；SECU根据驾驶员选择切换自动模式或者手动模式：若驾驶员选择手动模式，则TCU根据所述SECU手柄挡位进行换挡操作；若驾驶员选择自动模式，则TCU计算目标挡位，并根据所述目标挡位进行换挡操作。进一步的，在SECU监控获取手柄换挡信号之后，所述方法还包括：SECU检测换挡手柄挡位位置是否推到位：若到位进行手柄挡位识别，若否，电动马达振动提示驾驶员重新操纵换挡手柄进行挂挡。进一步的，在TCU根据所述SECU手柄挡位进行换挡操作之前，所述方法还包括：TCU计算最佳挡位范围，判断换挡挡位是否合理，若不合理，保持当前挡位并发送报警信号。进一步的，所述换挡操作，包括：SECU向TCU发送自动模式请求或驾驶员选择的手柄挡位；TCU收到请求后离合器和变速箱进行动作；TCU检测选换挡执行机构是否执行到位：若到位，则进行下一步检测，若不到位重新进行换挡操作；则换挡成功；否则换挡失败并发送报警信号。进一步的，所述方法还包括：手动模式下，检测换挡后变速箱挡位与手柄挡位是否一致：若一致，则换挡成功；否则换挡失败并发送报警信号。本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供的一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统及控制方法，在车辆原有的TCU实现自动换挡的前提下，引入新的控制器SECU，本系统仅仅对在SECU进行功能模块软件撰写，同时无需大范围修改TCU的软件模块，大大节省了开发时间，同时降低了硬件开发产品；本系统驾驶员操作手柄但是车辆执行自动档的执行方式，使用传感器实时检测换挡手柄的位置，通过对驾驶员选择的挡位进行判别，很好的掌握驾驶员的意图；对驾驶员选择的挡位进行监控和保护的功能，驾驶员换挡手柄推不到位或选择挡位不合理，则发送报警信号并拒绝驾驶员的挡位请求，同时可以防止驾驶员误操作，提高驾驶安全；可进行各种变速箱和换挡手柄的自学习功能，识别变速箱类型，同时为车辆诊断功能提供支持。此外，本专利技术设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施例的第一控制单元系统结构示意图。图2是本专利技术一个实施例的第二控制单元系统结构示意图。图3是本专利技术一个实施例的方法的示意性流程框图。具体实施方式为了使本
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【技术保护点】
1.一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统，其特征在于，包括：第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元包括换挡手柄控制单元，第二控制单元包括变速箱控制单元，所述第一控制单元和第二控制单元通过CAN线进行通信；所述第一控制单元包括手柄挡位识别模块、手柄挡位监控模块和手柄自学习模块；/n所述手柄挡位识别模块用于识别驾驶员选择的手柄挡位；/n所述手柄挡位监控模块用于检测手柄挡位是否到位、防止驾驶员误操作手柄；/n所述手柄自学习模块用于换挡手柄的挡位自学习。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统，其特征在于，包括：第一控制单元和第二控制单元，所述第一控制单元包括换挡手柄控制单元，第二控制单元包括变速箱控制单元，所述第一控制单元和第二控制单元通过CAN线进行通信；所述第一控制单元包括手柄挡位识别模块、手柄挡位监控模块和手柄自学习模块；
所述手柄挡位识别模块用于识别驾驶员选择的手柄挡位；
所述手柄挡位监控模块用于检测手柄挡位是否到位、防止驾驶员误操作手柄；
所述手柄自学习模块用于换挡手柄的挡位自学习。


2.根据权利要求1所述的一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统，其特征在于，
所述第一控制单元和第二控制单元内的软件模块采用AUTOSAR标准的软件架构，所述软件架构包括：底层、运行环境层和应用层；所述应用层用于存放若干软件模块；若干所述软件模块通过所述运行环境层进行通讯，若干所述软件模块通过运行环境层与底层进行通信；所述底层为控制单元提供基础服务。


3.根据权利要求1所述的一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统，其特征在于，
所述第一控制单元采用SECU；
所述第二控制单元采用TCU；
所述TCU包括：离合器控制模块、执行机构控制模块、变速箱自学习模块、换挡控制策略模块、载重坡度模块和车辆状态监控模块；
所述离合器控制模块用于控制离合器的分开与闭合；
所述执行机构控制模块用于负责变速箱的选换挡动作执行、实时监控变速箱挡位位置和检测换挡时挡位是否到位；
所述变速箱自学习模块用于变速箱挡位自学习和变速箱类型识别；
所述换挡控制策略模块用于在自动模式下计算选换挡的最佳目标挡位、在手动模式下判断驾驶员选择挡位是否合理并向驾驶员推荐最佳挡位范围；
所述载重坡度模块负责实时计算车辆的整车重量和坡度；
所述车辆状态监控模块用于监控整车的行驶状态。


4.根据权利要求3所述的一种基于AUTOSAR车辆换挡控制系统，其特征在于，所述第SECU还包括：第一输入模块和第一输出模块；所述第一输入模块为手柄信号输入模块，用于接收换挡手柄内的传感器信号、手柄的按键开关信号和SECU需要的其它控制单元CAN信号；所述第一输出模块为手柄信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，杨建伟，张永刚，曹文斌，王军，韩伟，李文超，任振宁，张俊晶，邢云飞，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37