一种自动变速箱怀挡开关采集控制系统、方法及重型汽车技术方案

本发明专利技术提供一种自动变速箱怀挡开关采集控制系统、方法及重型汽车，涉及重型汽车的智能化技术领域，换挡旋钮和换挡组合手柄分别与信号采集控制器通信连接；信号采集控制器与TCU控制器通信连接；信号采集控制器分别采集换挡旋钮的高电平信息和换挡组合手柄的高电平信息，将高电平信息解析成TC报文，通过TC报文将对应的换挡信息发送给TCU控制器，TCU控制器执行换挡动作。本发明专利技术可以使用换挡旋钮和换挡组合手柄分别与信号采集控制器通信连接，对挡位状态进行识别，并由TCU控制器执行控制，让驾驶员操作简单化并降低操作复杂度系统还提供了防止驾驶员误操作的方式，降低了驾驶员的操作要求，保障了行车安全。保障了行车安全。保障了行车安全。

【技术实现步骤摘要】
一种自动变速箱怀挡开关采集控制系统、方法及重型汽车


[0001]本专利技术涉及重型汽车的智能化
，尤其涉及一种自动变速箱怀挡开关采集控制系统、方法及重型汽车。

技术介绍

[0002]重型汽车是指最大总质量大于3500Kg的M类和N类汽车。该类型汽车由重型牵引车和重型挂车组成的汽车列车。重型汽车多采用怀挡，这是因换挡时将变速杆往怀中拨。汽车的变速杆布置形式有地挡和怀挡两种，汽车变速杆位于方向盘右下方的，称之为怀挡。
[0003]传统的变速箱换挡操作杆操作复杂，对驾驶员的操作要求高，还会增大驾驶员的驾驶负担，而且会减小驾驶室的可用空间。
[0004]随着重型汽车的智能化发展，自动变速箱逐渐取代了普通机械箱，并且驾驶员的年轻化更是希望驾驶操作更加简单，所以使用怀挡开关代替普通换挡操作杆的趋势越来越明显，同时还可以节省驾驶室内部空间。
[0005]在自动变速箱中，由于TCU只进行具体换挡运算及控制变速箱换挡过程，并且为了保证通用性和匹配性，一般TCU无法采集怀挡开关输入，导致TCU无法与怀挡开关相配合使用。即使有的车辆使用了TCU来控制自动变速箱，但由于车辆挡位较多，TCU的控制无法与换挡旋钮位置相互匹配，增加了换挡作业的复杂程度，而且还容易出现误操作，影响驾驶的安全性。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种自动变速箱怀挡开关采集控制系统，由TCU控制器执行控制，让驾驶员操作简单化，并降低操作复杂度，系统还提供了防止驾驶员误操作的方式。
[0007]系统包括：换挡旋钮、换挡组合手柄、信号采集控制器以及TCU控制器；
[0008]换挡旋钮和换挡组合手柄分别与信号采集控制器通信连接；
[0009]信号采集控制器与TCU控制器通信连接；
[0010]信号采集控制器分别采集换挡旋钮的高电平信息和换挡组合手柄的高电平信息，将高电平信息解析成TC报文，通过TC报文将对应的换挡信息发送给TCU控制器，TCU控制器执行换挡动作。
[0011]进一步需要说明的是，换挡旋钮包括：倒挡蠕行模式Rm、倒挡R、空挡N、前进挡D和前进挡蠕行Dm；
[0012]换挡组合手柄包括：A/M挡位开关、增挡开关和减挡开关。
[0013]进一步需要说明的是，换挡旋钮任一时刻均会处于一个挡位位置，所处的挡位位置对应输出一高电平；
[0014]信号采集控制器持续获取高电平信息，并以TC报文发送给TCU控制器，TCU控制器识别TC报文相对应的换挡信息，执行换挡作业。
[0015]进一步需要说明的是，换挡旋钮和换挡组合手柄分别通过硬线与信号采集控制器
通信连接；
[0016]信号采集控制器与TCU控制器通过CAN总线连接。
[0017]进一步需要说明的是，换挡组合手柄的每个开关位置均为自复位开关。
[0018]本专利技术还提供一种自动变速箱怀挡开关采集控制方法，方法包括：
[0019]当TC报文每次在发送换挡信息的过程中，判断当前发送的换挡信息是否与怀挡旋钮所处位置对应的档位信息一致，如果一致则说明过程中没有拨动换挡旋钮，如果不一致则说明TC报文发送换挡信息过程中又拨动了换挡旋钮；
[0020]当TC报文完成发送换挡信息时，TCU控制器重新检测一次开关的高电平状态，判断出换挡旋钮所处位置并立即发送对应的换挡信息，此过程可以一直循环，直到检测到一致为止；
[0021]当TC报文发送无效值时则不判断。
[0022]进一步需要说明的是，方法中，换挡旋钮和换挡组合手柄均输出上升沿信号时，信号采集控制器先发送换挡旋钮对应的换挡信息，同时使用RS寄存器将换挡组合手柄的输入信号进行锁存；
[0023]信号采集控制器持续检测换挡旋钮的换挡信息是否发送完成；
[0024]如未完成发送，则继续将换挡组合手柄的换挡信息锁存到RS寄存器中；
[0025]如已完成发送，则读取RS寄存器中的换挡信息，并将对应的换挡信息发送给TCU控制器。
[0026]进一步需要说明的是，信号采集控制器接收到换挡旋钮发出两个及以上挡位开关上升沿信号时，则说明换挡旋钮故障，通过车辆仪表进行报警提示；
[0027]如果换挡组合手柄的增减挡开关同时发出上升沿信号时，则说明换挡组合手柄故障，通过车辆仪表进行报警提示。
[0028]进一步需要说明的是，信号采集控制器接收到换挡旋钮拨到Rm挡时，信号采集控制器将Rm挡解析成倒挡蠕行TC报文发送给TCU控制器；
[0029]信号采集控制器接收到换挡旋钮拨到R挡时，信号采集控制器将R挡解析成倒挡TC报文发送给TCU控制器；
[0030]信号采集控制器接收到换挡旋钮拨到N挡时，信号采集控制器将N挡解析成空挡TC报文发送给TCU控制器；
[0031]信号采集控制器接收到换挡旋钮拨到D挡时，信号采集控制器将D挡解析成前进TC报文发送给TCU控制器；
[0032]信号采集控制器接收到换挡旋钮拨到Dm挡时，信号采集控制器将Dm挡解析成前进挡蠕行TC报文发送给TCU控制器；
[0033]信号采集控制器接收到换挡旋钮拨到Dm挡时，信号采集控制器将Dm挡解析成前进挡蠕行TC报文发送给TCU控制器；
[0034]信号采集控制器接收到换挡组合手柄选择A/M开关时，信号采集控制器将A/M开关解析成A/M模式切换TC报文发送给TCU控制器；
[0035]信号采集控制器接收到换挡组合手柄向上拨动时，信号采集控制器将向上拨动信息解析成增挡TC报文发送给TCU控制器；
[0036]信号采集控制器接收到换挡组合手柄向下拨动时，信号采集控制器将向下拨动信
息解析成减挡TC报文发送给TCU控制器。
[0037]本专利技术还提供一种重型汽车，包括自动变速箱怀挡开关采集控制系统。
[0038]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0039]本专利技术提供的自动变速箱怀挡开关采集控制系统中，使用怀挡开关并开发信号采集控制器代替普通的换挡操作杆，让驾驶员操作简单化并降低采购成本。同时控制策略中还提供了防止驾驶员误操作的方法，降低了驾驶员的操作要求。
[0040]本专利技术可以对驾驶员的误操作进行逻辑处理：当正在发送报文信息时驾驶员拨动了换挡旋钮，则信号采集控制器会向TCU控制器发送当前换挡信息后，再接着发送换挡旋钮当前所处位置的换挡信息，保证变速箱挡位与换挡旋钮位置匹配。当驾驶员同时操作了换挡组合手柄和Rm/R/N/D/Dm换挡旋钮时，按顺序优先发送换挡旋钮的换挡信息再发送换挡组合手柄的换挡信息，保证有序性以及信息完整性。
[0041]本专利技术还可以使用图形化编程方式实现程序开发，配合具备开关输入资源、单片机运算方式、CAN通信方式，即可完成怀挡开关信号采集、传输及处理，实现方式简单，可替代自动变速箱常用的换挡操作杆，优化驾驶室空间，同时策略中加入了防错处理，可以降低驾驶员的操作要求，减轻驾驶员操作负担。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动变速箱怀挡开关采集控制系统，其特征在于，包括：换挡旋钮、换挡组合手柄、信号采集控制器以及TCU控制器；换挡旋钮和换挡组合手柄分别与信号采集控制器通信连接；信号采集控制器与TCU控制器通信连接；信号采集控制器分别采集换挡旋钮的高电平信息和换挡组合手柄的高电平信息，将高电平信息解析成TC报文，通过TC报文将对应的换挡信息发送给TCU控制器，TCU控制器执行换挡动作。2.根据权利要求1所述的自动变速箱怀挡开关采集控制系统，其特征在于，换挡旋钮包括：倒挡蠕行模式Rm、倒挡R、空挡N、前进挡D和前进挡蠕行Dm；换挡组合手柄包括：A/M挡位开关、增挡开关和减挡开关。3.根据权利要求1所述的自动变速箱怀挡开关采集控制系统，其特征在于，换挡旋钮任一时刻均会处于一个挡位位置，所处的挡位位置对应输出一高电平；信号采集控制器持续获取高电平信息，并以TC报文发送给TCU控制器，TCU控制器识别TC报文相对应的换挡信息，执行换挡作业。4.根据权利要求1所述的自动变速箱怀挡开关采集控制系统，其特征在于，换挡旋钮和换挡组合手柄分别通过硬线与信号采集控制器通信连接；信号采集控制器与TCU控制器通过CAN总线连接。5.根据权利要求1所述的自动变速箱怀挡开关采集控制系统，其特征在于，换挡组合手柄的每个开关位置均为自复位开关。6.一种自动变速箱怀挡开关采集控制方法，其特征在于，方法采用如权利要求1至5任意一项所述的自动变速箱怀挡开关采集控制系统；方法包括：当TC报文每次在发送换挡信息的过程中，判断当前发送的换挡信息是否与怀挡旋钮所处位置对应的档位信息一致，如果一致则说明过程中没有拨动换挡旋钮，如果不一致则说明TC报文发送换挡信息过程中又拨动了换挡旋钮；当TC报文完成发送换挡信息时，TCU控制器重新检测一次开关的高电平状态，判断出换挡旋钮所处位置并立即发送对应的换挡信息，循环上述过程，直到检测到一致为止；当TC报文发送无效值时则不判断。7.根据权利要求6所述的自动变速箱怀挡开关采集控制方法，其特征在于，方法中，换挡旋钮和换挡组合手柄均输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：任笑余，张静，陈帮杰，杨都都，刘召洋，孟国龙，
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：