[發(fā)明專利]開放式汽車機械式自動變速器電控系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810016815.3
• 申請日: 2008-06-11
• 公開（公告）號: CN101332816A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 張承瑞;李曉軍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學
• 主分類號: B60W10/10
• 分類號: B60W10/10;B60W10/06;B60R16/02
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張勇

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及汽車電子技術(shù)領域，尤其涉及一種開放式汽車機械式自動變速器電控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

AMT是一種機、電、液、氣一體化的高科技產(chǎn)品。它的基本控制思想是：根據(jù)駕駛員的意圖(加速踏板、制動踏板、選擇器開關(guān)等)和車輛的狀態(tài)(發(fā)動機轉(zhuǎn)速、輸入軸轉(zhuǎn)速、車速、檔位等)，依據(jù)設定的規(guī)律(換檔規(guī)律，離合器接合規(guī)律等)，借助相應的執(zhí)行機構(gòu)(油門控制執(zhí)行機構(gòu)、選換檔執(zhí)行機構(gòu)、離合器分離與接合執(zhí)行機構(gòu))，對車輛的動力傳動系統(tǒng)(發(fā)動機、離合器、變速器)進行聯(lián)合控制。

我國AMT研制工作起步較晚，“九·五”期間，AMT的開發(fā)研制和產(chǎn)品化被列入國家“九·五”科技攻關(guān)項目，目前我國的AMT開發(fā)技術(shù)，尤其是其核心——ECU軟硬件開發(fā)，主要停留在試驗研究階段。

嵌入式系統(tǒng)大多為反應式系統(tǒng)，它們在運行過程中從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個狀態(tài)，這些狀態(tài)的變化和轉(zhuǎn)移形成了狀態(tài)機。機械式自動變速器(AMT)系統(tǒng)是典型的嵌入反應式系統(tǒng)，一般來講，汽車在駕駛員的操控下，換檔過程表現(xiàn)出摘檔、選檔、掛檔等狀態(tài)，可以應用有限狀態(tài)機的建模方法建立AMT系統(tǒng)的行為邏輯模型。有限狀態(tài)機(FSM)理論作為自動控制理論的一部分，應用在很多領域，但傳統(tǒng)的FSM實現(xiàn)方法多存在代碼難以復用、維護困難等問題。

隨著嵌入式技術(shù)的迅猛發(fā)展，汽車電子化為汽車生產(chǎn)企業(yè)帶來了新的經(jīng)濟增長點，汽車電子在整車中所占的比例越來越高。而汽車電子控制系統(tǒng)研究廠商眾多，系統(tǒng)中用到的處理器也是千差萬別，運行環(huán)境更是各有千秋，因此在汽車網(wǎng)絡中開發(fā)多處理器實時嵌入式系統(tǒng)的一個主要難題就是嵌入式軟件的復用，同時，嵌入式系統(tǒng)本身資源有限，對實時性的要求較高。另外，在汽車電子控制系統(tǒng)的控制邏輯規(guī)定了電控單元(ECU)完成特定功能所必須的步驟和事件的序列，為了提高自己產(chǎn)品的競爭力，各汽車廠商又在不停地對電控系統(tǒng)更新?lián)Q代，電控系統(tǒng)的控制越來越復雜，當向控制系統(tǒng)中添加新的部件、增加新的控制算法或替換已有的子系統(tǒng)時，其控制邏輯必然發(fā)生改變。因此，針對不同的產(chǎn)品開發(fā)過程不同，每次開發(fā)過程又有不少重復性的工作，控制系統(tǒng)的擴展性、移植性都很差。這種各廠商單獨進行的封閉的汽車電控系統(tǒng)開發(fā)模式的缺點越來越突出。

OSEK/VDX(簡稱OSEK)規(guī)范是歐洲汽車工業(yè)界于1993提出的，它主要由四部分組成：操作系統(tǒng)規(guī)范(OSED?Operating?System，OSEK?OS)、通信規(guī)范(OSEK?Communication，OSEKCOM)、網(wǎng)絡管理規(guī)范(OSEK?Management，OSEK?NM)和OSEK實現(xiàn)語言(OSEK?ImplementationLanguage，OIL)，此后，很多軟件生產(chǎn)廠商推出了符合OSEK規(guī)范的產(chǎn)品。雖然在上世紀90年代中開發(fā)的OSEK標準現(xiàn)今已被廣泛使用，但它仍然并非全世界通行的。2003年啟動的AUTOSAR(Automotive?Open?System?Architecture)計劃旨在建立一個與軟硬件平臺無關(guān)的結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)系統(tǒng)的開放。該計劃只取得了初步的研究成果，并沒有成為各生產(chǎn)廠商共同遵循的標準規(guī)范，而且日本的汽車廠商本田公司正在申請成為2004年成立的日本軟件平臺和架構(gòu)(JASPAR)聯(lián)盟的成員，而JASPAR是獨立于AUTOSAR之外的，因此，AUTOSAR短期內(nèi)可能并不會成為全世界通用的標準規(guī)范。

目前國內(nèi)對開放式汽車電控系統(tǒng)的研究主要集中在符合OSEK標準的操作系統(tǒng)的實現(xiàn)和OSEK的應用技術(shù)上，并沒有深入地對具體的汽車電控系統(tǒng)功能實現(xiàn)進行研究，而且要實現(xiàn)真正的開放式系統(tǒng)，就必須在嵌入式系統(tǒng)的軟件和硬件層次上均要實現(xiàn)開放，系統(tǒng)控制軟件就要適應不同的操作系統(tǒng)和不同的電控單元(ECU)硬件，因此必須將系統(tǒng)軟件與底層的操作系統(tǒng)和ECU硬件隔離開來，軟件總線就起到了這個作用。本發(fā)明將量子框架技術(shù)應用到汽車機械式自動變速器開發(fā)中，實現(xiàn)了軟件和硬件層次上的開放。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決目前汽車電子研發(fā)中的封閉性、重復勞動等問題而提供的一種具有結(jié)構(gòu)合理，重構(gòu)性、移植性好，易于維護等優(yōu)點的開放式汽車機械式自動變速器電控系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：