一种无离合器AMT控制系统的制作方法

本实用新型涉及无离合AMT变速器，尤其涉及一种无离合器AMT控制系统。

背景技术：

AMT（Automatic Manual Transmission，电控机械式自动变速箱）是由传统的手动齿轮机械式变速器改进而来。AMT 融合了AT（自动）和MT（手动）两种变速装置的优点，既能实现自动变速功能，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易于制造等长处。AMT已在传统商用车上得到广泛应用。但在现有技术中绝大部分纯电动商用车依然采用原始的直驱系统，其爬坡和高速行驶的性能都被削弱。此外，直驱动力系统由于需要采用大扭矩电机，使得动力总成不仅价格高，而且效率低下，制约了纯电动商用车的发展。因此，如何精确匹配与调控纯电动商用车用AMT装置，优化其换挡品质，缩短换挡时间，提高换挡稳定性，成为当前亟待解决的技术问题。

专利号为ZL201210510466.7的中国发明专利公开了一种电动汽车控制系统，包括：电机；电机控制器，电机控制器与电机相连，用于对电机进行控制；与电机相连的变速箱；变速箱控制器，变速箱控制器用于对变速箱进行控制以及和电机控制器之间进行通讯；整车控制器，整车控制器分别与电机控制器和变速箱控制器相连，用于向电机控制器和变速箱控制器发送控制指令，并接收来自电机控制器和变速箱控制器的反馈信号。该发明的实施例具有结构简单、成本低的优点。另外，该控制系统还具有变速箱调速精度高、响应速度快的优点。该发明还提出了一种控制方法。但由于该发明中MCU与TCU之间并不存在连接关系，因此该技术方案中驱动电机模式的切换过程不受TCU控制，换挡过程很大程度上取决于驱动电机的内部控制，极大地制约了换挡品质的进一步提高。

技术实现要素：

为了解决上述现有无离合器AMT控制系统存在的技术缺陷，本实用新型采用的技术方案如下：

一种无离合器AMT控制系统，包括MCU和TCU，所述MCU与所述TCU相连接。

优选的是，包括VCU和BMS，所述VCU分别与所述MCU和所述BMS相连接。

在上述任一方案中优选的是，包括动力电池系统，所述动力电池系统与所述BMS相连接，在所述MCU与所述动力电池系统之间设有高压配电柜。

在上述任一方案中优选的是，包括电机和AMT，所述电机分别与所述MCU和所述AMT相连接。

在上述任一方案中优选的是，包括左后轮和右后轮，所述左后轮和右后轮之间通过后桥相连接，所述后桥还与所述AMT相连接。

在上述任一方案中优选的是，包括换挡执行机构。

在上述任一方案中优选的是，所述TCU包括MCU最小系统模块，所述MCU最小系统模块设有转速采集模块接口，所述转速采集模块接口处连接有转速采集模块。

在上述任一方案中优选的是，所述转速采集模块包括频率采集子模块和输出轴转速传感器，所述频率采集子模块与所述输出轴转速传感器相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述TCU包括位置传感器采集模块接口，所述位置传感器采集模块接口处连接有位置传感器采集模块。

在上述任一方案中优选的是，所述位置传感器采集模块包括AD采集子模块、选档位置传感器和换挡位置传感器，所述AD采集子模块分别与所述选档位置传感器和所述换挡位置传感器相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述TCU包括直流电机驱动模块接口，所述直流电机驱动模块接口处连接有直流电机驱动模块。

在上述任一方案中优选的是，所述直流电机驱动模块包括第一PWM驱动H桥电路和第二PWM驱动H桥电路、选档电机和换挡电机，所述第一PWM驱动H桥电路一端与所述直流电机驱动模块接口相连接，其另一端与所述选档电机相连接，所述第二PWM驱动H桥电路一端与所述直流电机驱动模块接口相连接，其另一端与所述换档电机相连接。

在上述任一方案中优选的是，包括电源，所述电源分别与MCU最小系统模块、第一PWM驱动H桥电路和第二PWM驱动H桥电路相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述电源采用24V直流电源。

在上述任一方案中优选的是，所述TCU包括CAN通信模块接口，所述CAN通信模块接口处装有第一CAN通信模块。

在上述任一方案中优选的是，包括驱动电机，所述驱动电机与所述第一CAN通信模块相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述CAN通信模块接口处装有第二CAN通信模块。

在上述任一方案中优选的是，所述第二CAN通信模块与所述VCU相连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过将MCU与TCU之间建立连接关系，解决了现有技术中因驱动电机模式的切换过程不受TCU控制而制约换挡品质进一步提高的技术缺陷，使所述无离合器AMT控制系统在进入换挡过程后，由TCU接管驱动电机控制权，使得驱动电机始终处于扭矩控制模式，TCU将根据换挡过程各阶段的逻辑综合控制驱动电机、选挡电机和换挡电机，实现了优化换挡品质、缩短换挡时间、提高换挡稳定性的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型的无离合器AMT控制系统的优选实施例的结构框架示意图；

图2为本实用新型的无离合器AMT控制系统中的TCU硬件接口布置示意图。

附图标记说明：

AMT电控机械式自动变速箱；MCU电机控制器；TCU自动变速箱换挡控制器；VCU整车控制器；BMS电池管理系统；PWM脉冲宽度调制；CAN控制器局域网络。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型作了详细说明，但是，显然可对本实用新型进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本实用新型更宽的精神和范围。因此，以下实施例是具有示例性的而没有限制的含义。

本实用新型的无离合器AMT控制系统采用的是无离合器有同步器的AMT构型，变速箱与传统的MT基本相同，取消了倒挡齿轮，增加了换挡执行机构和TCU，下面结合图1、2详细描述所述控制系统的技术方案：

一种无离合器AMT控制系统，包括MCU和TCU，所述MCU与所述TCU相连接。包括VCU和BMS，所述VCU分别与所述MCU和所述BMS相连接。包括动力电池系统，所述动力电池系统与所述BMS相连接，在所述MCU与所述动力电池系统之间设有高压配电柜。包括电机和AMT，所述电机分别与所述MCU和所述AMT相连接。包括左后轮和右后轮，所述左后轮和右后轮之间通过后桥相连接，所述后桥还与所述AMT相连接。包括换挡执行机构。所述TCU包括MCU最小系统模块，所述MCU最小系统模块设有转速采集模块接口，所述转速采集模块接口处连接有转速采集模块。所述转速采集模块包括频率采集子模块和输出轴转速传感器，所述频率采集子模块与所述输出轴转速传感器相连接。所述TCU包括位置传感器采集模块接口，所述位置传感器采集模块接口处连接有位置传感器采集模块。所述位置传感器采集模块包括AD采集子模块、选档位置传感器和换挡位置传感器，所述AD采集子模块分别与所述选档位置传感器和所述换挡位置传感器相连接。所述TCU包括直流电机驱动模块接口，所述直流电机驱动模块接口处连接有直流电机驱动模块。所述直流电机驱动模块包括第一PWM驱动H桥电路和第二PWM驱动H桥电路、选档电机和换挡电机，所述第一PWM驱动H桥电路一端与所述直流电机驱动模块接口相连接，其另一端与所述选档电机相连接，所述第二PWM驱动H桥电路一端与所述直流电机驱动模块接口相连接，其另一端与所述换档电机相连接。包括电源，所述电源分别与MCU最小系统模块、第一PWM驱动H桥电路和第二PWM驱动H桥电路相连接，所述电源采用24V直流电源。所述TCU包括CAN通信模块接口，所述CAN通信模块接口处装有第一CAN通信模块。包括驱动电机，所述驱动电机与所述第一CAN通信模块相连接。所述CAN通信模块接口处装有第二CAN通信模块，所述第二CAN通信模块与所述VCU相连接。

所述AMT是电控机械自动变速箱的简称，它是在齿轮变速器基础上加装微机控制的自动变速系统。其工作原理是在机械变速箱（手动档）原有基础上进行改造，主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换档的自动化。因此AMT实际上是由一个电脑来控制一个机器人系统来完成选档动作。AMT的核心技术是微机控制，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。

所述MCU电机控制器为微控制单元，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。

所述TCU自动变速箱换挡控制器能够实现车辆自动变速，所述车辆自动变速是汽车电控技术的一个重要组成部分，采用计算机和电力电子驱动技术实现车辆自动变速，能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。汽车的无级变速系统一般是由无级变速箱CVT(Continuously Variable Transmission)和无级变速箱控制器TCU(Transmission Control Unit)组成。所述TCU的主要功能包括：1）目标档位(速比)决策：基于驾驶环境和驾驶员识别的策略使车辆经济型更加，舒适性也得到提高；2）执行机构控制；3）故障诊断；4）故障处理。

所述VCU整车控制器是实现整车控制决策的核心电子控制单元，一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。所述VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；通过监测车辆状态(车速、温度等)信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，同时控制车载附件电力系统的工作模式；VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能。

所述BMS电池管理系统是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池，二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。所述电池管理系统（BMS）主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

所述PWM脉冲宽度调制是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式。