一种AMT变速箱系统的制作方法

一种amt变速箱系统
技术领域
[0001]
本发明涉及变速箱技术领域，具体而言，涉及一种amt变速箱系统。


背景技术：

[0002]
目前，新型的高度集成式变速箱系统中，变速箱中的各执行机构的机械结构和电气电路都集成于变速箱壳体，使得各执行机构与变速箱壳体成为一个整体。
[0003]
由于各执行机构与变速箱壳体成为了一个整体，当将变速箱系统与不同车型进行匹配时，无法单独对执行机构进行改造，只能对变速箱系统的整体进行重新设计，导致现有的变速箱系统的适应性较差。


技术实现要素：

[0004]
本发明提供了一种amt变速箱系统，提高了适应性。具体的技术方案如下。
[0005]
第一方面，本发明提供了一种amt变速箱系统，包括：变速箱壳体、车辆电子控制单元、选换挡执行机构和离合器操纵机构；
[0006]
所述车辆电子控制单元安装于车身，所述车辆电子控制单元集成有所述amt变速箱系统的上层算法和所述amt变速箱系统的上层策略；
[0007]
所述选换挡执行机构包括选换挡执行机构外壳和第一电路板，所述第一电路板安装于所述选换挡执行机构外壳，所述第一电路板集成有选换挡控制策略和选换挡驱动程序，所述离合器操纵机构包括离合器操纵机构外壳和第二电路板，所述第二电路板安装于所述离合器操纵机构外壳，所述第二电路板与离合器连接，所述第二电路板集成有离合器控制策略和离合器驱动程序；
[0008]
所述选换挡执行机构外壳和所述离合器操纵机构外壳均安装于所述变速箱壳体，所述第一电路板和所述第二电路板均与所述车辆电子控制单元连接。
[0009]
可选的，上述amt变速箱系统还包括选换挡电磁阀和第一选换挡拨动头，所述第一电路板与所述选换挡电磁阀电气连接，所述选换挡电磁阀通过第一推动机构与所述第一选换挡拨动头连接；
[0010]
或者，
[0011]
还包括选换挡电机和第二选换挡拨动头，所述选换挡电机和所述第二选换挡拨动头均安装于所述选换挡执行机构外壳，所述第一电路板与所述选换挡电机连接，所述选换挡电机通过第二推动机构与所述第二选换挡拨动头连接。
[0012]
可选的，上述amt变速箱系统还包括副箱电磁阀，所述副箱电磁阀安装于所述变速箱壳体，所述第一电路板与所述副箱电磁阀电气连接。
[0013]
可选的，上述amt变速箱系统还包括中间轴制动器和中间轴制动器电磁阀，所述中间轴制动器和所述中间轴制动器电磁阀均安装于所述变速箱壳体，所述第一电路板与所述中间轴制动器电磁阀电气连接，所述中间轴制动器电磁阀与所述中间轴制动器连接。
[0014]
可选的，上述amt变速箱系统还包括转速传感器，所述转速传感器安装于所述变速
箱壳体，所述转速传感器与所述第一电路板连接。
[0015]
可选的，所述amt变速箱系统的上层算法包括驾驶行为分析算法和车辆控制算法；
[0016]
所述amt变速箱系统的上层策略包括amt变速箱系统故障诊断策略和amt变速箱系统应用层策略。
[0017]
可选的，所述选换挡控制策略包括变速器换挡动作策略和选换挡执行机构故障诊断策略；
[0018]
所述选换挡驱动程序包括选换挡执行机构驱动程序。
[0019]
可选的，所述离合器控制策略包括离合器动作策略和离合器执行机构故障诊断策略；
[0020]
所述离合器驱动程序包括离合器执行机构驱动程序。
[0021]
可选的，上述amt变速箱系统还包括仪表盘、发动机、防抱死系统和换挡手柄；
[0022]
所述仪表盘、所述发动机、所述防抱死系统和所述换挡手柄均通过can总线与所述车辆电子控制单元连接。
[0023]
由上述内容可知，本发明实施例中，通过将选换挡控制策略和选换挡驱动程序集成于选换挡执行机构的第一电路板，并将第一电路板安装于选换挡执行机构外壳的方式，形成了选换挡执行机构模块，实现了选换挡执行机构的模块化，通过将离合器控制策略和离合器驱动程序集成于离合器操纵机构的第二电路板，并将第二电路板安装于离合器操纵机构外壳的方式，形成了离合器操纵机构模块，实现了离合器操纵机构的模块化。由于选换挡执行机构和离合器操纵机构均实现了模块化，使得将变速箱系统与不同车型进行匹配时，仅对单独的选换挡执行机构模块或者离合器操纵机构模块进行改造即可，无需对变速箱系统的整体进行重新设计，提高了适应性。当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
[0024]
本发明实施例的创新点包括：
[0025]
1、通过将选换挡控制策略和选换挡驱动程序集成于选换挡执行机构的第一电路板，并将第一电路板安装于选换挡执行机构外壳的方式，形成了选换挡执行机构模块，实现了选换挡执行机构的模块化，通过将离合器控制策略和离合器驱动程序集成于离合器操纵机构的第二电路板，并将第二电路板安装于离合器操纵机构外壳的方式，形成了离合器操纵机构模块，实现了离合器操纵机构3的模块化。由于选换挡执行机构和离合器操纵机构均实现了模块化，使得将变速箱系统与不同车型进行匹配时，仅对单独的选换挡执行机构模块或者离合器操纵机构模块进行改造即可，无需对变速箱系统的整体进行重新设计，提高了适应性。
[0026]
2、由于车辆电子控制单元集成有amt变速箱系统的上层算法和amt变速箱系统的上层策略，且选换挡执行机构和离合器操纵机构均实现了模块化，使得选换挡执行机构模块和离合器操纵机构模块均既具有硬件结构的执行功能，又具有软件结构的对信号进行处理、进行决策以及对其他硬件进行驱动的功能，使得研发人员在进行变速箱系统开发的过程中，无需对选换挡执行机构模块和离合器操纵机构模块中的控制策略和驱动程序进行设计，只需要对车辆电子控制单元中的与选换挡执行机构模块和离合器操纵机构模块相关的上层算法和上层策略进行开发，降低了变速箱系统开发过程中的工作量和研发难度。
[0027]
3、本发明实施例中取消了变速箱控制单元，并将变速箱控制单元中的amt变速箱
系统的上层算法和amt变速箱系统的上层策略集成于车辆电子控制单元，将变速箱控制单元中的选换挡控制策略和选换挡驱动程序集成于选换挡执行机构的第一电路板，将变速箱控制单元中的离合器控制策略和离合器驱动程序集成于离合器操纵机构的第二电路板，由于在未进行上述集成时，车辆电子控制单元就是分别通过线束与选换挡执行机构和离合器操纵机构连接的，在集成后无需额外的线束线再进行连接，减少了变速箱系统的线束和接口，降低了系统成本，同时，由于线束的减少，提高了电磁兼容检测的通过率。
附图说明
[0028]
为了更清楚地说明本发明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介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0029]
图1为本发明实施例提供的amt变速箱系统的一种结构意图；
[0030]
图2为本发明实施例提供的amt变速箱系统软件层的结构示意图。
[0031]
图1-图2中，1车辆电子控制单元、2选换挡执行机构、3离合器操纵机构、4转速传感器、5中间轴制动器、6中间轴制动器电磁阀、7副箱电磁阀、8仪表盘、9发动机、10防抱死系统、11换挡手柄、12can总线。
具体实施方式
[0032]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]
需要说明的是，本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0034]
本发明实施例公开了一种amt变速箱系统，提高了适应性。下面对本发明实施例进行详细说明。
[0035]
图1为本发明实施例提供的amt变速箱系统的一种结构意图。图2为本发明实施例提供的amt变速箱系统软件层的结构示意图。参见图1-图2，本发明实施例提供的amt变速箱系统包括变速箱壳体、车辆电子控制单元1、选换挡执行机构2和离合器操纵机构3，其中，amt为automated mechanical transmission机械式自动变速箱，图1中的实现代表电路，间隔较小的虚线代表气路，间隔较大的虚线代表can(controller area network，控制器局域网络)总线，箭头代表电流或者信号的传递方向，图2中的虚线代表can总线，箭头代表信号的传递方向。
[0036]
车辆电子控制单元1安装于车身，车辆电子控制单元1集成有amt变速箱系统的上层算法和amt变速箱系统的上层策略。
[0037]
示例性的，amt变速箱系统的上层算法包括驾驶行为分析算法和车辆控制算法，
amt变速箱系统的上层策略包括amt变速箱系统故障诊断策略和amt变速箱系统应用层策略。
[0038]
选换挡执行机构2包括选换挡执行机构外壳和第一电路板，第一电路板安装于选换挡执行机构外壳，第一电路板集成有选换挡控制策略和选换挡驱动程序。由于选换挡控制策略和选换挡驱动程序都集成于选换挡执行机构2的第一电路板，且第一电路板又安装于选换挡执行机构外壳，这使得与选换挡执行机构2相关的软件结构以及硬件结构都成为了一个整体，形成了一个选换挡执行机构模块，实现了选换挡执行机构2的模块化，使得选换挡执行机构模块既具有硬件结构的执行功能，又具有软件结构的对信号进行处理、进行决策以及对其他硬件进行驱动的功能。
[0039]
示例性的，选换挡控制策略包括变速器换挡动作策略和选换挡执行机构故障诊断策略，选换挡驱动程序包括选换挡执行机构驱动程序。
[0040]
离合器操纵机构3包括离合器操纵机构外壳和第二电路板，第二电路板安装于离合器操纵机构外壳，第二电路板与离合器连接，第二电路板集成有离合器控制策略和离合器驱动程序。由于离合器控制策略和离合器驱动程序都集成于离合器操纵机构3的第二电路板，且第二电路板又安装于离合器操纵机构外壳，这使得与离合器操纵机构3相关的软件结构以及硬件结构都成为了一个整体，形成了一个离合器操纵机构模块，实现了离合器操纵机构3的模块化，使得离合器操纵机构模块既具有硬件结构的执行功能，又具有软件结构的对信号进行处理、进行决策以及对其他硬件进行驱动的功能。
[0041]
示例性的，离合器控制策略包括离合器动作策略和离合器执行机构故障诊断策略，离合器驱动程序包括离合器执行机构驱动程序。
[0042]
选换挡执行机构外壳和离合器操纵机构外壳均安装于变速箱壳体，第一电路板和第二电路板均与车辆电子控制单元1连接。
[0043]
示例性的，车辆电子控制单元1包括整车控制器、发动机控制单元和混动控制器中的至少一种。
[0044]
综上可见，本发明实施例中，通过将选换挡控制策略和选换挡驱动程序集成于选换挡执行机构2的第一电路板，并将第一电路板安装于选换挡执行机构外壳的方式，形成了选换挡执行机构模块，实现了选换挡执行机构2的模块化，通过将离合器控制策略和离合器驱动程序集成于离合器操纵机构3的第二电路板，并将第二电路板安装于离合器操纵机构外壳的方式，形成了离合器操纵机构模块，实现了离合器操纵机构3的模块化。由于选换挡执行机构2和离合器操纵机构3均实现了模块化，使得将变速箱系统与不同车型进行匹配时，仅对单独的选换挡执行机构模块或者离合器操纵机构模块进行改造即可，无需对变速箱系统的整体进行重新设计，提高了适应性。
[0045]
并且，由于车辆电子控制单元1集成有amt变速箱系统的上层算法和amt变速箱系统的上层策略，且选换挡执行机构2和离合器操纵机构3均实现了模块化，使得选换挡执行机构模块和离合器操纵机构模块均既具有硬件结构的执行功能，又具有软件结构的对信号进行处理、进行决策以及对其他硬件进行驱动的功能，使得研发人员在进行变速箱系统开发的过程中，无需对选换挡执行机构模块和离合器操纵机构模块中的控制策略和驱动程序进行设计，只需要对车辆电子控制单元1中的与选换挡执行机构模块和离合器操纵机构模块相关的上层算法和上层策略进行开发，降低了变速箱系统开发过程中的工作量和研发难
度。
[0046]
相比于现有技术中通过变速箱控制单元分别通过线束与选换挡执行机构2和离合器操纵机构3连接的方式，本发明实施例中取消了变速箱控制单元，并将变速箱控制单元中的amt变速箱系统的上层算法和amt变速箱系统的上层策略集成于车辆电子控制单元1，将变速箱控制单元中的选换挡控制策略和选换挡驱动程序集成于选换挡执行机构2的第一电路板，将变速箱控制单元中的离合器控制策略和离合器驱动程序集成于离合器操纵机构3的第二电路板，由于在未进行上述集成时，车辆电子控制单元1就是分别通过线束与选换挡执行机构2和离合器操纵机构3连接的，在集成后无需额外的线束线再进行连接，减少了变速箱系统的线束和接口，降低了系统成本，同时，由于线束的减少，提高了电磁兼容检测的通过率。
[0047]
本发明实施例提供的amt变速箱系统还可以包括选换挡电磁阀和第一选换挡拨动头，第一电路板与选换挡电磁阀电气连接，选换挡电磁阀通过第一推动机构与第一选换挡拨动头连接。其中，第一推动机构可以为气缸活塞。由此，车辆电子控制单元1将控制信号发送至第一电路板，第一电路板基于接收到的控制信号和选换挡控制策略确定控制信息，并将控制信息发送至选换挡驱动程序，选换挡驱动程序基于控制信息控制选换挡电磁阀通过第一推动机构与第一选换挡拨动头完成控制信息对应的动作，其中，控制信息包括升档动作、降档动作和/或故障处理。
[0048]
或者，本发明实施例提供的amt变速箱系统还可以包括选换挡电机和第二选换挡拨动头，选换挡电机和第二选换挡拨动头均安装于选换挡执行机构外壳，第一电路板与选换挡电机连接，选换挡电机通过第二推动机构与第二选换挡拨动头连接。其中，第二推动机构可以为丝杠。由此，车辆电子控制单元1将控制信号发送至第一电路板，第一电路板基于接收到的控制信号和选换挡控制策略确定控制信息，并将控制信息发送至选换挡驱动程序，选换挡驱动程序基于控制信息控制选换挡电机通过第二推动机构与第二选换挡拨动头完成控制信息对应的动作，其中，控制信息可以包括升档动作、降档动作和/或故障处理。
[0049]
并且，车辆电子控制单元1还可以将控制信号发送至第二电路板，第二电路板基于接收到的控制信号和离合器控制策略确定操作模式，并将操作模式发送至离合器驱动程序，离合器驱动程序基于操作模式控制离合器的结合与分离，其中，操作模式可以包括快结合、慢结合、快分离、慢分离和/或半结合。
[0050]
继续参见图1，本发明实施例提供的amt变速箱系统还可以包括转速传感器4，转速传感器4安装于变速箱壳体，转速传感器4与第一电路板连接。其中，转速传感器4用于检测amt变数箱的输出轴和输入轴的转速，并将检测到的转速通过第一电路板发送至车辆电子控制单元1，以便于车辆电子控制单元1基于接收到的转速进行决策并向第一电路板或者第二电路板发送控制信号。
[0051]
继续参见图1，本发明实施例提供的amt变速箱系统还可以包括中间轴制动器5和中间轴制动器电磁阀6，中间轴制动器5和中间轴制动器电磁阀6均安装于变速箱壳体，第一电路板与中间轴制动器电磁阀6电气连接，中间轴制动器电磁阀6与中间轴制动器5连接。由此，车辆电子控制单元1将控制信号发送至第一电路板，第一电路板基于接收到的控制信号通过中间轴制动器5和中间轴制动器电磁阀6进行升档降速。
[0052]
继续参见图1，本发明实施例提供的amt变速箱系统还可以包括副箱电磁阀7，副箱
电磁阀7安装于变速箱壳体，第一电路板与副箱电磁阀7电气连接。通过副箱电磁阀7可以实现多档位的控制。
[0053]
继续参见图1，本发明实施例提供的amt变速箱系统还可以包括仪表盘8、发动机9、防抱死系统10和换挡手柄11，仪表盘8、发动机9、防抱死系统10和换挡手柄11均通过can总线12与车辆电子控制单元1连接。
[0054]
为了实现换挡以及控制离合器的结合和分离，车辆电子控制单元1需要从发动机9、防抱死系统10和换挡手柄11获得驾驶员控制信息、车辆数据以及道路数据，还需要通过仪表盘8显示报警信息，因此，设置仪表盘8、发动机9、防抱死系统10和换挡手柄11均通过can总线12与车辆电子控制单元1连接。
[0055]
车辆电子控制单元1从发动机9、防抱死系统10和换挡手柄11获得驾驶员控制信息、车辆数据以及道路数据，并结合选换挡控制策略和离合器控制策略决定离合器的结合分离和变速箱的换挡动作，并将包含换挡动作的控制信号传递至第一电路板，以便于完成换挡动作，以及将包含离合器的结合分离的指令传递至第一电路板，以便于完成离合器的结合或者分离。
[0056]
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
[0057]
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0058]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。