基于无线WIFI通信技术的商用车自动变速器监控系统的制作方法

本实用新型属于无线网络通信技术领域，具体涉及一种基于无线WIFI通信技术的商用车自动变速器监控系统。

背景技术：

伴随汽车电子技术和自动控制技术的不断发展，在商用车自动变速器领域，特别在重型卡车自动变速器领域，AMT自动变速器逐渐成为商用车自动变速器的主要形式。与此同时，车辆上的电子控制单元ECU通过总线网络相互连接，各 ECU基于标准的网络协议进行通讯。目前在商用车领域主要的通讯协议为基于CAN总线标准的SAE J1939通讯协议和ISO15765通讯协议。

商用车由于使用条件的限制，具有车辆运营里程多，连续不间断运行时间长的特点，能够监控商用车各个电子控制系统的状态，特别是自动变速器系统的运行状态，对掌握车辆当前状态，提前进行各零部件检查和维修保养变得十分重要。驾驶员希望能够及时掌握车辆电子控制系统的状态，进行故障诊断，并且希望可以通过自定义设置，更改自动变速器换档数据点，定制个性化的自动变速器换档系统。

随着无线通信技术的发展，基于WIFI的无线通信方式，具有数据传输稳定、传输速率快、抗干扰能力强的特点，可以应用于车辆网络平台。

智能移动终端设备迅速发展，智能手机、平板电脑越来越普遍，基于智能移动终端设备上的应用软件开发也变得越来越容易。同时智能移动终端设备具有体积小、成本低、操作方便、硬件设备更新速度快等特点，广泛被人们所使用。

目前，所使用的车辆行驶监控设备，通过有线的连接方式接入整车网络，监控车辆数据有限，设备升级费用高，人机交互差的特点。特别对商用车自动变速器系统监控更受限制，具有的功能甚少，不具备自动变速器系统状态检查、自动变速器系统维护指导，更不具有可以定制个性化换档系统的功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，充分发挥现有技术条件的优势，提供一种基于无线WIFI通讯技术的商用车自动变速器监控系统。该监控系统具有体积小、成本低、携带方便、操作简单、可靠性高、功能扩展性强的特点。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于无线WIFI通讯技术的商用车自动变速器监控系统，包括商用车辆环境、车辆网络无线数据转换器以及安装有监控软件的智能移动终端设备；

所述商用车环境为装配有AMT自动机械式的变速器系统；

所述车辆网络无线数据转换器，包括WIFI通信模块、主控制模块、数据存储模块、CAN收发模块、接口扩展模块、预警报警模块及电源模块；

所述的WIFI模块，用于与智能移动终端设备通过WIFI网络，建立无线连接；

所述的主控模块，用于完成通信数据指令的封装、解析过程，与WIFI模块通过串口进行通讯；

所述的数据存储模块，用于保存系统的配置参数信息，其中，配置参数信息包括车辆速度的报警阈值、变速器油温的报警阈值等参数信息；

所述的CAN收发模块，用于实现CAN总线数据帧发送和接收；

所述的接口扩展模块，用于支持SD卡存储设备与主控模块连接，用于车辆行驶数据的记录；

所述的预警报警模块，通过通用IO接口与主控模块连接，受主控模块的控制，用于车辆状态报警；

所述的电源模块，用于为主控模块提供稳定电源；

进一步地，所述的车辆网络无线数据转换器具有标准的OBD-2诊断接口，可以直接插接在车辆的诊断插座上，通过标准的SAEJ1939协议和ISO15765协议与车辆网络中的变速器电子控制单元TCU进行通信。

进一步地，所述的安装有监控软件的智能移动终端设备为使用Android或 IOS操作系统的智能手机、平板电脑或笔记本电脑等便携设备。

进一步的，所述的车辆网络无线数据转换器，还包括电源工作指示灯、无线 WIFI数据连接匹配灯、通讯数据传输指示灯及系统报警警示灯。

进一步的，所述的车辆网络无线数据转换器还支持USB接口与外界通讯，在特殊工况下，可通过USB数据线进行数据通信。

智能移动终端设备上的监控软件，具有人机交互功能，能够进行变速器信息读写、自动变速器系统一键体检、自动变速器换档点数据修改、自动变速器故障检测以及自动变速器系统维护、维修保养说明。所述的变速器信息读写：包括变速器总成号、变速器类型信息的读写，记录变速器控制单元匹配的自动变速箱类型；所述的自动变速器系统一键体检：启动体检过程，触发自动变速器控制单元完成车辆自动变速器系统的状态检查；所述的自动变速器换档点数据修改：用户可以在一定合理数据范围内，对自动变速器的换档点数据进行微调整；所述的自动变速器故障检测：用于查询自动变速器系统的故障代码、查询故障代码的冻结帧数据、查找故障代码维修处理方法。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

1、本实用新型提供的系统不需要连接线，直接将车辆网络无线数据转换器插入车辆上的OBD-2诊断插座上，就可以实现车辆自动变速器系统的监控，操作简单、数据传输可靠。

2、本实用新型提供的车辆网络无线数据转换器，体积小、成本低、携带方便的特点，可长时间插接在车上的OBD-2诊断插座上，对车辆网络没有任何影响，不影响驾驶员对车辆操作。

3、本实用新型提供的车辆网络无线数据转换器，对CAN网络数据进行封装，不进行总线通信协议的应用层数据解析，数据传输通用性好，对智能移动终端设备没有限制。

4、安装在智能移动终端设备上的自动变速器监控软件，具有自动变速器系统的故障诊断功能，同时还具有查看自动变速器系统零部件使用频次，零部件寿命，以及用户可以通过监控软件修改自动变速器换档参数，定制符合自己驾驶习惯的商用车自动变速器系统。

附图说明

图1为本实用新型的商用车自动变速器监控系统的结构框图；

图2为本实用新型的车辆网络无线数据转换器的结构框图；

图3为本实用新型的商用车自动变速器主动方式数据传输的流程图；

图4为本实用新型的商用车自动变速器查询方式数据传输的流程图；

图5为本实用新型的监控软件对变速器控制器数据修改的流程图。

具体实施方式

为了清晰的阐述本实用新型的技术方案，以下结合附图对本实用新型进行详细的说明。

实施例1

如图1所示，为本实用新型的商用车自动变速器监控系统结构框图，包括装有AMT自动变速器的商用车辆环境、车辆网络无线数据转换器以及安装有监控软件的智能移动终端设备。商用车环境为装配有AMT自动机械式的变速器系统，自动变速器的电子控制单元TCU支持标准的SAE J1939通讯协议和ISO15765通讯协议，并通过CAN总线连接到车辆OBD-2的诊断接口上。

如图2所示，车辆网络无线数据转换器具有标准OBD-2接口，可以直接插接到车辆上的OBD-2诊断插接座上，与车辆网络中的CAN总线数据连接。车辆网络无线数据转换器，包括WIFI通信模块、主控制模块、数据存储模块、CAN收发模块、接口扩展模块、预警报警模块以及电源模块；

所述的WIFI模块，用于与智能移动终端设备通过WIFI网络，建立无线连接；所述的主控模块，用于完成通信数据指令的封装、解析过程，与WIFI模块通过串口进行通讯；所述的数据存储模块，用于保存系统的报警阈值参数；所述的 CAN收发模块，用于实现CAN总线数据帧发送和接收；所述的接口扩展模块，用于支持SD卡存储设备与主控模块连接，用于车辆行驶数据的记录；所述的预警报警模块，与主控模块连接，用于车辆状态报警；所述的电源模块，用于为主控模块提供稳定电源；

本实用新型的基于无线WIFI通信技术的商用车自动变速器监控系统，其工作过程如下：

步骤1.将数据转换器插接在车辆OBD-2诊断接口上；

步骤2.打开智能移动终端设备的无线WIFI网络功能；

步骤3.建立智能移动终端设备与车辆网络无线数据转换器的WIFI连接；

步骤4.运行安装在智能移动终端设备上自动变速器监控软件，发送变速器监控指令；

步骤5.车辆网络无线数据转换器接收到指令，并将指令解包以标准数据的格式发送至变速器电子控制单元TCU，车辆网络无线数据转换器将TCU反馈的数据指令重新进行封装后，回传至智能移动终端设备上的监控软件，智能移动终端设备上的监控软件完成数据解析，并将结果显示告知用户。

如图3所示，车辆网络无线数据转换器可通过主动方式进行数据传输方式，实时接收来自变速器控制单元TCU的基于SAEJ1939通讯协议的CAN总线报文数据，将报文数据进行封装，以无线WIFI数据包的形式，发送至智能移动终端设备上。可以实现变速器当前档位、车辆行驶速度、离合器滑磨百分比、以及变速器故障状态监控。

如图3所示主动数据传输方式，预警报警功能实现：在商用车自动变速器监控系统的主动数据传输方式中，在车辆行驶速度大于设定边界值或变速器系统存在故障状态时，车辆无线数据转换器通过灯光和声音的形式进行系统报警，提醒驾驶员。驾驶员也可以通过智能移动终端上的监控软件，查询到变速器系统的报警状态。

如图4所示，车辆网络无线数据转换器支持查询方式数据传输。智能移动终端设备发送数据查询指令，车辆网络无线数据转换器将数据进行解析后，以基于 ISO15765协议的CAN总线通信报文，将数据指令发送给变速器控制单元TCU。同时，车辆网络无线数据转换器接收来自TCU响应的数据指令，将数据指令进行再次封装，通过WIFI传递给智能移动终端设备，智能移动终端设备，智能移动终端设备上的监控软件完成数据显示。在此数据传输过程中，车辆网络无线数据转换器完成指令数据的解析、封装过程，不对ISO15765协议的CAN应用层协议进行解析，智能移动终端上的监控软件完成最终通讯协议应用层数据解析。

如图4、图5所示，变速器控制器信息读写功能实现：智能移动终端设备上监控软件发起数据指令，车辆网络无线数据转换器完成数据解析、传递，并将自动变速器控制器TCU响应数据传递给智能移动终端设备上的监控软件，实现变速器控制器信息读写过程。基于查询的数据传输方式，可以启动变速器系统一键体检功能，对自动变速器系统进行在线检测，读取变速器系统故障代码以及故障代码的冻结帧数据，并将最终结果显示在监控软件界面上。

智能移动终端设备上的监控软件，提供丰富功能按钮。用户可以通过监控软件设置，选择车辆网络无线数据转换器的数据传输方式：主动方式数据传输图3，查询方式数据传输图4。智能移动终端设备上的监控软件，可以通过主动方式数据传输，监控商用车自动变速器状态；可以通过查询方式数据传输，对变速器控制单元数据进行读写，图5，包括改写变速器系统配置参数，自动变速箱换档数据点等，还可以对变速器系统进行一键体检、在线检测、启动变速箱档位自学习以及离合器自学习、获取变速器执行器使用频次参数、可以查看变速器系统故障码、冻结帧数据，通过监控软件提供的维护、维修指导建议，对商用车自动变速器系统进行系统维修。