一种基于车载导航信息的商用车AMT控制系统及方法与流程

本发明涉及商用车AMT技术领域，具体涉及一种基于车载导航信息的商用车AMT控制系统及方法。

背景技术：

智能、安全、节能、环保是今后汽车产业的发展方向，商用车AMT也力求在控制策略上不断改进，以满足未来车辆的应用需求。目前，单纯依靠车辆自身的传感器实现AMT产品的智能化，还存在一些问题，例如变速器在坡道上循环换档，在弯道意外升档等。为此，欧洲一些商用车将路谱提前输入AMT控制器，以便AMT根据经验作出最优档位决策，但该方案的前提欧洲国家较小，路谱较简单。另外，Volvo开发的商用车则引入GPS信号，AMT可根据道路情况做出预判断，及时调整换挡策略。但是该系统成本较高，且需要测绘国家地理数据，难以推广。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种基于车载导航信息的商用车AMT控制系统及方法，本系统既可以提高车辆的安全性，又可以降低油耗，而且该方案无需增加系统额外成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于车载导航信息的商用车AMT控制系统，包括发动机控制器、AMT控制器、车载导航系统和CAN收发模块，发动机控制器和AMT控制器均通过CAN总线连接；所述的车载导航系统的控制器连接CAN收发模块，CAN收发模块与CAN总线连接。

所述的AMT控制器包括换挡策略模块、预测驾驶功能模块和发动机超越控制模块；所述的发动机超越控制模块，与发动机控制器联合控制发动机扭矩或转速；所述的换挡策略模块根据预测驾驶功能模块及时调整换档策略；

所述的车载导航系统包括路径规划模块和道路信息融合模块，所述的路径规划模块根据实时路况信息规划最新行驶路径并发送给道路信息融合模块；所述的道路信息融合模块通过CAN收发模块通讯发送路谱信息和事件信息给预测驾驶功能模块。

所述的CAN收发模块采用TJA1051T收发器。

所述的CAN总线选择波特率为250k/s的总线。

一种基于车载导航信息的商用车AMT控制系统的控制方法，包括以下步骤：

第一步：车载导航系统通过CAN收发模块与AMT控制器连接并通过CAN总线通讯；

第二步：车载导航系统信息按照CAN扩展帧格式，重新组织导航信息；

第三步：AMT控制器接收到导航信息后，对车辆的控制策略进行优化。

第二步具体包括以下步骤：

首先，将导航信息分类，分为路谱信息和事件信息，路谱信息包括路径规划、道路名称和道路级别，事件信息指道路拥堵状况、交通事故信息以及天气状况；

然后，按照路谱信息和事件信息制定CAN通讯协议；

最后，在AMT控制器和车载导航系统中，分别添加CAN信息接收解析功能模块。

第三步的控制策略进行优化是指：基于导航信息的地图数据和交通信息选择合适的档位，调整换挡策略；或/和通过发动机超越控制模块，控制发动机扭矩或转速。

所述的CAN收发模块采用TJA1051T收发器。

所述的CAN总线选择波特率为250k/s的总线。

相对与现有技术，本发明具有以下技术效果：

本系统利用现有的车载导航系统来优化AMT控制方案，只需在车载导航系统和AMT系统之间建立一个统一标准的通讯接口，将导航系统的道路信息数据转化为AMT可用的信息，补充车辆自身传感器的不足。通过增加CAN收发模块，就可以实现CAN通讯，AMT可根据导航系统的道路信息做出预判断，及时调整换挡策略。既可以提高车辆的安全性，又可以降低油耗，而且该方案无需增加系统额外成本。

本系统的控制方法，通过加装CAN收发模块，使车载导航系统与AMT控制器通过CAN总线通讯；通过按照CAN扩展帧格式，重新组织导航信息，使车载导航系统的信息很好的输入AMT控制器作为其智能化控制的参考因素。

进一步，将导航信息分类后进行制定CAN通讯协议，有助于提供后续调用信息的准确性和针对性。

附图说明

图1为基于车载导航信息的商用车AMT控制系统框图；

图2为基于车载导航信息的商用车AMT控制原理图；

图3为CAN收发器芯片示意图；

图4为CAN协议格式示意图；CAN协议采用CAN扩展帧形式，其中灰色部分是需要重新定义的；

图5为车载导航信息组织流程图。

具体实施方式

下面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、完整地描述。

如图1所示，本发明基于车载导航信息的商用车AMT控制系统，主要通过CAN总线搭建一个车载导航系统和AMT系统的通讯平台，使动态导航系统的道路信息数据可以供AMT实时运行过程中使用。CAN总线不仅可靠性高，而且CAN收发器单元比较廉价。

如图2所示，本发明的系统包括发动机控制器、AMT控制器和车载导航系统，其中，发动机控制器、AMT控制器和车载导航系统均通过CAN总线连接。由于普通商用车导航系统一般没有接入整车CAN总线，所以需要在导航系统的控制器上添加一个CAN收发模块。

AMT控制器包括换挡策略模块、预测驾驶功能模块和发动机超越控制模块；发动机超越控制模块与发动机控制器联合控制发动机扭矩或转速。

车载导航系统包括路径规划模块和道路信息融合模块，道路信息融合模块与预测驾驶功能模块通过CAN收发模块通讯。道路信息融合包括路谱信息和事件信息。

AMT控制器通信通道有两路CAN总线，低速CAN总线波特率250k/s，高速CAN总线波特率500k/s，本发明选择低速CAN总线作为本项目的通信通道。

CAN协议具有良好的通用性，尤其是CAN扩展帧格式使其更具有扩展性，本项目遵循CAN(V2.0B)来编写导航信息。当前的导航设备多为实时动态系统，信息量大，不仅有最优路径计算，而且会考虑道路拥堵状况、交通事件信息以及天气状况，所以如何将导航系统的交通数据转化为AMT信息是一个庞大的工作。

基于车载导航信息的AMT系统，其安全性将大大提高，如前方有弯道，可以提前做出调整，避免换档；在红绿灯处，提前降低档位，甚至空档滑行。另外，根据导航路径规划，AMT系统可以提前采取相应的换档策略，减少整车油耗。车载导航是AMT智能化的一个辅助系统。

AMT智能控制方法的内容，如结合导航数据进行的智能刹车信息，预测驾驶在TCU(Transmission Control Unit)中实现，通过两个子功能可以达到减少油耗的目的：

(1)基于地图数据和交通信息选择合适的档位，避免没必要的加速(由于前方路况限制，很快又需要制动减速，如红绿灯附近)

(2)通过发动机超越控制模块，限制发动机扭矩或转速。

本发明的系统优化方法具体包括以下步骤：

第一步：车载导航系统上加装CAN收发器；

如图3所示，选择合适的CAN收发器芯片，本发明的CAN收发器采用TJA1051T，重新设计车载导航系统的控制器，添加CAN收发模块，使车载导航系统与AMT控制器可通过CAN总线通讯。

第二步：车载导航系统信息组织；如图4所示，进行信息组织。

车载导航信息数据庞大，如图5所示，按照CAN扩展帧格式，重新组织导航信息。

首先将导航信息分类，分为路谱信息和事件信息，路谱信息指路径规划、道路名称和道路级别，事件信息指道路拥堵状况、交通事故信息以及天气状况。

然后制定CAN通讯协议，包含上述所有信息。

最后，为了保证信息的实时性，在AMT控制器和车载导航系统的软件中，分别添加CAN信息接收解析功能模块。

第三步：AMT控制系统优化。

AMT控制器接收到导航信息后，调整控制策略，达到智能、安全、节能的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。