摘要：基于RapidECU的自动变速器TCU快速开发解决方案，可以支持液动、气动和电机三种不同执行机构的自动变速器，使用户可以在数周内完成TCU原型样机的开发，实现离合器控制，选换挡操作和发动机接管控制等基本功能，在数月内完成批量产品样件的开发，实现中小批量装车试验，为自动变速器TCU大批量产业化打下良好基础。 概述
自动变速器能够实现车辆自动起步，自动换挡，提高驾驶舒适性，减少驾驶员疲劳。自动变速器还能够提高整车动力性，改善燃油经济性和排放，已经逐渐成为现代汽车的基本配置。目前市场上常见的自动变速器有机械式自动变速器(AMT)、机械式无级自动变速器(CVT)、液力机械式自动变速器(AT)和双离合器式自动变速器(DCT)四种类型，按照执行机构不同可分为液动、气动和电机三种类型。
自动变速器系统是由TCU、选换挡机构及离合器机构组成，其中TCU采集传感器信息及CAN总线数据，经过运算处理后，控制执行机构动作，实现选换挡、离合器动作及发动机接管控制等，是自动变速器控制系统的核心。TCU电控单元主要包括控制器硬件和控制器软件，其中的控制器软件又包括基础软件与应用软件。由于TCU电控系统执行机构的多样性及复杂性，无论是控制器硬件开发，还是基础软件或者应 用软件开发都需要花费大量的时间、精力以及昂贵的费用。如果没有合适的开发工具，TCU的研发和产业化几乎成了难以完成的任务。
使用RapidECU快速原型控制器可以在没有控制器硬件的情况下，提前进行控制算法的开发与验证，尤其适合于自动变速器等复杂系统电控单元的开发研究，快速原型的试验结果还可以为产品硬件设计提供参考。因此，控制器快速原型在进行软件快速验证的同时，也降低了硬件返工几率，从而缩短开发周期，降低开发成本，提高控制器设计质量。
开发流程
开发流程符合国际标准的V型开发模式，基于MATLAB\Simulink\Stateflow\ECUCoder图形化建模方式
建立软件工程，完全零手工的一键式全自动代码生成，可以同时完成应用软件和基础软件模型自动代码生成，在开发过程中随时保持模型和代
码的同步状态。
通过下载到高性能的产品级控制器
硬件平台完成实时环境下的测试和验
证，使开发和产品化在统一的平台下实
现，提供集成式的完整工具链组合，支
持用户在TCU生命周期内的开发、测试、
pid控制温度标定、验证、生产和售后等全部流程。
硬件解决方案u型光电传感器
自动变速器TCU硬件需要能够正确采集变速器所有传感器的信号，准确控制所有执行器的动作，由于自动变速器的多样性和复杂性，要求TCU控制系统硬件运算速度快，存储空间大，同时，为了用于实验室、台架、装车等各个阶段，要求硬件防护等级高，可靠性好，坚固耐用。
RapidECU是一系列产品级快速原型控制器，可以在电控系统
的开发过程中替代产品控制器硬件，通过自动代码生成技术，将建
模与仿真阶段所形成的控制算法模型下载到快速原型控制器硬件
中，并连接实际被控对象，进行控制算法的硬件在环仿真验证和实
物验证，并在开发阶段早期实现测量标定。
RapidECU-U1系列是专门用于自动变速器的快速原型控制器，产品包括RapidECU-U1、RapidECU-U1M及RapidECU-U1C，技术参数如下表。
使用RapidECU-U1系列产品作为自动变速器TCU硬件解决方案的优势主要包括：
✓产品原型，集成信号调理与功率驱动电路
✓搭载Freescale高性能MPC5554芯片
✓适合实验室、台架、装车等各个阶段
✓高性价比的紧凑型硬件，坚固耐用
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基础软件解决方案
自动变速器TCU基础软件首先需要提供控制系统TCU硬件与应用软件之间的接口，其次需要对应用软件的各个功能模块进行合理的任务调度，再次需要实现对控制器硬件的监控与管理，最后需要实现一系列标准协议。
ECUCoder 是基于Simulink的全自动代码生成工具，用于配置ECU控制算法模型与基础软件模型，并自动生成产品代码。支持飞思卡尔、英飞凌、意法等知名厂家的汽车电控系统主流芯片。ECUCoder 提供了功能强大的基础软件Simulink 模块库，可以通过友好的用户界面便捷、直观地配置基础软件参数并由Simulink 模型自动生成基础软件代码。由于软件可以灵活、深层次地访问并配置基础软件参数，模型生成的基础软件代码可以支持控制器快速原型及产品开发两个阶段。
ECUCoder for MPC55xx U1是专门用于自动变速器TCU的全自动代码生成工具，支持RapidECU-U1系列快速原型控制器及客户自研或其它供应商控制器，包含如下软件模块。
使用ECUCoder作为自动变速器TCU基础软件解决方案的优势主要包括：
✓自动代码同时生成基础软件与应用软件，无需手动集成
✓功能强大的GUI界面，可直接从模型访问并配置整个基础软件
✓代码可靠，代码可读性与执行效率良好折中
✓同时提供芯片级模块库与控制器级模块库，支持用户自主开发的控制器硬件
应用软件解决方案
自动变速器TCU控制系统的性能直接影响车辆的动力性、经济性及驾驶员体验，而这些参数指标都由TCU应用软件尤其是控制策略直接决定，所以控制策略是TCU电控系统的关键。TCU控制系统由离合器控制、选换挡控制、发动机接管控制、协调层控制及顶层控制等几个部分组成，按照一定的控制规律，实现车辆的起步、升降挡等过程的闭环控制。
ATMaster是针对自动变速器的控制算法模型，基于MATLAB/Simulink开发，能够实现对不同执行机
构自动变速器的控制，模型采用模块化结构，层次架构清晰，可根据不同的执行机构增加或裁减相应的功能模块，以达到目标自动变速器的控制要求。
破窗锤ATMaster是专门用于自动变速器TCU的控制算法模型，模型总体结构如下图。
使用ATMaster作为自动变速器TCU应用软件解决方案的优势主要包括：
✓以协调控制层为核心的自动变速器控制算法
✓算法适应性强，可以匹配不同类型执行机构的自动变速器
✓基于MATLAB/Simulink开发，模型层次分明，可读性好
✓模块化的模型结构，方便按需裁减或者添加功能模块
测量标定解决方案
为了进一步优化控制算法，实现自动变速器控制系统
和变速器本体的匹配，需要对TCU进行标定，优化匹配控
制规律，以达到需求的变速器换挡品质。
排火常见的标定系统由上位机测量与标定软件、CAN通信
适配器、高性能数据采集模块构成，标定软件的CCP接口
和标定ECU相连，进行上下位机实时数据交互，CAN通信适配器提供两路以上CAN总线通道，分别用于ECU接口和数据采集模块接口。太阳影子定位
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