本實用新型屬于無線網(wǎng)絡通信技術領域，具體涉及一種基于無線WIFI通信技術的商用車自動變速器監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術：

伴隨汽車電子技術和自動控制技術的不斷發(fā)展，在商用車自動變速器領域，特別在重型卡車自動變速器領域，AMT自動變速器逐漸成為商用車自動變速器的主要形式。與此同時，車輛上的電子控制單元ECU通過總線網(wǎng)絡相互連接，各 ECU基于標準的網(wǎng)絡協(xié)議進行通訊。目前在商用車領域主要的通訊協(xié)議為基于CAN總線標準的SAE J1939通訊協(xié)議和ISO15765通訊協(xié)議。

商用車由于使用條件的限制，具有車輛運營里程多，連續(xù)不間斷運行時間長的特點，能夠監(jiān)控商用車各個電子控制系統(tǒng)的狀態(tài)，特別是自動變速器系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對掌握車輛當前狀態(tài)，提前進行各零部件檢查和維修保養(yǎng)變得十分重要。駕駛員希望能夠及時掌握車輛電子控制系統(tǒng)的狀態(tài)，進行故障診斷，并且希望可以通過自定義設置，更改自動變速器換檔數(shù)據(jù)點，定制個性化的自動變速器換檔系統(tǒng)。

隨著無線通信技術的發(fā)展，基于WIFI的無線通信方式，具有數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、傳輸速率快、抗干擾能力強的特點，可以應用于車輛網(wǎng)絡平臺。

智能移動終端設備迅速發(fā)展，智能手機、平板電腦越來越普遍，基于智能移動終端設備上的應用軟件開發(fā)也變得越來越容易。同時智能移動終端設備具有體積小、成本低、操作方便、硬件設備更新速度快等特點，廣泛被人們所使用。

目前，所使用的車輛行駛監(jiān)控設備，通過有線的連接方式接入整車網(wǎng)絡，監(jiān)控車輛數(shù)據(jù)有限，設備升級費用高，人機交互差的特點。特別對商用車自動變速器系統(tǒng)監(jiān)控更受限制，具有的功能甚少，不具備自動變速器系統(tǒng)狀態(tài)檢查、自動變速器系統(tǒng)維護指導，更不具有可以定制個性化換檔系統(tǒng)的功能。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對上述問題，充分發(fā)揮現(xiàn)有技術條件的優(yōu)勢，提供一種基于無線WIFI通訊技術的商用車自動變速器監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)具有體積小、成本低、攜帶方便、操作簡單、可靠性高、功能擴展性強的特點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種基于無線WIFI通訊技術的商用車自動變速器監(jiān)控系統(tǒng)，包括商用車輛環(huán)境、車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及安裝有監(jiān)控軟件的智能移動終端設備；

所述商用車環(huán)境為裝配有AMT自動機械式的變速器系統(tǒng)；

所述車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，包括WIFI通信模塊、主控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、CAN收發(fā)模塊、接口擴展模塊、預警報警模塊及電源模塊；

所述的WIFI模塊，用于與智能移動終端設備通過WIFI網(wǎng)絡，建立無線連接；

所述的主控模塊，用于完成通信數(shù)據(jù)指令的封裝、解析過程，與WIFI模塊通過串口進行通訊；

所述的數(shù)據(jù)存儲模塊，用于保存系統(tǒng)的配置參數(shù)信息，其中，配置參數(shù)信息包括車輛速度的報警閾值、變速器油溫的報警閾值等參數(shù)信息；

所述的CAN收發(fā)模塊，用于實現(xiàn)CAN總線數(shù)據(jù)幀發(fā)送和接收；

所述的接口擴展模塊，用于支持SD卡存儲設備與主控模塊連接，用于車輛行駛數(shù)據(jù)的記錄；

所述的預警報警模塊，通過通用IO接口與主控模塊連接，受主控模塊的控制，用于車輛狀態(tài)報警；

所述的電源模塊，用于為主控模塊提供穩(wěn)定電源；

進一步地，所述的車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器具有標準的OBD-2診斷接口，可以直接插接在車輛的診斷插座上，通過標準的SAEJ1939協(xié)議和ISO15765協(xié)議與車輛網(wǎng)絡中的變速器電子控制單元TCU進行通信。

進一步地，所述的安裝有監(jiān)控軟件的智能移動終端設備為使用Android或 IOS操作系統(tǒng)的智能手機、平板電腦或筆記本電腦等便攜設備。

進一步的，所述的車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，還包括電源工作指示燈、無線 WIFI數(shù)據(jù)連接匹配燈、通訊數(shù)據(jù)傳輸指示燈及系統(tǒng)報警警示燈。

進一步的，所述的車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器還支持USB接口與外界通訊，在特殊工況下，可通過USB數(shù)據(jù)線進行數(shù)據(jù)通信。

智能移動終端設備上的監(jiān)控軟件，具有人機交互功能，能夠進行變速器信息讀寫、自動變速器系統(tǒng)一鍵體檢、自動變速器換檔點數(shù)據(jù)修改、自動變速器故障檢測以及自動變速器系統(tǒng)維護、維修保養(yǎng)說明。所述的變速器信息讀寫：包括變速器總成號、變速器類型信息的讀寫，記錄變速器控制單元匹配的自動變速箱類型；所述的自動變速器系統(tǒng)一鍵體檢：啟動體檢過程，觸發(fā)自動變速器控制單元完成車輛自動變速器系統(tǒng)的狀態(tài)檢查；所述的自動變速器換檔點數(shù)據(jù)修改：用戶可以在一定合理數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，對自動變速器的換檔點數(shù)據(jù)進行微調(diào)整；所述的自動變速器故障檢測：用于查詢自動變速器系統(tǒng)的故障代碼、查詢故障代碼的凍結幀數(shù)據(jù)、查找故障代碼維修處理方法。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點如下：

1、本實用新型提供的系統(tǒng)不需要連接線，直接將車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器插入車輛上的OBD-2診斷插座上，就可以實現(xiàn)車輛自動變速器系統(tǒng)的監(jiān)控，操作簡單、數(shù)據(jù)傳輸可靠。

2、本實用新型提供的車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，體積小、成本低、攜帶方便的特點，可長時間插接在車上的OBD-2診斷插座上，對車輛網(wǎng)絡沒有任何影響，不影響駕駛員對車輛操作。

3、本實用新型提供的車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，對CAN網(wǎng)絡數(shù)據(jù)進行封裝，不進行總線通信協(xié)議的應用層數(shù)據(jù)解析，數(shù)據(jù)傳輸通用性好，對智能移動終端設備沒有限制。

4、安裝在智能移動終端設備上的自動變速器監(jiān)控軟件，具有自動變速器系統(tǒng)的故障診斷功能，同時還具有查看自動變速器系統(tǒng)零部件使用頻次，零部件壽命，以及用戶可以通過監(jiān)控軟件修改自動變速器換檔參數(shù)，定制符合自己駕駛習慣的商用車自動變速器系統(tǒng)。

附圖說明

圖1為本實用新型的商用車自動變速器監(jiān)控系統(tǒng)的結構框圖；

圖2為本實用新型的車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的結構框圖；

圖3為本實用新型的商用車自動變速器主動方式數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒虉D；

圖4為本實用新型的商用車自動變速器查詢方式數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒虉D；

圖5為本實用新型的監(jiān)控軟件對變速器控制器數(shù)據(jù)修改的流程圖。

具體實施方式

為了清晰的闡述本實用新型的技術方案，以下結合附圖對本實用新型進行詳細的說明。

實施例1

如圖1所示，為本實用新型的商用車自動變速器監(jiān)控系統(tǒng)結構框圖，包括裝有AMT自動變速器的商用車輛環(huán)境、車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以及安裝有監(jiān)控軟件的智能移動終端設備。商用車環(huán)境為裝配有AMT自動機械式的變速器系統(tǒng)，自動變速器的電子控制單元TCU支持標準的SAE J1939通訊協(xié)議和ISO15765通訊協(xié)議，并通過CAN總線連接到車輛OBD-2的診斷接口上。

如圖2所示，車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器具有標準OBD-2接口，可以直接插接到車輛上的OBD-2診斷插接座上，與車輛網(wǎng)絡中的CAN總線數(shù)據(jù)連接。車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，包括WIFI通信模塊、主控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、CAN收發(fā)模塊、接口擴展模塊、預警報警模塊以及電源模塊；

所述的WIFI模塊，用于與智能移動終端設備通過WIFI網(wǎng)絡，建立無線連接；所述的主控模塊，用于完成通信數(shù)據(jù)指令的封裝、解析過程，與WIFI模塊通過串口進行通訊；所述的數(shù)據(jù)存儲模塊，用于保存系統(tǒng)的報警閾值參數(shù)；所述的 CAN收發(fā)模塊，用于實現(xiàn)CAN總線數(shù)據(jù)幀發(fā)送和接收；所述的接口擴展模塊，用于支持SD卡存儲設備與主控模塊連接，用于車輛行駛數(shù)據(jù)的記錄；所述的預警報警模塊，與主控模塊連接，用于車輛狀態(tài)報警；所述的電源模塊，用于為主控模塊提供穩(wěn)定電源；

本實用新型的基于無線WIFI通信技術的商用車自動變速器監(jiān)控系統(tǒng)，其工作過程如下：

步驟1.將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器插接在車輛OBD-2診斷接口上；

步驟2.打開智能移動終端設備的無線WIFI網(wǎng)絡功能；

步驟3.建立智能移動終端設備與車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的WIFI連接；

步驟4.運行安裝在智能移動終端設備上自動變速器監(jiān)控軟件，發(fā)送變速器監(jiān)控指令；

步驟5.車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器接收到指令，并將指令解包以標準數(shù)據(jù)的格式發(fā)送至變速器電子控制單元TCU，車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將TCU反饋的數(shù)據(jù)指令重新進行封裝后，回傳至智能移動終端設備上的監(jiān)控軟件，智能移動終端設備上的監(jiān)控軟件完成數(shù)據(jù)解析，并將結果顯示告知用戶。

如圖3所示，車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器可通過主動方式進行數(shù)據(jù)傳輸方式，實時接收來自變速器控制單元TCU的基于SAEJ1939通訊協(xié)議的CAN總線報文數(shù)據(jù)，將報文數(shù)據(jù)進行封裝，以無線WIFI數(shù)據(jù)包的形式，發(fā)送至智能移動終端設備上。可以實現(xiàn)變速器當前檔位、車輛行駛速度、離合器滑磨百分比、以及變速器故障狀態(tài)監(jiān)控。

如圖3所示主動數(shù)據(jù)傳輸方式，預警報警功能實現(xiàn)：在商用車自動變速器監(jiān)控系統(tǒng)的主動數(shù)據(jù)傳輸方式中，在車輛行駛速度大于設定邊界值或變速器系統(tǒng)存在故障狀態(tài)時，車輛無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器通過燈光和聲音的形式進行系統(tǒng)報警，提醒駕駛員。駕駛員也可以通過智能移動終端上的監(jiān)控軟件，查詢到變速器系統(tǒng)的報警狀態(tài)。

如圖4所示，車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器支持查詢方式數(shù)據(jù)傳輸。智能移動終端設備發(fā)送數(shù)據(jù)查詢指令，車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)進行解析后，以基于 ISO15765協(xié)議的CAN總線通信報文，將數(shù)據(jù)指令發(fā)送給變速器控制單元TCU。同時，車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器接收來自TCU響應的數(shù)據(jù)指令，將數(shù)據(jù)指令進行再次封裝，通過WIFI傳遞給智能移動終端設備，智能移動終端設備，智能移動終端設備上的監(jiān)控軟件完成數(shù)據(jù)顯示。在此數(shù)據(jù)傳輸過程中，車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器完成指令數(shù)據(jù)的解析、封裝過程，不對ISO15765協(xié)議的CAN應用層協(xié)議進行解析，智能移動終端上的監(jiān)控軟件完成最終通訊協(xié)議應用層數(shù)據(jù)解析。

如圖4、圖5所示，變速器控制器信息讀寫功能實現(xiàn)：智能移動終端設備上監(jiān)控軟件發(fā)起數(shù)據(jù)指令，車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器完成數(shù)據(jù)解析、傳遞，并將自動變速器控制器TCU響應數(shù)據(jù)傳遞給智能移動終端設備上的監(jiān)控軟件，實現(xiàn)變速器控制器信息讀寫過程?；诓樵兊臄?shù)據(jù)傳輸方式，可以啟動變速器系統(tǒng)一鍵體檢功能，對自動變速器系統(tǒng)進行在線檢測，讀取變速器系統(tǒng)故障代碼以及故障代碼的凍結幀數(shù)據(jù)，并將最終結果顯示在監(jiān)控軟件界面上。

智能移動終端設備上的監(jiān)控軟件，提供豐富功能按鈕。用戶可以通過監(jiān)控軟件設置，選擇車輛網(wǎng)絡無線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)傳輸方式：主動方式數(shù)據(jù)傳輸圖3，查詢方式數(shù)據(jù)傳輸圖4。智能移動終端設備上的監(jiān)控軟件，可以通過主動方式數(shù)據(jù)傳輸，監(jiān)控商用車自動變速器狀態(tài)；可以通過查詢方式數(shù)據(jù)傳輸，對變速器控制單元數(shù)據(jù)進行讀寫，圖5，包括改寫變速器系統(tǒng)配置參數(shù)，自動變速箱換檔數(shù)據(jù)點等，還可以對變速器系統(tǒng)進行一鍵體檢、在線檢測、啟動變速箱檔位自學習以及離合器自學習、獲取變速器執(zhí)行器使用頻次參數(shù)、可以查看變速器系統(tǒng)故障碼、凍結幀數(shù)據(jù)，通過監(jiān)控軟件提供的維護、維修指導建議，對商用車自動變速器系統(tǒng)進行系統(tǒng)維修。