CN102062209B - 一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法及装置 - Google Patents

一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及自动变速箱控制领域，具体是提供一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法。本发明的一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法，其控制系统的自适应算法通过对变速箱的油压信号进行对比后计算，计算出当前油温下零点漂移值。这种方法使得产品在使用过程中，在自动变速箱控制单元正常工作时，控制系统可进行在线智能调参，自动消除传感器零点漂移，具有很强自适应能力，结果可完全满足控制要求。控制系统中自适应算法的实现可使自动变速箱产品在其使用周期内一直保持最佳性能，即高安全性和低油耗。

Description

一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法及装置
技术领域
本发明涉及自动变速箱控制领域，具体是提供一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法及装置。
背景技术
在自动变速箱控制中，油压传感器输出信号的准确度对系统控制的稳定和安全运行起着至关重要的作用。在实际工程应用中，压阻式和电容式压力传感器应用最为广泛。
影响传感器零点漂移的主要因素有三个：第一，由于传感器所用压敏材料对温度有不同程度的敏感作用，其性能就会受温度的影响，因而温度变化时，传感器的零点漂移也会改变；第二，传感器所用压敏材料的制造误差会使其零点漂移值具有个体差异性，即同一批新生产的传感器中相同温度下零点漂移值均不相同；第三，传感器在其使用周期内，压敏材料特性也会产生变化，从而引起传感器零点漂移值改变。
因此，受传感器零点漂移值影响，油压传感器的输出信号就会失真，偏离真实输出值，从而影响控制系统不能达到其最佳控制效果，增加了系统运行的风险，降低了自动变速箱的传动效率。导致匹配自动变速箱的汽车的安全性和油耗变差。
发明内容
本发明是针对以上问题，提供一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法及装置，其无需任何人工操作或下线参数调整，在正常车辆驾驶和使用过程中，通过自动变速箱控制单元中自适应算法的运行，控制系统可进行在线智能调参，自动消除传感器的零点漂移，具有很强自适应能力，满足系统控制要求，使该自动变速箱产品的性能在其使用周期内发挥至最佳。
本发明的一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法及装置，其采用的技术方案如下：
一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法，包括以下步骤：
A、自动变速箱控制单元的自适应控制系统在上电时自动读出一个表示油温和传感器零点漂移值关系的一维表格数据，并将其存储于随机存储器中；
B、自动变速箱控制单元的单片机A/D模块采集自适应控制所需信号，并将自适应控制所需信号转化为工程单位后，程序开始进行自适应算法运行条件的判断；
C、如果车辆当前工况符合自适应算法运行条件，自适应算法则会根据转化为工程单位后的自适应控制所需信号计算出相邻温度网格点对应的零点漂移值，并计算出当前工况下的传感器零点漂移值，完成一次自适应算法的运行；如果当前工况不符合自适应算法运行条件，自适应算法则会查询步骤A中的一维表格数据，计算得出当前工况下的传感器零点漂移值。
步骤B中的自适应控制所需信号包括点火有效信号、发动机转速信号、油压传感器信号和油温传感器信号。
步骤C中符合的自适应算法运行条件包括：汽车点火钥匙处在电源接通位置，发动机停止工作和油温传感器工作正常。
步骤C中不符合的自适应算法运行条件包括：油温传感器失效或工作不正常、发动机启动并开始工作或油压传感器失效。
步骤C中，如果当前工况不符合自适应算法运行条件，自适应算法采用插值计算法，计算得出当前温度下传感器零点漂移值。
一种用于消除传感器漂移的自适应控制装置，所述装置包括：
系统初始化模块，用于在上电时自动读出一个表示油温和传感器零点漂移值关系的一维表格数据，并将其存储于随机存储器中；
信号采集模块，用于采集自适应控制所需信号；
信号转换模块，用于将采集到的自适应控制所需信号转化为工程单位；
自适应算法工作模块，用于根据采集到的自适应控制所需信号，判断当前工况是否符合自适应算法运行条件，并进行相应的计算，得出当前工况下的传感器零点漂移值。
装置还包括传感器零点漂移值写入模块，其用于将得到的传感器零点漂移值写入一维表格数据，并存储在电可擦可编程只读存储器中。
自适应算法工作模块包括：
自适应算法判断模块，其用于判断当前工况是否符合自适应算法运行条件；
自适应算法计算模块，其用于计算得出当前工况下的传感器零点漂移值。
本发明的一种用于消除传感器漂移的白适应控制方法及装置，使得产品在使用过程中，在自动变速箱控制单元正常工作时，控制系统可进行在线智能调参，自动消除传感器零点漂移，具有很强自适应能力，结果可完全满足控制要求。控制系统中自适应算法的实现可使自动变速箱产品在其使用周期内一直保持最佳性能，即高安全性和低油耗。
附图说明
附图1为一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法及装置的方法流程图；
附图2为一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法及装置的插值计算的实现方法表；
附图3为一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法及装置的装置结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法及装置作进一步的描述。
实施例1：
如附图1所示，本发明的一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法如下：
101、自动变速箱控制单元(TCU)软件运行时先将自适应算法用数据表读出至随机存储器(RAM)中，以便该算法运行后的数据表更新。
该数据表格就是自适应算法修改的对象，是用来记录和描述油压传感器在不同工作温度条件下零点漂移的特性曲线，其数据表格初始值为0，随着车辆的工作时间的延长后，其数据不断完善。
102、自动变速箱控制单元(TCU)的单片机A/D模块采集自适应控制所需信号如油压传感器信号(自适应控制所需信号包括点火有效信号、发动机转速信号、油压传感器信号和油温传感器信号)。
103、油压传感器信号处理后并转化为工程单位(油压值：bar)信号。
104、接着，程序开始判断自适应算法运行条件是否成立。
1041、当以下条件均成立时：
1、汽车点火钥匙处在key on位置；
2、发动机停止工作；
3、油温传感器工作正常。
控制系统的自适应算法会根据当前温度和实际传感器油压计算出相邻温度网格点对应的零点漂移值(具体插值算法与实现见附图2，采用邻点插值计算方法，图中为算法用数据表：Y＝f(x)，(X1≤x≤Xn)，y*为当前传感器油压值，y为查表所得值。算法实现方法如下：
Figure GSB0000113273410000041
Figure GSB0000113273410000042
然后利用查表算法计算出当前油温下零点漂移值，完成一次自适应算法的运行。
1042、当以下条件之一成立时：
1、发动机启动并开始工作；
2、油压传感器失效；
3、油温传感器失效或工作不正常。
控制系统的自适应算法将停止数据表格的插值计算，而只是根据上一次算法运行结果的数据表格进行查表计算，得出当前温度下传感器零点漂移值。
汽车在使用过程，控制系统的自适应自动变速箱控制单元会自动根据不同油温对整个数据表进行自动插值计算，从而计算出变速箱工作油温范围内的油压传感器零点漂移值。
105、对油压传感器信号进行修正计算(即，根据实际油压信号减去漂移值)，得出较为精准的油压传感器信号，为系统功能的正常、稳定运行奠定了基础。
106、汽车停止使用后，控制系统的自适应自动变速箱控制单元下电，自适应算法中数据表格可被自动保存在电可擦可编程只读存储器(EEPROM)或闪存(FLASH)中，完善数据表格后，自适应结果存储完毕。
实施例2：
如附图3所示，本发明的一种用于消除传感器漂移的自适应控制装置包括系统初始化模块201，用于在上电时自动读出一个表示油温和传感器零点漂移值关系的一维表格数据，并将其存储于随机存储器中；
信号采集模块202，用于采集自适应控制所需信号；
信号转换模块203，用于将采集到的自适应控制所需信号转化为工程单位；
自适应算法工作模块204，用于根据采集到的自适应控制所需信号，判断当前工况是否符合自适应算法运行条件，并进行相应的计算，得出当前工况下的传感器零点漂移值。
装置还包括传感器零点漂移值写入模块205，其用于将得倒的传感器零点漂移值写入一维表格数据，并存储在电可擦可编程只读存储器中。
自适应算法工作模块204包括：
自适应算法判断模块2041，其用于判断当前工况是否符合自适应算法运行条件；
自适应算法计算模块2042，其用于计算得出当前工况下的传感器零点漂移值。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法，包括以下步骤：
A、自动变速箱控制单元的自适应控制系统在上电时自动读出一个表示油温和传感器零点漂移值关系的一维表格数据，并将其存储于随机存储器中；
B、自动变速箱控制单元的单片机A/D模块采集自适应控制所需信号，并将自适应控制所需信号转化为工程单位后，程序开始进行自适应算法运行条件的判断；
C、如果车辆当前工况符合自适应算法运行条件，自适应算法则会根据转化为工程单位后的自适应控制所需信号计算出相邻温度网格点对应的零点漂移值，并计算出当前工况下的传感器零点漂移值，完成一次自适应算法的运行；如果当前工况不符合自适应算法运行条件，自适应算法则会查询步骤A中的一维表格数据，计算得出当前工况下的传感器零点漂移值。
2.根据权利要求1所述的一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法，其特征在于，所述步骤B中的自适应控制所需信号包括点火有效信号、发动机转速信号、油压传感器信号和油温传感器信号。
3.根据权利要求1所述的一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法，其特征在于，所述步骤C中符合的自适应算法运行条件包括：汽车点火钥匙处在电源接通位置，发动机停止工作和油温传感器工作正常。
4.根据权利要求1所述的一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法，其特征在于，所述步骤C中不符合的自适应算法运行条件包括：油温传感器失效或工作不正常、发动机启动并开始工作或油压传感器失效。
5.根据权利要求1所述的一种用于消除传感器漂移的自适应控制方法，其特征在于，所述步骤C中，如果当前工况不符合自适应算法运行条件，自适应算法采用插值计算法，计算得出当前温度下传感器零点漂移值。
6.一种用于消除传感器漂移的自适应控制装置，其特征在于，所述装置包括：
系统初始化模块，用于在上电时自动读出一个表示油温和传感器零点漂移值关系的一维表格数据，并将其存储于随机存储器中；
信号采集模块，用于采集自适应控制所需信号；
信号转换模块，用于将采集到的自适应控制所需信号转化为工程单位；
自适应算法工作模块，用于根据采集到的自适应控制所需信号，判断当前工况是否符合自适应算法运行条件，并进行相应的计算，得出当前工况下的传感器零点漂移值。
7.根据权利要求6所述的一种用于消除传感器漂移的自适应控制装置，其特征在于，所述装置还包括传感器零点漂移值写入模块，其用于将得到的传感器零点漂移值写入一维表格数据，并存储在电可擦可编程只读存储器中。
8.根据权利要求6或7所述的一种用于消除传感器漂移的自适应控制装置，其特征在于，其中的自适应算法工作模块包括：
自适应算法判断模块，其用于判断当年工况是否符合自适应算法运行条件；
自适应算法计算模块，其用于计算得出当前工况下的传感器零点漂移值。
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