CN107631019A - 一种变速箱档位标定的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变速箱档位标定的方法及系统，该方法包括步骤S1、实时采集车辆离合信号，当采集到离合信号从无到有且持续时间超过一时间阈值时，认为离合信号有效；S2、松离合后，每隔一段时间采集在当前档位下行驶的车辆的发动机转速和变速箱输出轴转速；S3、计算发动机转速和变速箱输出轴转速比值，以作为车辆当前变速箱档位速比；S4、根据车辆当前变速箱档位速比，匹配获得对应档位值；S5、若在一段时间内某一档位值出现概率大于一概率阈值，则标定该档位值为车辆当前实际档位。该系统包括第一采集模块、第二采集模块、计算模块、档位匹配模块以及档位标定模块。本发明方法及系统大大提高了档位标定的准确率。

Description

一种变速箱档位标定的方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种变速箱档位标定的方法及系统。

背景技术

手动档的车变速箱技术成熟，可靠性高，维修和保养成本比自动变速箱要低；加上手动档变速箱属于纯机械结构，故障率也要低得多。因此，在商用车如卡车领域，基本上采用手动档变速箱。

手动档变速箱由于属于纯机械结构，没有自动变速箱控制单元TCU，因此CAN总线没有变速箱发出的档位信息。而档位信息，是研究驾驶行为和节油控制的一个重要参数，档位准确与否，对于分析低档高速（低档时，发动机转速≥发动机经济转数）、车速过高（当前档位为最高档时，发动机转速>该发动机的最大经济转速）等驾驶行为分析和需要根据档位进行节油控制的行为，具有直接影响。专利申请号为CN201510901473的专利公开了一种变速箱档位标定的方法及系统，该专利方案利用变速箱档位速比IG得到档位，而在实际车辆运行过程中，有急加速、急减速等驾驶行为存在，同一档位的速比IG不是一个固定值，且可能的波动较大，因而造成获取档位的不准确。

发明内容

为此，本发明提出一种变速箱档位标定的方法及系统，利用变速箱档位速比IG得到档位，在此基础上，进行了三级优化，一级优化指放宽了档位速比判断范围；二级优化指利用了换挡前一定会踩离合这个特性；三级优化指根据概率统计结果锁定档位，从而大大提升了档位计算的准确率，具体方案如下：

一种变速箱档位标定的方法，包括步骤

S1、实时采集车辆离合信号，当采集到离合信号从无到有且持续时间超过一时间阈值时，认为离合信号有效；

S2、检测到松离合后，每隔一段时间采集在当前档位下行驶的车辆的发动机转速和变速箱输出轴转速；

S3、计算发动机转速和变速箱输出轴转速比值，以作为车辆当前变速箱档位速比；

S4、根据车辆当前变速箱档位速比，匹配获得对应档位值；

S5、统计出一段时间内根据步骤S3、S4获得的档位值序列，计算出该时间段内档位序列中各档位值出现的概率，若在一段时间内某一档位值出现概率大于一概率阈值，则标定该档位值为车辆当前实际档位；

S6、进行锁定档位，在下一次踩离合前不再进行档位标定。

进一步的，所述的步骤S4中根据车辆当前变速箱档位速比，匹配获得对应档位值的具体方法是：

S41、获取理想情况档位n与变速箱档位速比IGn的对应关系；

S42、调准档位n时的变速箱档位速比IGn为一个取值范围：

n大于1时，IGn范围为大于等于（IGn + IGn+1）/2，小于（IGn + IGn-1）/2，

n等于1时，IGn范围为大于等于（IGn + IGn+1）/2，

n等于最大档时，IGn范围为小于（IGn + IGn-1）/2；

S43、根据调准后的变速箱档位速比IGn所处范围，确定车辆档位n。

一种变速箱档位标定的系统，包括

第一采集模块，用于实时采集车辆离合信号，当采集到离合信号从无到有且持续时间超过一时间阈值时，认为离合信号有效，

第二采集模块，用于检测到松离合后，每隔一段时间采集在当前档位下行驶的车辆的发动机转速和变速箱输出轴转速，

计算模块，用于计算发动机转速和变速箱输出轴转速比值，以作为车辆当前变速箱档位速比，

档位匹配模块，用于根据车辆当前变速箱档位速比，匹配获得对应档位值，

档位标定模块，用于统计出一段时间内根据步骤S4、S5获得的档位值序列，计算出该时间段内档位序列中各档位值出现的概率，若在一段时间内某一档位值出现概率大于一概率阈值，则标定该档位值为车辆当前实际档位，若在一段时间内某一档位值出现概率大于一概率阈值，标定该档位值为车辆当前实际档位，

进一步的，还包括一档位锁定模块，用于进行锁定档位，在下一次踩离合前不再进行档位标定。

进一步的，所述的档位匹配模块包括：

关系获取模块，用于获取理想情况档位n与变速箱档位速比IGn的对应关系，

调准模块，用于调准档位n时的变速箱档位速比IGn为一个取值范围：

n大于1时，IGn范围为大于等于（IGn + IGn+1）/2，小于（IGn + IGn-1）/2，

n等于1时，IGn范围为大于等于（IGn + IGn+1）/2，

n等于最大档时，IGn范围为小于（IGn + IGn-1）/2；

档位确定模块，用于根据调准后的变速箱档位速比IGn所处范围，确定车辆档位n。

现有的通过档位速比获取档位方法，因速比容易受路况和车速影响，获取到的档位准确率较低。经过本发明的方法三级优化后，有效消除了急加速、急刹车过程中因档位速比跳变导致的档位误判问题，极大的提升了档位标定的准确率。

附图说明

图1为本发明本发明变速箱档位标定的方法流程图；

图2为本发明为理想情况下变速箱档位速比与档位的对应关系；

图3为本发明调准之后变速箱档位速比范围与档位的对应关系。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例1，如图1所示，为本发明变速箱档位标定的方法流程图，包括：

S1、实时采集车辆离合信号，当采集到离合信号从无到有且持续时间超过一时间阈值时，认为离合信号有效；

S2、检测到松离合后，每隔一段时间采集在当前档位下行驶的车辆的发动机转速和变速箱输出轴转速；

S3、计算发动机转速和变速箱输出轴转速比值，以作为车辆当前变速箱档位速比；

S4、根据车辆当前变速箱档位速比，匹配获得对应档位值；

S5、统计出一段时间内根据步骤S3、S4获得的档位值序列，计算出该时间段内档位序列中各档位值出现的概率，若在一段时间内某一档位值出现概率大于一概率阈值，则标定该档位值为车辆当前实际档位；

需要说明的是，本实施例中，根据实际换挡操作步骤，在进行换挡操作前一定会先踩离合。根据这一特性，在计算档位时，先实时采集车辆离合信号，只有采集到离合信号从无到有且持续时间超过500ms时，认为离合信号有效。

在离合松开后，按50ms采集一次发动机转速和变速箱输出轴转速，计算出变速箱档位速比，其中变速箱档位速比IG=发动机转速/变速箱输出轴转速。

根据变速箱档位速比IG与档位的对应关系，可以得到档位。如图2，为理想情况下变速箱档位速比与档位的对应关系，但实现车辆运行过程中，有急加速、急减速等驾驶行为存在，同一档位的速比不是一个固定值。为此，本实施例根据实车测试情况，调准速n档的速比IGn为一个取值范围：

n大于1时：大于等于（IGn + IGn+1）/2，小于（IGn + IGn-1）/2

n等于1时：大于等于（IGn + IGn+1）/2

n等于最大档时：小于（IGn + IGn-1）/2

如图3所示，为调准之后变速箱档位速比范围与档位的对应关系，根据调准之后变速箱档位速比范围与档位的对应关系，获得更为精确的档位信息。

每隔50ms可对应的获得一档位值，统计出在一段时间内，所有档位值中，某个档位值出现的概率，若其出现概率大于80%，标定该档位值为当前档位。

实施例2，实施例2在实施例1的基础上还加入一锁定档位的步骤，步骤如下：

标定完成后，立即锁定档位，在下一次踩离合前不再启动档位计算及标定。如此，在此档位期间有急加速、急减速，都不再影响到档位变化，从而更加有效提升了档位的准确率。

实施例3，基于上述实施例1的一种变速箱档位标定的方法，本发明还提出一种变速箱档位标定的系统，包括

第一采集模块，用于实时采集车辆离合信号，当采集到离合信号从无到有且持续时间超过一时间阈值时，认为离合信号有效，

第二采集模块，用于检测到松离合后，每隔一段时间采集在当前档位下行驶的车辆的发动机转速和变速箱输出轴转速，

计算模块，用于计算发动机转速和变速箱输出轴转速比值，以作为车辆当前变速箱档位速比，

档位匹配模块，用于根据车辆当前变速箱档位速比，匹配获得对应档位值，

档位标定模块，用于统计出一段时间内根据计算模块、档位匹配模块获得的档位值序列，计算出该时间段内档位序列中各档位值出现的概率，若在一段时间内某一档位值出现概率大于一概率阈值，则标定该档位值为车辆当前实际档位，

进一步的，所述的档位匹配模块包括：

关系获取模块，用于获取理想情况档位n与变速箱档位速比IGn的对应关系，

调准模块，用于调准档位n时的变速箱档位速比IGn为一个取值范围：

n大于1时，IGn范围为大于等于（IGn + IGn+1）/2，小于（IGn + IGn-1）/2，

n等于1时，IGn范围为大于等于（IGn + IGn+1）/2，

n等于最大档时，IGn范围为小于（IGn + IGn-1）/2；

档位确定模块，用于根据调准后的变速箱档位速比IGn所处范围，确定车辆档位n。

实施例4，实施例4在实施例3的基础上加入一档位锁定模块，用于进行锁定档位，在下一次踩离合前不再进行档位标定。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种变速箱档位标定的方法，其特征在于：包括步骤

S1、实时采集车辆离合信号，当采集到离合信号从无到有且持续时间超过一时间阈值时，认为离合信号有效；

S2、检测到松离合后，每隔一段时间采集在当前档位下行驶的车辆的发动机转速和变速箱输出轴转速；

S3、计算发动机转速和变速箱输出轴转速比值，以作为车辆当前变速箱档位速比；

S4、根据车辆当前变速箱档位速比，匹配获得对应档位值；

S5、统计出一段时间内根据步骤S3、S4获得的档位值序列，计算出该时间段内档位序列中各档位值出现的概率，若在一段时间内某一档位值出现概率大于一概率阈值，则标定该档位值为车辆当前实际档位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S6、进行锁定档位，在下一次踩离合前不再进行档位标定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤S4中根据车辆当前变速箱档位速比，匹配获得对应档位值的具体方法是：

S41、获取理想情况档位n与变速箱档位速比IGn的对应关系；

S42、调准档位n时的变速箱档位速比IGn为一个取值范围：

n大于1时，IGn范围为大于等于（IGn + IGn+1）/2，小于（IGn + IGn-1）/2，

n等于1时，IGn范围为大于等于（IGn + IGn+1）/2，

n等于最大档时，IGn范围为小于（IGn + IGn-1）/2；

S43、根据调准后的变速箱档位速比IGn所处范围，确定车辆档位n。

4.一种变速箱档位标定的系统，其特征在于：包括

第一采集模块，用于实时采集车辆离合信号，当采集到离合信号从无到有且持续时间超过一时间阈值时，认为离合信号有效，

第二采集模块，用于检测到松离合后，每隔一段时间采集在当前档位下行驶的车辆的发动机转速和变速箱输出轴转速，

计算模块，用于计算发动机转速和变速箱输出轴转速比值，以作为车辆当前变速箱档位速比，

档位匹配模块，用于根据车辆当前变速箱档位速比，匹配获得对应档位值，

档位标定模块，用于统计出一段时间内根据计算模块、档位匹配模块获得的档位值序列，计算出该时间段内档位序列中各档位值出现的概率，若在一段时间内某一档位值出现概率大于一概率阈值，标定该档位值为车辆当前实际档位。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：还包括一档位锁定模块，用于进行锁定档位，在下一次踩离合前不再进行档位标定。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述的档位匹配模块包括：

关系获取模块，用于获取理想情况档位n与变速箱档位速比IGn的对应关系，

调准模块，用于调准档位n时的变速箱档位速比IGn为一个取值范围：

n大于1时，IGn范围为大于等于（IGn + IGn+1）/2，小于（IGn + IGn-1）/2，

n等于1时，IGn范围为大于等于（IGn + IGn+1）/2，

n等于最大档时，IGn范围为小于（IGn + IGn-1）/2；

档位确定模块，用于根据调准后的变速箱档位速比IGn所处范围，确定车辆档位n。