CN111114312A - 一种电位计油门踏板位置的动态标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电位计油门踏板位置的动态标定方法，属于车载动力控制领域。对传统的静态纯零位标定方法进行了改进，克服了电位计精度较低、抗干扰性差，从而导致的无法对整个油门踏板在零位油门至满量程油门区间内进行精确度量的问题。该方法的主要步骤是：1、标定零位量程值和满量程位值；2、确定汽车启动时当前油门零位以及当前油门满量程位Pwhl；3、油门信号周期采集；4、零位校准过程；5满量程位校准过程；6、计算当前油门位置序列值；7、确定实际输出的油门位置。

Description

一种电位计油门踏板位置的动态标定方法
技术领域
本发明属于电控发动机动力控制技术领域，具体涉及一种针对电控动力控制车辆上的电位计油门踏板位置的动态标定方法。
背景技术
在汽车上油门踏板是最重要的信号输入设备之一，驾驶员通过油门踏板来对车辆的加速特性进行控制。在目前的电控车辆上通常是通过安装的电位计位置传感器对油门踏板的位置进行控制的。这种传感器通过电压变化来反映位置变化，电压和位置具有线性的对应关系，便于计算，而且这类传感器安装所需空间小，在有限的空间内可以同时安装两路进行冗余控制。但其缺点是精确度较低，而且容易受到安装环境变化影响，当高转速下，由于高压共轨电流的干扰，实际采到电压值波动较大。
根据电位计位置传感器的容易波动的特性，在油门踏板计算方法中，重点在于确定零位油门，只有这样才能稳定的区分怠速工况和加速工况。传统油门踏板计算方法通过预先试验或者运行期间动态标定的方式确定零位油门，然后将零位油门与实际采集得到的差值作为最终得到的油门踏板位置。这种方法仅能有效地区分怠速和加速工况，但在环境干扰较大的情况下，无法对整个油门踏板在零位油门至满量程油门区间内进行精确度量。
发明内容
针对改进电位计抗干扰性差，传统控制方式无法对整个油门踏板在零位油门至满量程油门区间内进行精确度量的问题，本发明提出一种新的油门踏板控制计算方法，该方法在传统控制方法对零位标定的基础上，增加了满量程位的控制过程，并将标定过程扩展到电控系统的全工作周期中，以提高油门踏板的控制计算精度，用于克服电位计精度较低、抗干扰性差，从而导致的无法对整个油门踏板在零位油门至满量程油门区间内进行精确度量的问题。
本发明的具体技术方案是：
本发明提供了一种电位计油门踏板位置的动态标定方法，具体包括以下步骤：
步骤1：标定油门零位时电位计对应的零位量程值TPZ，以及油门满量程时电位计对应的满量程值TPW；
步骤2：汽车起动，根据标定的零位量程值TPZ设置当前油门零位Pzero，同时根据标定的满量程值TPW设置当前油门满量程位Pwhl；
步骤3：车载电脑以周期T连续采集油门踏板位置传感器的序列值P(i)；其中，10ms≥T≥1ms；i为正整数；
步骤4：零位校准过程：将采集的油门踏板位置传感器的序列值P(i)分别与油门零位Pzero进行对比校正，从而重新确定油门零位P’zero；
步骤5：满量程位校准过程：将采集的油门踏板位置传感器的序列值P(i)分别与油门满量程位Pwhl进行对比校正，从而重新确定油门满量程位P’whl；
步骤6：根据校准后油门零位P’zero以及油门满量程位P’whl计算得到当前油门位置序列值PFIN(i)，具体计算公式为：PFIN(i)＝(Pi－P’zero)/(P’whl－P’zero)；
步骤7：当i＝1时，当前实际输出的油门位置为PFLTR(i)，且PFLTR(i)＝PFIN(i)；当i＞1时，需对当前油门位置序列值PFIN(i)进行滤波，得到滤波后当前实际输出的油门位置PFLTR(i)，具体计算公式为：PFLTR(i)＝(PFLTR(i-1)－PFIN(i))×CFLTR+PFIN(i)，其中为一阶线性滤波系数CFLTR，为经验常数。
进一步地，上述步骤(4)的具体对比校正为：
当位置传感器的序列值P(i)＜当前油门零位Pzero，则设置零位标定迟滞计时器TAZD－1，并记录第一次小于当前油门零位Pzero时的P(i)记为Pm，其中，1≤m＜i，直至零位标定迟滞计时器TAZD为0，则将重新确定的油门零位P’zero更新为Pm；
当位置传感器的序列值P(i)＞当前油门零位Pzero，则设置零位标定迟滞计时器TAZD+1，则继续以Pzero作为当前油门零位。
进一步地，上述步骤(5)的具体对比校正为：
当位置传感器的序列值P(i)＞当前油门满量程位标定值Pwhl，则满量程位标定迟滞计时器TAMD－1，并记录第一次大于当前油门满量程位标定值Pwhl时的P(i)记为Pn，其中，1≤n＜i，直至满量程位标定迟滞计时器TAMD为0，则将重新确定油门满量程位P’whl更新为Pn；
当位置传感器的序列值P(i)＜当前油门满量程位标定值Pwhl，则设置零位标定迟滞计时器TAMD+1，则继续以P’whl作为当前油门满量程位。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采取动态标定方法来获取油门踏板位置，相比于静态预先标定方案，这种方式对环境变化适应性更好，一定程度上抵消了电位计位置传感器易受干扰，导致无法对整个油门踏板在零位油门至满量程油门区间内进行精确度量的问题。
2、本发明采用零位标定和满量程标定两组标定量来进行油门踏板位置计算，相比于传统仅通过零位标定计算油门踏板位置的方法，本发明获取的油门踏板位置更加精确，同样在一定程度上弥补了电位计传感器在部分工况下精确度不高的问题。
附图说明
图1是本发明零位标定流程图；
图2是本发明满量程位标定流程图。
具体实施方式
下面通过具体实例来对本发明的方法进行说明，该实例使用的是六缸重卡用发动机电子控制器，该控制器中包含要试验的油门踏板控制单元，实施步骤如下：
步骤一：装机前根据电位计特性确定标定油门零位时电位计对应的零位量程值TPZ为26％和油门满量程时电位计对应的满量程值TPW为89％；设置一阶线性滤波系数CFLTR＝0.15；零位标定延迟TAZD为500ms，满量程位标定延迟TAMD为500ms；
步骤二：汽车起动后，根据标定的零位量程值TPZ设置当前油门零位Pzero，同时根据标定的满量程值TPW设置当前油门满量程位Pwhl；
步骤三：车载电脑以周期T连续采集油门踏板位置传感器的序列值P(i)；其中，10ms≥T≥1ms；i为正整数；
步骤四：零位校准过程：将采集的油门踏板位置传感器的序列值P(i)分别与油门零位Pzero进行对比校正，从而重新确定油门零位P’zero；
具体对比校正如下：
当位置传感器的序列值P(i)＜当前油门零位Pzero，则设置零位标定迟滞计时器TAZD－1，并记录第一次小于当前油门零位Pzero时的P(i)记为Pm，其中，1≤m＜i，直至零位标定迟滞计时器TAZD为0，则将重新确定的油门零位P’zero更新为Pm；
当位置传感器的序列值P(i)＞当前油门零位Pzero，则设置零位标定迟滞计时器TAZD+1，则继续以Pzero作为当前油门零位；
步骤五：满量程位校准过程：将采集的油门踏板位置传感器的序列值P(i)分别与油门满量程位Pwhl进行对比校正，从而重新确定油门满量程位P’whl；
具体对比校正如下：
当位置传感器的序列值P(i)＞当前油门满量程位标定值Pwhl，则满量程位标定迟滞计时器TAMD－1，并记录第一次大于当前油门满量程位标定值Pwhl时的P(i)记为Pn，其中，1≤n＜i，直至满量程位标定迟滞计时器TAMD为0，则将重新确定油门满量程位P’whl更新为Pn；
当位置传感器的序列值P(i)＜当前油门满量程位标定值Pwhl，则设置零位标定迟滞计时器TAMD+1，则继续以P’whl作为当前油门满量程位。
步骤六：根据校准后油门零位P’zero以及油门满量程位P’whl计算得到当前油门位置序列值PFIN(i)，具体计算公式为：PFIN(i)＝(Pi－P’zero)/(P’whl－P’zero)；
步骤七：当i＝1时，当前实际输出的油门位置为PFLTR(i)，且PFLTR(i)＝PFIN(i)；当i＞1时，需对当前油门位置序列值PFIN(i)进行滤波，得到滤波后当前实际输出的油门位置PFLTR(i)，具体计算公式为：PFLTR(i)＝(PFLTR(i-1)－PFIN(i))×CFLTR+PFIN(i)，其中为一阶线性滤波系数CFLTR，为经验常数。
具体的情况为：
当第i周期油门采集值P(i)为72％，此时Pzero＜P(i)＜Pwhl，此时P’zero仍为Pzero，且P’whl仍为Pwhl；根据步骤六中的公式得到标定后油门位置PFIN(i)＝(72－26)/(89－26)＝73％；通过记录得知i-1周期有效油门PFLTR(i-1)＝72.2％，再通过步骤七中的公式得到本周期有效油门PFLTR(i)＝(72.2－73)×0.15+73＝72.88％；
当第i周期油门采集值P(i)为25.3％，此时P(i)＜Pzero，记录此时的Pm为25.3％；后续采集值P(i)低于Pzero的延时超过500ms时，油门踏板零位P’zero变为25.3％；
当第i周期油门采集值P(i)为90.3％，此时Pwhl＜P(i)，记录此时的Pn为90.3％％，后续采集值P(i)高于Pwhl超过500ms时，油门踏板满量程位值P’whl变为90.3％。

Claims (3)

1.一种电位计油门踏板位置的动态标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)标定油门零位时电位计对应的零位量程值TPZ，以及油门满量程时电位计对应的满量程值TPW；
(2)汽车起动，根据标定的零位量程值TPZ设置当前油门零位Pzero，同时根据标定的满量程值TPW设置当前油门满量程位Pwhl；
(3)车载电脑以周期T连续采集油门踏板位置传感器的序列值P(i)；其中，10ms≥T≥1ms；i为正整数；
(4)零位校准过程：将采集的油门踏板位置传感器的序列值P(i)分别与油门零位Pzero进行对比校正，从而重新确定油门零位P’ zero；
(5)满量程位校准过程：将采集的油门踏板位置传感器的序列值P(i)分别与油门满量程位Pwhl进行对比校正，从而重新确定油门满量程位P’ whl；
(6)根据校准后油门零位P’zero以及油门满量程位P’whl计算得到当前油门位置序列值PFIN(i)，具体计算公式为：PFIN(i)＝(Pi－P’zero)/(P’whl－P’zero)；
(7)当i＝1时，当前实际输出的油门位置为PFLTR(i)，且PFLTR(i)＝PFIN(i)；
当i＞1时，需对当前油门位置序列值PFIN(i)进行滤波，得到滤波后当前实际输出的油门位置PFLTR(i)，具体计算公式为：PFLTR(i)＝(PFLTR(i-1)－PFIN(i))×CFLTR+PFIN(i)，其中为一阶线性滤波系数CFLTR，为经验常数。
2.根据权利要求1所述的电位计油门踏板位置的动态标定方法，其特征在于：所述步骤(4)的具体对比校正为：
当位置传感器的序列值P(i)＜当前油门零位Pzero，则设置零位标定迟滞计时器TAZD－1，并记录第一次小于当前油门零位Pzero时的P(i)记为Pm，其中，1≤m＜i，直至零位标定迟滞计时器TAZD为0，则将重新确定的油门零位P’zero更新为Pm；
当位置传感器的序列值P(i)＞当前油门零位Pzero，则设置零位标定迟滞计时器TAZD+1，则继续以Pzero作为当前油门零位。
3.根据权利要求1所述的电位计油门踏板位置的动态标定方法，其特征在于：所述步骤(4)的具体对比校正为：
当位置传感器的序列值P(i)＞当前油门满量程位标定值Pwhl，则满量程位标定迟滞计时器TAMD－1，并记录第一次大于当前油门满量程位标定值Pwhl时的P(i)记为Pn，其中，1≤n＜i，直至满量程位标定迟滞计时器TAMD为0，则将重新确定油门满量程位P’whl更新为Pn；
当位置传感器的序列值P(i)＜当前油门满量程位标定值Pwhl，则设置零位标定迟滞计时器TAMD+1，则继续以P’whl作为当前油门满量程位。
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