CN114483942A - 汽车变速器控制单元离合器自学习检测方法、系统和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车诊断设备技术领域,公开了一种汽车变速器控制单元的离合器自学习检测方法、系统和设备。本发明的方法包括:离合器参考位置自学习检测:控制车辆缓慢加速,通过控制离合器的分离和结合得到各档位下离合器的最小结合点、最大分离点、滑磨点、传递扭矩、各档位最小结合点的平均值、最大分离点的平均值;控制车辆快速加速,测得离合器的最小结合点、最大分离点和滑磨点;并分别与前一步骤测得的数据进行比较;如果不在预设的误差范围内,将分别与各档位最小结合点的平均值、最大分离点的平均值比较。本发明能够在汽车修理店更换变速器后就地进行自学习调整,且离合器自学习结果符合车辆实际高速运行时离合器操作应用场景。
Description
技术领域
本发明属于汽车诊断设备技术领域,具体涉及一种汽车变速器控制单元离合器自学习方法、系统和设备。
背景技术
当代汽车的自动变速器控制单元会通过学习驾驶员的驾驶习惯、路况条件及驾驶倾向等使变速器始终处于一种较优的工作状态。在理想的汽车控制系统中,可认为控制系统的各个部件、参数等因素是固定不变的,因此只要根据这些控制对象特性设计控制算法就能实现对控制目标的稳定可靠控制。
而在实际的行驶条件中,由于路况、零件磨损以及驾驶习惯等等条件是不断变化的,仅仅依靠控制系统中预设的换档程序很难满足实际需求,因此就需要一个自学习系统,它通过汽车传感器获得汽车的实时运行数据,来记录驾驶员的行车习惯,从而实现一定程度上的使变速器与一个人相匹配。双离合器自动变速箱中两个离合器在长期的使用过程中会频繁的进行打开和结合,对离合器的磨损相当大,这就会导致车辆的换档顿挫以及起步慢。这是因为离合器磨损后,它的实际传递扭矩会变小,这时候需要更换离合片,甚至更严重的更换变速器总成。
在新离合器换上过后,面对损坏的部分突然消失,汽车变速器控制单元并不能自主的适应新的离合器,需要进行离合器自学习让汽车重新识别新离合器的传递扭矩,使得汽车更加符合车主的驾驶习惯,减少了换档的顿挫感,增加了行驶安全性。在选择更换离合器时,若将其送回汽车原厂家进行自学习调整太过于麻烦及昂贵,而且不同车型使用的变速器不同,会导致自学习调整方式不同,单独针对某个车型研发太成本太高。
因此在汽车修理店就地进行自学习调整就是急需解决的问题。
另外,通过离合器位置自学习得到的离合器传递扭矩相关数据只是由每个档位都缓慢加速从而得到的,还需要保证离合器位置自学习得到的数据与车辆实际高速运行时离合器工作中状态(分离和结合)相符,使得离合器自学习结果符合实车应用场景,保持车辆行驶的稳定。
发明内容
本发明目的是:针对现有技术的不足,提供一种汽车变速器控制单元离合器自学习方法、系统和设备,能够在汽车修理店更换变速器后就地进行自学习调整,且离合器自学习结果符合车辆实际高速运行时离合器操作应用场景。
具体地说,本发明是采用以下技术方案实现的。
一方面,本发明提供一种汽车变速器控制单元离合器自学习检测方法,包括:
离合器参考位置自学习检测:控制车辆缓慢加速,通过控制离合器的分离和结合得到各个档位下离合器的最小结合点、最大分离点、滑磨点、传递扭矩、各个档位最小结合点的平均值、最大分离点的平均值;
离合器档位自学习检测:控制车辆快速加速,通过控制离合器的分离和结合测得离合器的最小结合点、最大分离点和滑磨点;并将测得的离合器的最小结合点、最大分离点和滑磨点分别与离合器参考位置自学习检测步骤中测得的离合器的最小结合点、最大分离点和滑磨点数据进行比较;如果在预设的误差范围内,则认为离合器参考位置自学习检测步骤测得的数据合理,否则将本步骤测得的离合器的最小结合点、最大分离点数据分别与离合器参考位置自学习检测步骤得到的各个档位最小结合点的平均值、最大分离点的平均值比较;若在预设的误差范围内,则认为离合器参考位置自学习检测步骤测得的数据合理,否则认为离合器参考位置自学习检测步骤测得的数据不合理,退出自学习过程。
进一步的,所述汽车包括两个离合器。
进一步的,所述最小结合点数据记录在第一数组中,第一数组长度为档位数量,每个档位的最小结合点数据存储在第一数组的相应元素;
所述最大分离点数据记录在第二数组中,第二数组长度与第一数组长度相同,每个档位的最大分离点数据存储在第二数组的相应元素;
所述滑磨点和传递扭矩数据记录在第三数组中,第三数组的元素分别存储各个档位最小结合点的平均值、各个档位最大分离点的平均值、滑磨点和传递扭矩;所述最小结合点的平均值是通过遍历第一数组,将每个档位的最小结合点数据值累加起来除以第一数组长度得到的;所述最大分离点的平均值是通过遍历第二数组,将每个档位的最大分离点数据值累加起来除以第二数组长度得到的。
进一步的,所述离合器参考位置自学习检测过程还包括:在控制车辆缓慢加速,通过控制离合器的分离和结合得到各个档位下离合器的最小结合点、最大分离点、滑磨点、传递扭矩、各个档位最小结合点的平均值、最大分离点的平均值的同时,记录离合器在最小结合点、最大分离点、滑磨点位置时的电流点,建立初始的离合器压力-电流特性曲线。
进一步的,所述方法还包括离合器压力特性自学习检测,具体为:
1)控制车辆加速,当离合器分别处于完全压紧状态、完全分离状态和滑磨状态时,获取离合器电磁阀的电流值A及这些电流值对应的离合器压力值B2;根据所述初始离合器压力-电流曲线,获取这三个电流点电流值A在所述初始离合器压力-电流曲线上对应的离合器压力值B1;
2)重复执行多次步骤1),得到多组车辆快速运行时电流值A相应的离合器压力值B2;求每个电流点对应车辆快速运行时相应的离合器压力值B2和初始离合器压力-电流曲线上相应的离合器压力值B1的平均值,根据此压力平均值值对初始离合器压力-电流曲线进行调整,得到最终的离合器压力-电流特性曲线。
另一方面,本发明还提供一种汽车变速器控制单元离合器自学习系统,所述离合器自学习系统运行在汽车故障诊断仪上,汽车故障诊断仪与下位机连接,下位机通过OBD总线接口与汽车的OBD模块连接;
所述离合器自学习系统,包括通信协议模块、诊断命令模块、功能实现模块;
所述通信协议模块,根据汽车的ECU数据,来判断协议的类型,以此确定初始化参数,使得汽车故障诊断仪与汽车的ECU互相通信;
所述诊断命令模块,调用保存在汽车故障诊断仪中的XML模拟文件来执行合器自学习方法相应的程序;
所述功能实现模块,完成汽车变速器控制系统的离合器自学习过程。
进一步的,所述汽车故障诊断仪显示离合器进行自学习前的操作确认和自学习前的提示信息,接收操作者确认信息后进入离合器自学习程序,进行离合器自学习检测及结果显示;
每完成一个离合器自学习检测步骤后,变速器控制系统给车载ECU回复完成信号,车载ECU给汽车故障诊断仪回复;
执行离合器自学习检测步骤前,给车载ECU发送离合器自学习检测指令,寻找并判断ECU是否对汽车故障诊断仪发送的命令进行了回复;若已回复,则继续执行程序;若未回复,则报错,程序中断。
再一方面,本发明还提供一种汽车变速器控制单元离合器自学习设备,所述设备包括存储器和处理;所述存储器存储有实现汽车变速器控制单元的离合器自学习方法的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序,以实现上述方法的步骤。
又一方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明的汽车变速器控制单元的离合器自学习方法、系统和设备的有益效果如下:
本发明主要针对拥有湿式双离合自动变速器的汽车进行自学习系统调整,并且把系统分为通信协议模块、诊断命令模块、功能实现模块这三个模块分别设计,增加了产品的可复用性、缩短了研发周期。只需要根据汽车变速器的类型在数据库文件的基础上更改一下属性 TYPE="0C"的值,就可以实现汽车变速器控制系统的离合器自学习调整。
本发明的数据打包方式采用统一的数据结构,解码效率高,通信速度快,同时采用XML 文件构建数据库,读取效率高、速度快。
本发明通过每个档位都缓慢加速过程中进行离合器位置自学习,得到的离合器传递扭矩相关数据,再模拟车辆实际高速运行过程中进行离合器档位自学习,确保离合器位置自学习得到的数据与汽车实际行驶车速(高速运行)时离合器的每次分离和结合相符,使得离合器自学习结果符合实车应用场景,保持车辆行驶的稳定。
本发明通过每个档位都缓慢加速过程中进行离合器位置自学习,得到离合器压力-电流特性曲线相关数据,再模拟车辆实际高速运行过程中进行离合器档位压力特性自学习,对离合器压力-电流特性曲线进行调整,确保离合器位置自学习得到的数据与汽车实际行驶车速(高速运行)时离合器的每次分离和结合相符,使得离合器自学习结果符合实车应用场景,保持车辆行驶的稳定。
本发明为汽车故障诊断仪特殊功能部分增添新的离合器自学习功能,增加了维修店维修人员的修理范围,方便了车主维修、减轻了车主费用,并且使得汽车更加符合车主的驾驶习惯,减少了换档的顿挫感,增加了行驶安全性。
附图说明
图1是本发明的方法应用场景示意图。
图2是本发明的离合器自学习系统组成。
图3是本发明的用于执行离合器自学习方法的xml模拟文件形成方式示意图。
图4是本发明的离合器自学习检测方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步详细描述。
实施例1:
本发明的一个实施例,为一种汽车变速器控制单元的离合器自学习方法、系统及设备。汽车变速器控制单元的离合器自学习系统运行在汽车故障诊断仪上,汽车故障诊断仪通过USB或蓝牙与下位机连接,下位机通过OBD总线接口与汽车的OBD模块连接,如图1所示。
汽车故障诊断仪与下位机采用无线蓝牙连接,下位机对汽车故障诊断仪输出的数据进行打包、解密,通过OBD总线发送给汽车的OBD模块,OBD模块与汽车的ECU连接通信。变速器控制单元是汽车自带的控制单元,本身也相当于一个小的ECU,收到ECU的控制,但关于变速器部分的控制都是由ECU发命令给变速器控制单元,然后变速器控制单元再执行相应动作。
汽车变速器控制单元的离合器自学习系统组成如图2所示,包括通信协议模块、诊断命令模块、功能实现模块。
通信协议模块,根据汽车制造商提供的汽车的ECU数据,来判断协议的类型,以此确定初始化参数,包括波特率、通信地址、引脚三个参数,这就可以让汽车故障诊断仪可以与汽车的ECU互相通信;
诊断命令模块是调用保存在汽车故障诊断仪中的XML模拟文件来执行合器自学习方法相应的程序。诊断命令模块通过汽车原厂设备给ECU模拟软件发送命令,接着模拟ECU回复指令来编写XML模拟文件,同时可以将命令中的有效数据和数据流算法记录到EXCEL文档中,方便后面离编写XML库文件,如图3所示。
功能实现模块,根据上面写好的XML模拟文件和EXCEL文件去编写XML数据库,同时根据基于C语言的功能函数模块,完成汽车变速器控制单元的离合器自学习过程。
上文所述的诊断命令模块通过汽车原厂设备给ECU模拟软件发送命令,接着模拟ECU回复命令来编写XML模拟文件,ECU回复命令的格式要与接收到的命令保持一致,格式为:数据帧帧头+数据总长度(不包含数据帧帧头和校验位)+COM命令格式+通信地址 +有效数据长度+有效数据+校验位。回复的命令虽然格式要保持一致,但内容需要变化,如下:
(1).通信地址需要加0x08;
(2).有效数据需要加0x40;
(3).如果ECU发送的数据长度大于7位,回复的命令就需要采用多帧打包方式。采用多帧打包方式时,在有效数据长度的前一个位置要插入一个0x10,表示多帧打包方式。并且如果后面有效数据如果超过8位,就把剩余数据放到下一帧数据来发送,并且原本数据长度的位置加标志位0x21。
例如:
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07e1 02 10 01 00 00 00 00 00c7
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07e9 02 50 01 00 00 00 00 00 7f
上面两条单帧通信命令,rece是诊断仪发送给车载ECU的命令,send是车载ECU回复诊断仪的命令。rece命令中,a5 a5 00是数据帧帧头,0d是数据总长度(十六进制,0d表示十进制13位数据),30是COM命令格式00 00 07e1是通信地址,02是有效数据长度(表示2 位数据),10 01是有效数据,00 00 00 00 00是无效数据,c7是校验位。send命令对其回复并加上了对应的变化,00 00 07e9通信地址是rece通信命令加0x08的结果,50 01有效数据是rece有效数据加0x40的结果(如上划了横线),因为是单帧命令,所以不需要采用多帧打包方式。
本发明的汽车变速器控制单元的离合器自学习过程,具体包括:
一、数据通信连接。
汽车故障诊断仪与下位机采用无线蓝牙连接,下位机与汽车的ECU采用汽车自带的 OBD-II接口通过CAN通信协议进行连接,汽车故障诊断仪和车载ECU之间通过下位机实现信息交互。
离合器自学习系统根据汽车制造商提供的汽车的ECU数据,来判断协议的类型,以此确定初始化参数,包括波特率、通信地址、引脚三个参数,这就可以让汽车故障诊断仪可以与汽车的ECU互相通信。
二、自学习操作确认。
汽车故障诊断仪运行离合器信息显示程序函数(DISP_INFO)在屏幕中显示离合器进行自学习前的操作确认和自学习前的提示信息,函数中该步骤TYPE属性为"02",信息显示函数中规定当TYPE="02"时,会显示文本信息;当再添加属性XTABLE时,会添加新按钮。在该步骤中文本信息为:"提示信息:请确保车速为0,发动机熄火,车辆保持ON档,档位在N档,手刹或脚刹启动。点击[是]确认,点击【返回】取消";添加的新按钮为"是"按钮,点击按钮"是"将正式进入离合器自学习程序,进行离合器自学习检测及结果显示。
三、离合器自学习检测及结果显示。
离合器自学习包括离合器参考位置自学习检测、离合器档位自学习检测、离合器压力特性自学习检测,共3个过程,如图4所示。
汽车在更换离合器片或者更换变速箱零部件后,车辆并不能自主的适应新的离合器或者变速箱零部件,需要进行自学习,尤其涉及离合器的最小结合点、最大分离点和滑磨点(后文简称为三点)。这三个参数也是离合器自学习的重点。通过缓慢增加车辆速度,在各个档位求得三点数据,并且在求它们的过程中可以计算出离合器自学习中最关键的一点——传递扭矩。传递扭矩即离合器经过从动盘传递给变速箱的输出扭矩。不同类型车辆离合器的最小结合点、最大分离点、滑磨点相应的档位根据车辆型号不同略有区别,自学习过程类似。本实施例以帝豪博瑞GE的变速器控制系统离合器自学习为例,介绍离合器自学习检测过程。
(1)离合器参考位置自学习检测
车载ECU接收到汽车故障诊断仪指令后,通过控制离合器的分离和结合得到最小结合点、最大分离点和滑磨点。由于双离合器自动变速箱有两个离合器,因此两个离合器都需分别记录最小结合点、最大分离点的数据,而滑磨点和传递扭矩则只有一个。最小结合点的求取方法参见步骤1),最大分离点的求取方法参见步骤2),滑磨点和传递扭矩的求取方法参见3)。测试最小结合点、最大离合点和滑磨点过程中,同时记录离合器在三点位置时的电流点,将三个电流点记录在变速器控制单元存储器中,建立初始的离合器压力-电流特性曲线。
1)通过汽车ECU控制车辆缓慢加速,当加速到1档~2档的换档区间时,离合器1 处于完全压紧状态,离合器2处于2档待命状态,记录下离合器1的最小结合点。接着继续控制车辆加速,当加速到2档~3档的换档区间时,离合器1处于3档待命状态,离合器2处于完全压紧状态,记录下离合器2的最小结合点。如此反复,直到记录完所有档位的最小结合点。
2)通过汽车ECU控制车辆缓慢加速,当加速到1档~2档的换档区间时,离合器1 处于完全压紧状态,离合器2处于2档待命状态,记录下离合器2的最大分离点。接着继续控制车辆加速,当加速到2档~3档的换档区间时,离合器1处于3档待命状态,离合器2处于完全压紧状态,记录下离合器1的最大分离点。如此反复,直到记录完所有档位的最大分离点。
3)通过汽车ECU控制车辆缓慢加速,离合器1和离合器2此时由完全分离状态缓慢向结合状态靠拢,继续缓慢加速,当检测到发动机的输出扭矩与变速箱的输入扭矩相同时,这就是滑磨点,记录下滑磨点数据,此时的变速箱输入扭矩就是传递扭矩,记录下传递扭矩。
其中,最小结合点数据记录在第一数组中,第一数组为存储器ROM中一个数组中,可以命名为bond,该数组长度为档位数量(如7档,则数组长度为7)。每个档位的最小结合点数据存储在bond数组的相应位置,例如,1档的最小结合点(如上所述,为离合器1的最小结合点)存储在bond数组的第一个元素,2档的最小结合点(如上所述,为离合器2的最小结合点)存储在bond数组的第二个元素。
类似的,最大分离点数据记录在第二数组中,第二数组为存储器ROM中另一个数组中,可以命名为separate,该数组长度与bond数组长度相同(如7档,则数组长度为7),每个档位的最大分离点数据存储在separate数组的相应位置,例如,1档的最大分离点(如上所述,为离合器2的最大分离点)存储在separate数组的第一个元素,2档的最大分离点(如上所述,为离合器1的最大分离点)存储在separate数组的第二个元素。
另外的,滑磨点和传递扭矩数据记录在第三数组中,第三数组的元素分别存储各个档位最小结合点的平均值、各个档位最大分离点的平均值、滑磨点和传递扭矩;所述最小结合点的平均值是通过遍历第一数组,将每个档位的最小结合点数据值累加起来除以第一数组长度得到的;所述最大分离点的平均值是通过遍历第二数组,将每个档位的最大分离点数据值累加起来除以第二数组长度得到的。例如第三数组为一个长度为4的数组,可以命名为four。four数组的第一个元素存储各个档位最小结合点的平均值,第二个元素存储各个档位最大分离点的平均值,第三个元素存储滑磨点,最后一个元素则存储传递扭矩。其中,最小结合点的平均值是通过遍历bond数组,将每个档位的最小结合点数据值累加起来除以bond数组长度得到的。最大分离点的平均值是通过遍历separate数组,将每个档位的最大分离点数据值累加起来除以separate数组长度得到的。
上述离合器1和离合器2交替工作是双离合器的优点,换档几乎无卡顿,显现在车辆行驶上就是换档无顿挫感,驾驶流畅。
离合器参考位置自学习检测完成后,变速器控制系统给车载ECU回复完成信号,车载ECU给汽车故障诊断仪回复,命令中有效数据第六位是0x20。执行以下步骤:
a)运行离合器自学习程序函数,给车载ECU发送离合器参考位置自学习检测指令“31,01,f0,03”(在下面命令中用加粗下划线标注),函数中该步骤的TYPE属性为" 0C",自学习函数中规定当TYPE="0C"时,会到数据库文件中寻找并判断ECU是否对汽车故障诊断仪发送的命令进行了回复。若已回复,则继续执行下面的程序;若未回复,则报错,程序中断。
b)接着提取ECU回复命令中X04(有效数据的第四位)的值与属性CMP中设定的数据0x22(在下面命令中用加粗下划线标注)进行比较,若相同则跳转到数据库中段名为M06的数据段中;若不同则继续顺序执行下面的程序,会显示"离合器参考位置自学习开启失败"。
c)跳转到M06数据段之后,给车载ECU发送指令“31,03,f0,03”(在下面命令中用加粗斜体标注),该步骤的TYPE属性为"0C",功能与步骤a)相同。
d)接着提取ECU回复命令中X04的值与属性CMP中设定的数据0x20(在下面命令中用加粗斜体标注)进行比较,若相同则跳转到数据库中段名为M06B的数据段中,并且显示"离合器参考位置自学习完成";若不同则继续顺序执行下面的程序,会显示"离合器参考位置自学习停止(点击【确认】退出)"。
下面是这一功能对应的通信命令,rece是汽车故障诊断仪发送给ECU的命令,send是ECU回复的命令。
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 04 31 01f0 03 00 00 00 b1
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e9 07 71 01 f0 0a 22 00 00 3d
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 04 31 03 f0 03 00 00 00 af
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e9 10 0d 71 00 00 00 20 ff 25
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 30 00 00 00 00 00 00 00 aa
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e9 21ff ff 00 00 00 00 00 b3
(2)离合器档位自学习检测
国内现有的汽车故障诊断仪在进行离合器自学习操作时,将离合器的最小结合点、最大分离点和滑磨点记录到变速箱ECU中的存储器(ROM)中后,就完成了离合器自学习操作。但是由于最小结合点、最大分离点、滑磨点和离合器传递扭矩的数据只是由每个档位都缓慢加速从而得到的,车辆行驶在路上的实际动态行驶车速变化比修理店的慢速自学习时的车速复杂,步骤(1)的位置自学习测试(慢速)时车辆运行状态与实车应用场景中车辆实际动态行驶(高速)状态不同,导致离合器自学习精度和稳定性不高,可能会导致车辆实际动态行驶时的三点数据不同于离合器自学习时的三点数据,这就导致了车辆换档时有冲击、顿挫感以及甚至会导致驾驶者处于危险当中。
为了解决这个问题,本实施例在完成离合器位置自学习后增加离合器档位自学习步骤,用来模拟车辆实际动态行驶车速,并测试实际动态行驶车速下的三点数据(最小结合点、最大分离点和滑磨点),保证车辆实际运行时的动态行驶车速条件下,离合器的每次分离和结合要符合一定的标准,从而保证车辆行驶更加符合实际行驶车速,提高离合器自学习数据的准确性,保持车辆行驶的稳定,保证驾驶者的安全。这个标准就是步骤 (1)得到的最小结合点、最大分离点和滑磨点和传递扭矩。因此需要模拟车辆实际运行时的动态行驶车速,并保证车辆运行是严格按照步骤(1)中测出的三点数据来实现离合器的分离和结合操作,以此完成对离合器档位自学习。
车载ECU接收到汽车故障诊断仪指令后,控制车辆快速加速,测得离合器的三点数据,并将其与步骤(1)中测得的三点数据进行比较,如果在预设的误差范围内,则认为步骤(1)测得的数据合理,否则将其与步骤(1)测得的数据的平均值比较;若在预设的误差范围内,则认为步骤(1)测得的数据合理,否则认为步骤(1)测得的数据不合理,退出自学习。具体步骤如下:
1)在车辆车轮悬空状态下,车载ECU控制车辆快速加速,离合器1和离合器2分别开始结合,离合器1快速完全压紧,将此时离合器1的最小结合点和之前记录在bond 数组的离合器1最小结合点(bond数组第一个元素)进行比较,若不在预设的误差范围之内,再将其与four数组中的最小结合点平均值比较,若还不在预设的误差范围内,则结束自学习,程序中断;而上述两个比较若有一个符合误差范围,则认为是合理的最小结合点。例如1档的最小结合点应该与bond[0]相比较,其中bond[0]表示bond数组的第一个元素数据。
2)车载ECU控制车辆继续快速加速,在跨过1~2档的换档区间后,离合器1分离,离合器2快速完全压紧,车速进入2档,将此时离合器2的最小结合点和步骤(1)中记录的离合器2最小结合点(bond数组第二个元素)比较,比较方式同上一步,并且将此时的离合器1的最大分离点和步骤(1)中记录的离合器1最大分离点(separate数组第二个元素)进行比较,若不在预设的误差范围之内,再将其与four数组中的最大分离点平均值比较,若还不在误差范围内,则结束自学习,程序中断;而上述两个比较若有一个符合误差范围,则认为是合理的最大分离点。
3)车载ECU控制车辆跨过2~3档的换档区间后,离合器2分离,离合器1快速完全压紧,车速进入3档,将此时离合器1的最小结合点和步骤(1)中记录的离合器1最小结合点(bond数组第三个元素)比较,比较方式同上一步,并且将此时的离合器2的最大分离点和步骤(1)中记录的离合器2最大分离点(separate数组第三个元素)进行比较,与前述比较方法相同,不再赘述。
如此反复,每次换档都将最小结合点、最大分离点和步骤(1)中记录在bond、separate、 four数组中的数据比较,直到测试完所有档位。
在上述多次操作中,当发动机的输出扭矩和变速箱的输入扭矩相同时,进入离合器滑磨点,将此时离合器的滑磨点和之前记录在four数组第三个元素中的离合器滑磨点比较,若不在预设的误差范围之内,则结束自学习,程序中断。传递扭矩类似,不再赘述。
离合器档位自学习检测完成后,变速器控制系统给车载ECU回复完成信号,车载ECU 给汽车故障诊断仪回复,命令中有效数据第六位是0x20。有如下执行步骤:
a)运行离合器自学习程序函数,给车载ECU发送离合器档位自学习检测指令31,01,f0,04,00,01,00,02,00,03,00,04,00,05,00,06,00,07,00,08,00, 09,00,00(在下面命令中用加粗下划线标注),函数中该步骤的TYPE属性为"0C",自学习函数中规定当TYPE="0C"时,会到数据库文件中寻找并判断ECU是否对汽车故障诊断仪发送的命令进行了回复。若已回复,则继续执行下面的程序;若未回复,则报错,程序中断。
b)接着提取ECU回复命令中X04(有效数据的第四位)的值与属性CMP中设定的数据0x22(在下面命令中用加粗下划线标注)进行比较,若相同则跳转到数据库中段名为M08的数据段中;若不同则继续顺序执行下面的程序,会显示"离合器档位自学习开启失败"。
c)跳转到M08数据段之后,给车载ECU发送指令31,03,f0,04(在下面命令中用加粗斜体标注),该步骤的TYPE属性为"0C",功能与步骤a)相同。
d)接着提取ECU回复命令中X04的值与属性CMP中设定的数据0x20(在下面命令中用加粗斜体标注)进行比较,若相同则跳转到数据库中段名为M08B的数据段中,并且显示"离合器档位自学习完成";若不同则继续顺序执行下面的程序,会显示"离合器档位自学习停止(点击[确认]退出)"。
下面是这一功能对应的通信命令,rece是汽车故障诊断仪发送给ECU的命令,send是ECU回复的命令。
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 10 18 31 01 f0 04 00 01 8b
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e9 30 00 00 00 00 00 00 00 a2
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 21 00 02 00 03 00 04 00 b0
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 22 05 00 06 00 07 00 08 9e
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 23 00 09 00 00 00 00 00 ae
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e9 07 71 01 f0 01 22 00 01 45
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 04 31 03f0 04 00 00 00 ae
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e9 10 0d 71 00 00 00 20 ff 25
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 30 00 00 00 00 00 00 00 aa
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e9 21ff ff 00 00 00 00 00 b3
(3)离合器压力特性自学习检测
车载ECU接收到汽车故障诊断仪指令后,ECU给变速器控制单元发送信号,变速器控制单元给电磁阀通电,驱动液油控制离合器的分离和结合。控制离合器的分离和结合主要是依靠液油的流动驱动的,而液油的流动是依靠离合器中的电磁阀给电压控制的。因此离合器的压力特性其实是由离合器压力-电流特性曲线(PI曲线)所决定的。因此需要建立准确的离合器压力-电流特性曲线(PI曲线),使得控制离合器的分离和结合的电压更加准确。
由于在步骤(1)中已经在车辆慢速行驶条件下建立了离合器各自的初始的离合器压力-电流曲线(初始PI曲线),本实施例通过在初始离合器压力-电流特性曲线上选取几个电流点(例如最小结合点、最大分离点和滑磨点对应的电磁阀电流值),在车辆快速行驶条件下分别测试这些电流点对应离合器的压力值,对初始的离合器压力-电流曲线(PI曲线)进行调整,得到更加准确的离合器压力-电流曲线(PI曲线)。对每个离合器分别进行离合器压力特性测试,下面以离合器1为例,进行说明,包括以下步骤:
1)控制车辆加速,当离合器1分别处于完全压紧状态、完全分离状态和滑磨状态时,获取离合器电磁阀的电流值A及这些电流值对应的离合器压力值B2。根据步骤1)建立的初始离合器压力-电流曲线(初始PI曲线),获取这三个电流点电流值A在初始PI曲线上对应的离合器压力值B1。
2)重复执行多次步骤1),得到多组车辆快速运行时电流值A相应的离合器压力值B2。求每个电流点对应车辆快速运行时相应的离合器压力值B2和初始PI曲线上相应的离合器压力值B1的平均值,根据此压力平均值值对PI曲线进行调整,得到最终的离合器1离合器压力-电流特性曲线。通过车辆慢速和快速行驶条件下测得的电流值对应的离合器压力值,得到的离合器压力-电流特性曲线,比仅根据慢速行驶条件下测试得到的离合器压力-电流特性曲线,根据符合实际车辆运行情况,更加准确。
离合器1压力特性自学习检测完成后,变速器控制系统给车载ECU回复完成信号,车载ECU给汽车故障诊断仪回复,命令中有效数据第五位是0x20。有如下执行步骤:
a)运行离合器自学习程序函数,给车载ECU发送离合器1压力特性自学习检测指令“31,01,f0,02,00,01,01,f4,01,5e,00,03,00,00,00,00,00,00,00, 00”(在下面命令中用加粗下划线标注),函数中该步骤的TYPE属性为"0C",自学习函数中规定当TYPE="0C"时,会到数据库文件中寻找并判断ECU是否对汽车故障诊断仪发送的命令进行了回复。若已回复,则继续执行下面的程序;若未回复,则报错,程序中断。
b)接着提取ECU回复命令中X04(有效数据的第四位)的值与属性CMP中设定的数据0x22(在下面命令中用加粗下划线标注)进行比较,若相同则跳转到数据库中段名为M0A的数据段中;若不同则继续顺序执行下面的程序,会显示"离合器1压力特性自学习开启失败"。
c)跳转到M0A数据段之后,给车载ECU发送指令“31,03,f0,02”(在下面命令中用加粗斜体标注),该步骤的TYPE属性为"0C",功能与步骤a)相同。
d)接着提取ECU回复命令中X04的值与属性CMP中设定的数据0x20(在下面命令中用加粗斜体标注)进行比较,若相同则跳转到数据库中段名为M0AB的数据段中,并且显示"离合器1压力特性自学习完成";若不同则继续顺序执行下面的程序,会显示"离合器1压力特性自学习停止(点击[确认]退出)"。
下面是这一功能对应的通信命令,rece是汽车故障诊断仪发送给ECU的命令,send是ECU回复的命令。
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 10 14 31 01f0 02 00 01 91
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e9 30 00 00 00 00 00 00 00 a2
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 21 01f4 01 5e 00 03 00 62
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 22 00 00 00 00 00 00 00 b8
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e9 07 71 01 f0 01 22 00 01 45
rece:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e1 04 31 03 f0 02 00 00 00 b0
send:a5 a5 00 0d 30 00 00 07 e9 07 71 03 f0 0b 20 ff ff 3e
本发明主要针对拥有湿式双离合自动变速器的汽车进行自学习系统调整,并且把系统分为通信协议模块、诊断命令模块、功能实现模块这三个模块分别设计,增加了产品的可复用性、缩短了研发周期。只需要根据汽车变速器的类型在数据库文件的基础上更改一下属性 TYPE="0C"的值,就可以实现汽车变速器控制系统的离合器自学习调整。
本发明的数据打包方式采用统一的数据结构,解码效率高,通信速度快,同时采用XML 文件构建数据库,读取效率高、速度快。
本发明通过每个档位都缓慢加速过程中进行离合器位置自学习,得到的离合器传递扭矩相关数据,再模拟车辆实际高速运行过程中进行离合器档位自学习,确保离合器位置自学习得到的数据与汽车实际行驶车速(高速运行)时离合器的每次分离和结合相符,使得离合器自学习结果符合实车应用场景,保持车辆行驶的稳定。
本发明通过每个档位都缓慢加速过程中进行离合器位置自学习,得到离合器压力-电流特性曲线相关数据,再模拟车辆实际高速运行过程中进行离合器档位压力特性自学习,对离合器压力-电流特性曲线进行调整,确保离合器位置自学习得到的数据与汽车实际行驶车速(高速运行)时离合器的每次分离和结合相符,使得离合器自学习结果符合实车应用场景,保持车辆行驶的稳定。
本发明为汽车故障诊断仪特殊功能部分增添新的离合器自学习功能,增加了维修店维修人员的修理范围,方便了车主维修、减轻了车主费用,并且使得汽车更加符合车主的驾驶习惯,减少了换档的顿挫感,增加了行驶安全性。
在一些实施例中,上述技术的某些方面可以由执行软件的处理系统的一个或多个处理器来实现。该软件包括存储或以其他方式有形实施在非暂时性计算机可读存储介质上的一个或多个可执行指令集合。软件可以包括指令和某些数据,这些指令和某些数据在由一个或多个处理器执行时操纵一个或多个处理器以执行上述技术的一个或多个方面。非暂时性计算机可读存储介质可以包括例如磁或光盘存储设备,诸如闪存、高速缓存、随机存取存储器(RAM) 等的固态存储设备或其他非易失性存储器设备。存储在非临时性计算机可读存储介质上的可执行指令可以是源代码、汇编语言代码、目标代码或被一个或多个处理器解释或以其他方式执行的其他指令格式。
计算机可读存储介质可以包括在使用期间可由计算机系统访问以向计算机系统提供指令和/或数据的任何存储介质或存储介质的组合。这样的存储介质可以包括但不限于光学介质(例如,光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)、蓝光光盘)、磁介质(例如,软盘、磁带或磁性硬盘驱动器)、易失性存储器(例如,随机存取存储器(RAM)或高速缓存)、非易失性存储器(例如,只读存储器(ROM)或闪存)或基于微机电系统(MEMS)的存储介质。计算机可读存储介质可以嵌入计算系统(例如,系统RAM或ROM)中,固定地附接到计算系统(例如,磁性硬盘驱动器),可移除地附接到计算系统(例如,光盘或通用基于串行总线(USB)的闪存),或者经由有线或无线网络(例如,网络可访问存储(NAS))耦合到计算机系统。
请注意,并非上述一般性描述中的所有活动或要素都是必需的,特定活动或设备的一部分可能不是必需的,并且除了描述的那些之外可以执行一个或多个进一步的活动或包括的要素。更进一步,活动列出的顺序不必是执行它们的顺序。而且,已经参考具体实施例描述了这些概念。然而,本领域的普通技术人员认识到,在不脱离如下权利要求书中阐述的本公开的范围的情况下,可以进行各种修改和改变。因此,说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的,并且所有这样的修改被包括在本公开的范围内。
上面已经关于具体实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而,可能导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更明显的益处、优点、问题的解决方案以及任何特征都不应被解释为任何或其他方面的关键、必需或任何或所有权利要求的基本特征。此外,上面公开的特定实施例仅仅是说明性的,因为所公开的主题可以以受益于这里的教导的本领域技术人员显而易见的不同但等同的方式进行修改和实施。除了在权利要求书中描述的以外,没有意图限制在此示出的构造或设计的细节。因此明显的是,上面公开的特定实施例可以被改变或修改,并且所有这样的变化被认为在所公开的主题的范围内。
Claims (9)
1.一种汽车变速器控制单元离合器自学习检测方法,其特征在于,包括:
离合器参考位置自学习检测:控制车辆缓慢加速,通过控制离合器的分离和结合得到各个档位下离合器的最小结合点、最大分离点、滑磨点、传递扭矩、各个档位最小结合点的平均值、最大分离点的平均值;
离合器档位自学习检测:控制车辆快速加速,通过控制离合器的分离和结合测得离合器的最小结合点、最大分离点和滑磨点;并将测得的离合器的最小结合点、最大分离点和滑磨点分别与离合器参考位置自学习检测步骤中测得的离合器的最小结合点、最大分离点和滑磨点数据进行比较;如果在预设的误差范围内,则认为离合器参考位置自学习检测步骤测得的数据合理,否则将本步骤测得的离合器的最小结合点、最大分离点数据分别与离合器参考位置自学习检测步骤得到的各个档位最小结合点的平均值、最大分离点的平均值比较;若在预设的误差范围内,则认为离合器参考位置自学习检测步骤测得的数据合理,否则认为离合器参考位置自学习检测步骤测得的数据不合理,退出自学习过程。
2.根据权利要求1所述的汽车变速器控制单元离合器自学习检测方法,其特征在于,所述汽车包括两个离合器。
3.根据权利要求2所述的汽车变速器控制单元离合器自学习检测方法,其特征在于,所述最小结合点数据记录在第一数组中,第一数组长度为档位数量,每个档位的最小结合点数据存储在第一数组的相应元素;
所述最大分离点数据记录在第二数组中,第二数组长度与第一数组长度相同,每个档位的最大分离点数据存储在第二数组的相应元素;
所述滑磨点和传递扭矩数据记录在第三数组中,第三数组的元素分别存储各个档位最小结合点的平均值、各个档位最大分离点的平均值、滑磨点和传递扭矩;所述最小结合点的平均值是通过遍历第一数组,将每个档位的最小结合点数据值累加起来除以第一数组长度得到的;所述最大分离点的平均值是通过遍历第二数组,将每个档位的最大分离点数据值累加起来除以第二数组长度得到的。
4.根据权利要求1所述的汽车变速器控制单元离合器自学习检测方法,其特征在于,所述离合器参考位置自学习检测过程还包括:在控制车辆缓慢加速,通过控制离合器的分离和结合得到各个档位下离合器的最小结合点、最大分离点、滑磨点、传递扭矩、各个档位最小结合点的平均值、最大分离点的平均值的同时,记录离合器在最小结合点、最大分离点、滑磨点位置时的电流点,建立初始的离合器压力-电流特性曲线。
5.根据权利要求4所述的汽车变速器控制单元离合器自学习检测方法,其特征在于,所述方法还包括离合器压力特性自学习检测,具体为:
1)控制车辆加速,当离合器分别处于完全压紧状态、完全分离状态和滑磨状态时,获取离合器电磁阀的电流值A及这些电流值对应的离合器压力值B2;根据所述初始离合器压力-电流曲线,获取这三个电流点电流值A在所述初始离合器压力-电流曲线上对应的离合器压力值B1;
2)重复执行多次步骤1),得到多组车辆快速运行时电流值A相应的离合器压力值B2;求每个电流点对应车辆快速运行时相应的离合器压力值B2和初始离合器压力-电流曲线上相应的离合器压力值B1的平均值,根据此压力平均值值对初始离合器压力-电流曲线进行调整,得到最终的离合器压力-电流特性曲线。
6.一种汽车变速器控制单元离合器自学习系统,其特征在于,所述离合器自学习系统运行在汽车故障诊断仪上,汽车故障诊断仪与下位机连接,下位机通过OBD总线接口与汽车的OBD模块连接;
所述离合器自学习系统,包括通信协议模块、诊断命令模块、功能实现模块;
所述通信协议模块,根据汽车的ECU数据,来判断协议的类型,以此确定初始化参数,使得汽车故障诊断仪与汽车的ECU互相通信;
所述诊断命令模块,调用保存在汽车故障诊断仪中的XML模拟文件来执行合器自学习方法相应的程序;
所述功能实现模块,完成汽车变速器控制系统的离合器自学习过程。
7.根据权利要求6所述的汽车变速器控制单元离合器自学习系统,其特征在于,所述汽车故障诊断仪显示离合器进行自学习前的操作确认和自学习前的提示信息,接收操作者确认信息后进入离合器自学习程序,进行离合器自学习检测及结果显示;
每完成一个离合器自学习检测步骤后,变速器控制系统给车载ECU回复完成信号,车载ECU给汽车故障诊断仪回复;
执行离合器自学习检测步骤前,给车载ECU发送离合器自学习检测指令,寻找并判断ECU是否对汽车故障诊断仪发送的命令进行了回复;若已回复,则继续执行程序;若未回复,则报错,程序中断。
8.一种汽车变速器控制单元离合器自学习设备,其特征在于,所述设备包括存储器和处理;所述存储器存储有实现汽车变速器控制单元的离合器自学习方法的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序,以实现根据权利要求1-5任一所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-5任一所述方法的步骤。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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