CN114491412B - 一种换挡数据统计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变速箱技术领域，尤其涉及一种换挡数据统计方法，其包括如下步骤：S1、载入采样曲线并初始化变量；S2、采样异常截断处理；S3、换挡进程的信号边沿检测；S4、遍历所述换挡开始位置；S5、非连续换挡判定；S6、按判定结果选择执行非连续换挡程序或连续换挡处理程序；S7、动力换挡时间计算及参考信息记录；S8、反馈所述动力换挡时间的计算结果和所述参考信息的数据。本发明能够实现换挡数据统计的自动化，从而降低工作量，提升统计效率。

Description

一种换挡数据统计方法
技术领域
本发明涉及变速箱技术领域，尤其涉及一种换挡数据统计方法。
背景技术
换挡数据包括动力换挡时间以及参考数据，对分析和客观评价AMT(机械自动变速箱)换挡性能具有重要作用。其中动力换挡时间包括：换挡时间、动力中断时间和换挡执行时间，其他参考数据主要包括：挡位、油门开度、发动机实际扭矩、发动机转速、车速、输入轴转速和输出轴转速。
上述数据中，动力换挡时间是经加工处理后所提取的数据，不能从原始采样数据中直接抓取，而参考数据虽然可以直接抓取，但仍然需要准确地定位换挡位置。目前这些数据只能依靠工程师在采样曲线上手动截取，工作量巨大，耗时过长，效率低。
因此，需要一种换挡数据统计方法来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换挡数据统计方法，能够实现换挡数据统计的自动化，从而降低工作量，提升统计效率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种换挡数据统计方法，包括如下步骤：
S1、载入采样曲线并初始化变量；
S2、采样异常截断处理，对采样开始或结束时刻处于换挡状态的数据进行删除；
S3、换挡进程的信号边沿检测，存储上升沿和下降沿，以上升沿为换挡开始位置，下降沿为换挡结束参考位置；
S4、遍历所述换挡开始位置，按动力换挡判断条件对每次换挡进行动力换挡判定并存储所述换挡开始位置；
S5、非连续换挡判定，按非连续换挡判断条件对每次动力换挡进行判定，以区分非连续换挡和连续换挡；
S6、按判定结果选择执行非连续换挡程序或连续换挡处理程序，若为非连续换挡，则按照折半算法粗估、判定并存储换挡结束位置，否则执行连续换挡处理程序，判定连续换挡的开始和结束位置并存储；
S7、动力换挡时间计算及参考信息记录；
S8、反馈所述动力换挡时间的计算结果和所述参考信息的数据。
可选地，所述步骤S1中，所述变量包括：换挡进程、传动系结合标志、油门开度、当前挡位、目标挡位。
可选地，所述步骤S1中，所述变量包括：发动机实际扭矩、请求扭矩、发动机转速、输入轴转速、输出轴转速和车速。
可选地，换挡包括动力升挡和动力降挡，所述动力换挡时间包括动力升挡时间和动力降挡时间。
可选地，所述步骤S4中，动力升挡判定条件为：换挡开始位置油门开度大于油门阈值pedal_trd；换挡开始位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；换挡结束参考位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；执行换挡动作时挡位差大于0；若同时满足上述条件，则判定为动力升挡。
可选地，所述步骤S4中动力降挡判定条件为：换挡开始位置油门开度大于油门阈值pedal_trd；换挡开始位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；换挡结束参考位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；执行换挡动作时挡位差小于0；若同时满足上述条件，则判定为动力降挡。
可选地，所述步骤S5非连续升挡判断条件为：若执行换挡动作过程中有且仅有1个位置使得挡位差对换挡动作过程所用时间的一阶导数大于0，则判定为非连续升挡，否则判定为连续升挡。
可选地，所述步骤S5非连续降挡判断条件为：若执行换挡动作过程中有且仅有1个位置使得挡位差对换挡动作过程所用时间的一阶导数小于0，则判定为非连续降挡，否则判定为连续降挡。
可选地，所述步骤S6连续升挡处理方法步骤为：若执行换挡动作过程中有且仅有2个位置使得挡位差对换挡动作过程所用时间的一阶导数大于0，则以第二个一阶导数大于0的位置为第一次升挡结束位置和第二次升挡开始位置，以当前升挡结束参考位置为升挡结束位置；否则执行所述步骤S4。
可选地，所述步骤S6连续降挡处理方法为：循环转移至下一换挡开始位置，执行所述步骤S4。
可选地，所述步骤S6中按折半算法粗估以判定所述换挡结束位置的方法步骤如下：
S61、将换挡过程分割为参考区和估计区；
S62、在所述参考区设置n个等分点，计算各等分点位置的发动机请求扭矩和实际扭矩之差，并取扭矩差最大值vmax作为扭矩差参考值，其中n为大于2的正整数；
S63、在所述估计区设置左点jp_left、右点jp_right和中间点jp_middle并折半循环，初始的左点为估计区和参考区的分割点位置，初始的右点为所述换挡结束参考位置，jp_middle＝[1/2×(jp_left+jp_right)]，若满足中间点jp_middle的扭矩差值大于扭矩差参考值，则右点jp_right更新为中间点jp_middle，否则将左点jp_left更新为中间点jp_middle；
S64、若满足右点jp_right扭矩差不大于扭矩差阈值vtrd或不大于所述扭矩差参考值，则以右点jp_right为当前升挡结束位置并存储；否则将右点jp_right左移最多设定次，如果某次左移使得指向位置的扭矩差不大于扭矩差阈值，则以该位置作为当前换挡结束位置并存储，如果任意左移均不能使指向位置的扭矩差不大于所述扭矩差阈值vtrd，则以第10次左移的指向位置作为当前换挡结束位置并存储。
可选地，所述步骤S7中，通过遍历所述换挡开始位置，对每一次换挡，计算动力换挡时间、动力中断时间和换挡执行时间以确定所述动力换挡时间，记录挡位、油门开度、换挡开始位置和结束位置的发动机转速、发动机实际扭矩、输入轴转速、输出轴转速和车速，以确定所述参考信息的数据。
本发明的有益效果：
本发明所提供的一种换挡数据统计方法，载入采样曲线，并初始化变量，对采样曲线上的异常截断处理，从而使得采样曲线能够满足自动采样的需要，以上升沿为换挡开始位置，下降沿为换挡结束参考位置，遍历换挡开始位置，并确定非连续换挡和连续换挡，根据判定的结果执行非连续换挡程序或连续换挡处理程序，对动力换挡时间进行计算及对参考信息进行记录，反馈动力换挡时间的计算结果和参考信息的数据。通过上述方式，能够实现换挡数据统计的自动化，从而降低工作量，提升统计效率，便于对换挡性能进行分析。
附图说明
图1是本发明一种换挡数据统计方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
换挡数据包括动力换挡时间以及参考数据，对分析和客观评价AMT(机械自动变速箱)换挡性能具有重要作用。现有技术中，动力换挡时间是经加工处理后所提取的数据，不能从原始采样数据中直接抓取，而参考数据虽然可以直接抓取，但仍然需要准确地定位换挡位置。目前这些数据只能依靠工程师在采样曲线上手动截取，工作量巨大，耗时过长，效率低。
为了解决上述问题，从而能够实现换挡数据统计的自动化，从而降低工作量，提升统计效率，如图1所示，本发明提供一种换挡数据统计方法。本换挡数据统计方法包括如下步骤：
S1、载入采样曲线并初始化变量；具体地，变量包括：换挡进程、传动系结合标志、油门开度、当前挡位、目标挡位、发动机实际扭矩、请求扭矩、发动机转速、输入轴转速、输出轴转速和车速。
S2、采样异常截断处理，对采样开始或结束时刻处于换挡状态的数据进行删除；
S3、换挡进程的信号边沿检测，存储上升沿和下降沿，以上升沿为换挡开始位置，下降沿为换挡结束参考位置；
S4、遍历换挡开始位置，按动力换挡判断条件对每次换挡进行动力换挡判定并存储换挡开始位置；
S5、非连续换挡判定，按非连续换挡判断条件对每次动力换挡进行判定，以区分非连续换挡和连续换挡；
S6、按判定结果选择执行非连续换挡程序或连续换挡处理程序，若为非连续换挡，则按照折半算法粗估、判定并存储换挡结束位置，否则执行连续换挡处理程序，判定连续换挡的开始和结束位置并存储；
S7、动力换挡时间计算及参考信息记录；具体地，通过遍历换挡开始位置，对每一次换挡，计算动力换挡时间、动力中断时间和换挡执行时间以确定动力换挡时间，记录挡位、油门开度、换挡开始位置和结束位置的发动机转速、发动机实际扭矩、输入轴转速、输出轴转速和车速，以确定参考信息的数据。
S8、反馈动力换挡时间的计算结果和参考信息的数据。
对采样曲线上的异常截断处理，从而使得采样曲线能够满足自动采样的需要，以上升沿为换挡开始位置，下降沿为换挡结束参考位置，遍历换挡开始位置，并确定非连续换挡和连续换挡，根据判定的结果执行非连续换挡程序或连续换挡处理程序，对动力换挡时间进行计算及对参考信息进行记录，反馈动力换挡时间的计算结果和参考信息的数据。通过上述方式，能够实现换挡数据统计的自动化，从而降低工作量，提升统计效率，便于对换挡性能进行分析。
由于变速箱在换挡的过程中存在升挡和降挡，值得注意的是，在本实施例中，换挡包括动力升挡和动力降挡，动力换挡时间包括动力升挡时间和动力降挡时间。通过对动力升挡和动力降挡进行分析，对动力升挡时间和动力降挡时间进行计算，可以全面分析变速箱的性能。
可选地，步骤S4中，动力升挡判定条件为：换挡开始位置油门开度大于油门阈值pedal_trd；换挡开始位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；换挡结束参考位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；执行换挡动作时挡位差大于0；若同时满足上述条件，则判定为动力升挡。通过设置上述四个条件，可以保证判断动力升挡的准确性。
可选地，步骤S4中动力降挡判定条件为：换挡开始位置油门开度大于油门阈值pedal_trd；换挡开始位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；换挡结束参考位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；执行换挡动作时挡位差小于0；若同时满足上述条件，则判定为动力降挡。通过设置上述四个条件，可以保证判断动力降挡的准确性。
可选地，步骤S5非连续升挡判断条件为：若执行换挡动作过程中有且仅有1个位置使得挡位差对换挡动作过程所用时间的一阶导数大于0，则判定为非连续升挡，否则判定为连续升挡。步骤S5非连续降挡判断条件为：若执行换挡动作过程中有且仅有1个位置使得挡位差对换挡动作过程所用时间的一阶导数小于0，则判定为非连续降挡，否则判定为连续降挡。
可选地，步骤S6连续升挡处理方法步骤为：若执行换挡动作过程中有且仅有2个位置使得挡位差对换挡动作过程所用时间的一阶导数大于0，则以第二个一阶导数大于0的位置为第一次升挡结束位置和第二次升挡开始位置，以当前升挡结束参考位置为升挡结束位置；否则执行步骤S4，步骤S6连续降挡处理方法为：循环转移至下一换挡开始位置，执行步骤S4。通过上述方式，能够对连续换挡进行处理。
可选地，步骤S6中按折半算法粗估以判定换挡结束位置的方法步骤如下：
S61、将换挡过程分割为参考区和估计区；
S62、在参考区设置n个等分点，计算各等分点位置的发动机请求扭矩和实际扭矩之差，并取扭矩差最大值vmax作为扭矩差参考值，其中n为大于2的正整数；
S63、在估计区设置左点jp_left、右点jp_right和中间点jp_middle并折半循环，初始的左点为估计区和参考区的分割点位置，初始的右点为换挡结束参考位置，jp_middle＝[1/2×(jp_left+jp_right)]，若满足中间点jp_middle的扭矩差值大于扭矩差参考值，则右点jp_right更新为中间点jp_middle，否则将左点jp_left更新为中间点jp_middle；
S64、若满足右点jp_right扭矩差不大于扭矩差阈值vtrd或不大于扭矩差参考值，则以右点jp_right为当前升挡结束位置并存储；否则将右点jp_right左移最多设定次，如果某次左移使得指向位置的扭矩差不大于扭矩差阈值，则以该位置作为当前换挡结束位置并存储，如果任意左移均不能使指向位置的扭矩差不大于扭矩差阈值vtrd，则以第10次左移的指向位置作为当前换挡结束位置并存储。
通过采用折半算法粗估以判定换挡结束位置的方法，采用线性插值解决采样信号频率不一致的问题，用折半法遍历估计区来逼近扭矩信号的低频拐点，从而实现了换挡数据自动统计的目的，减少了工程师的重复劳动的同时，提高了统计计算效率和准确性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换挡数据统计方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、载入采样曲线并初始化变量；
S2、采样异常截断处理，对采样开始或结束时刻处于换挡状态的数据进行删除；
S3、换挡进程的信号边沿检测，存储上升沿和下降沿，以上升沿为换挡开始位置，下降沿为换挡结束参考位置；
S4、遍历所述换挡开始位置，按动力换挡判断条件对每次换挡进行动力换挡判定并存储所述换挡开始位置；
S5、非连续换挡判定，按非连续换挡判断条件对每次动力换挡进行判定，以区分非连续换挡和连续换挡；
S6、按判定结果选择执行非连续换挡程序或连续换挡处理程序，若为非连续换挡，则按照折半算法粗估、判定并存储换挡结束位置，否则执行连续换挡处理程序，判定连续换挡的开始和结束位置并存储；
S7、动力换挡时间计算及参考信息记录；
S8、反馈所述动力换挡时间的计算结果和所述参考信息的数据；
所述步骤S6连续升挡处理方法步骤为：若执行换挡动作过程中有且仅有2个位置使得挡位差对换挡动作过程所用时间的一阶导数大于0，则以第二个一阶导数大于0的位置为第一次升挡结束位置和第二次升挡开始位置，以当前升挡结束参考位置为升挡结束位置；否则执行所述步骤S4；
所述步骤S6中按折半算法粗估以判定所述换挡结束位置的方法步骤如下：
S61、将换挡过程分割为参考区和估计区；
S62、在所述参考区设置n个等分点，计算各等分点位置的发动机请求扭矩和实际扭矩之差，并取扭矩差最大值vmax作为扭矩差参考值，其中n为大于2的正整数；
S63、在所述估计区设置左点jp_left、右点jp_right和中间点jp_middle并折半循环，初始的左点为估计区和参考区的分割点位置，初始的右点为所述换挡结束参考位置，jp_middle＝[1/2×(jp_left+jp_right)]，若满足中间点jp_middle的扭矩差值大于扭矩差参考值，则右点jp_right更新为中间点jp_middle，否则将左点jp_left更新为中间点jp_middle；
S64、若满足右点jp_right扭矩差不大于扭矩差阈值vtrd或不大于所述扭矩差参考值，则以右点jp_right为当前升挡结束位置并存储；否则将右点jp_right左移最多设定次，如果某次左移使得指向位置的扭矩差不大于扭矩差阈值，则以该位置作为当前换挡结束位置并存储，如果任意左移均不能使指向位置的扭矩差不大于所述扭矩差阈值vtrd，则以第10次左移的指向位置作为当前换挡结束位置并存储。
2.根据权利要求1所述的一种换挡数据统计方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述变量包括：换挡进程、传动系结合标志、油门开度、当前挡位和目标挡位。
3.根据权利要求1所述的一种换挡数据统计方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述变量包括：发动机实际扭矩、请求扭矩、发动机转速、输入轴转速、输出轴转速和车速。
4.根据权利要求1所述的一种换挡数据统计方法，其特征在于，换挡包括动力升挡和动力降挡，所述动力换挡时间包括动力升挡时间和动力降挡时间。
5.根据权利要求1所述的一种换挡数据统计方法，其特征在于，所述步骤S4中，动力升挡判定条件为：换挡开始位置油门开度大于油门阈值pedal_trd；换挡开始位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；换挡结束参考位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；执行换挡动作时挡位差大于0；若同时满足上述条件，则判定为动力升挡。
6.根据权利要求4所述的一种换挡数据统计方法，其特征在于，所述步骤S4中动力降挡判定条件为：换挡开始位置油门开度大于油门阈值pedal_trd；换挡开始位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；换挡结束参考位置发动机实际扭矩大于摩擦扭矩torque_fric；执行换挡动作时挡位差小于0；若同时满足上述条件，则判定为动力降挡。
7.根据权利要求4所述的一种换挡数据统计方法，其特征在于，所述步骤S5非连续升挡判断条件为：若执行换挡动作过程中有且仅有1个位置使得挡位差对换挡动作过程所用时间的一阶导数大于0，则判定为非连续升挡，否则判定为连续升挡。
8.根据权利要求4所述的一种换挡数据统计方法，其特征在于，所述步骤S5非连续降挡判断条件为：若执行换挡动作过程中有且仅有1个位置使得挡位差对换挡动作过程所用时间的一阶导数小于0，则判定为非连续降挡，否则判定为连续降挡。
9.根据权利要求1所述的一种换挡数据统计方法，其特征在于，所述步骤S6连续降挡处理方法为：循环转移至下一换挡开始位置，执行所述步骤S4。
10.根据权利要求1所述的一种换挡数据统计方法，其特征在于，所述步骤S7中，通过遍历所述换挡开始位置，对每一次换挡，计算动力换挡时间、动力中断时间和换挡执行时间以确定所述动力换挡时间，记录挡位、油门开度、换挡开始位置和结束位置的发动机转速、发动机实际扭矩、输入轴转速、输出轴转速和车速，以确定所述参考信息的数据。
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