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一種變速箱轉(zhuǎn)速測(cè)量方法

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一種變速箱轉(zhuǎn)速測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明應(yīng)用于電動(dòng)汽車變速箱控制領(lǐng)域,具體涉及一種變速箱轉(zhuǎn)速測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]管在傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制,還是現(xiàn)行的電動(dòng)汽車調(diào)速換擋控制中,轉(zhuǎn)速信號(hào)的測(cè)量成為汽車安全行駛的重要技術(shù)參數(shù),轉(zhuǎn)速測(cè)量的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性極為重要,傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速測(cè)量轉(zhuǎn)速無(wú)法同時(shí)保證其準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性及可靠性。
[0003]由于應(yīng)用于電動(dòng)車上的變速箱與電機(jī)集成為一體,其變速箱換擋時(shí),需要電機(jī)調(diào)速,調(diào)速過(guò)程對(duì)測(cè)速傳感器及信號(hào)調(diào)理電路模塊干擾較大,傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)調(diào)理模塊在抑制干擾明顯不足,導(dǎo)致?lián)Q擋時(shí)轉(zhuǎn)速信號(hào)質(zhì)量較差。
[0004]目前轉(zhuǎn)速測(cè)量有三種方法,測(cè)頻法、測(cè)周期法、測(cè)頻測(cè)周期法,由于本發(fā)明測(cè)試條件是在變速箱中,采集齒數(shù)較少,測(cè)試條件差,不能提高其齒數(shù),所以本發(fā)明就實(shí)際情況不宜采用測(cè)頻法。測(cè)頻測(cè)周期法的精度和穩(wěn)定性較高,但是無(wú)法保證在精度穩(wěn)定性前提下,提高實(shí)時(shí)性,而測(cè)周期法通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)速信號(hào)的兩個(gè)相鄰脈沖之間的時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)速,其高速性能不好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種變速箱轉(zhuǎn)速測(cè)量方法,能夠同時(shí)滿足變速箱換檔時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為:一種變速箱轉(zhuǎn)速測(cè)量方法,其特征在于:它包括以下步驟:
51、將輸入軸轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器設(shè)置在任一檔位X上的齒盤上,以采樣時(shí)鐘頻率Fclk對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行采樣,測(cè)量轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期P入,并放入脈沖周期數(shù)組中;所述的轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期Ρλ為一個(gè)計(jì)數(shù)值,相鄰轉(zhuǎn)速脈沖之間的時(shí)間=Pa /Fclk ;
52、實(shí)時(shí)更新有效脈沖周期;
53、輸入軸轉(zhuǎn)速計(jì)算:
輸入軸每轉(zhuǎn)一周,取該時(shí)間段內(nèi)采樣的所有脈沖周期,計(jì)算輸入軸每轉(zhuǎn)一周時(shí)間段內(nèi)采樣的所有脈沖周期的平均值P入nx;
計(jì)算輸入軸轉(zhuǎn)速值Vi,單位為轉(zhuǎn)/min:
Vi= (Fclk*60*nx)/(PAm*Tx)(1),
式中,nx為檔位X的傳動(dòng)比,T x為檔位X上的齒盤滿圈齒數(shù);
54、輸出軸轉(zhuǎn)速計(jì)算:
將輸出軸轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器設(shè)置在輸出軸上的齒盤上,以采樣時(shí)鐘頻率Fclk對(duì)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行采樣,測(cè)量輸出轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期并放入脈沖周期數(shù)組中;所述的輸出轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期Pa為一個(gè)計(jì)數(shù)值,相鄰轉(zhuǎn)速脈沖之間的時(shí)間=P^ /Fclk ;
4.1、當(dāng)在固定檔位時(shí),輸出軸轉(zhuǎn)速V。,單位為轉(zhuǎn)/min: V0= (Fclk*60)/(Pano*T。)(2),
式中,T。為輸出軸上的齒盤滿圈齒數(shù),Pan。為輸出軸每轉(zhuǎn)一周時(shí)間段內(nèi)采集的所有輸出轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期的平均值;
4.2、當(dāng)在換檔過(guò)程中時(shí),取最新的k個(gè)輸出轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期,計(jì)算其平均值Pa k,再計(jì)算輸出軸轉(zhuǎn)速V。,單位為轉(zhuǎn)/min:
Vo=(Fclk*60)/(Pa k*T0)(3),
4.2中k的獲取方法如下:
1)初始化,k的大小設(shè)為T。;
2)第一次計(jì)算時(shí),先計(jì)算輸入軸轉(zhuǎn)速Vi和輸出軸轉(zhuǎn)速V。;設(shè)置一個(gè)中間變量GR,且GR=HiViZX, m為放大倍數(shù),判斷GR的大小:
當(dāng) η隨*a*m ^ GR ^ nmax*b*m,則 k=取整(T0/ nmax);
當(dāng) nx+1*b*m ^ GR ^ nx*c*m,貝丨J k=取整(T0/ nx);
若GR為其它值時(shí),退出k的計(jì)算;
nmax指當(dāng)X為最大值時(shí)的傳動(dòng)比,即最高檔位時(shí)的傳動(dòng)比;a、b和c為系數(shù),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定;
2)當(dāng)?shù)谝淮斡?jì)算得到k后,設(shè)上次計(jì)算得到的GR為L(zhǎng)a_GR,上次計(jì)算得到的k為L(zhǎng)a_k,以后每次計(jì)算k時(shí),先計(jì)算GR,判斷GR的大小:
當(dāng) I GR_La_GR I >1^*111,則 k= La_k ;否則 k=取整(TQ*m /GR)。
[0007]按上述方法,所述的系數(shù)a=0.8,b= C=L 2。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:
1、每次只選用最新采集到的脈沖周期來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速,且根據(jù)前次采樣的轉(zhuǎn)速比例及傳動(dòng)比確定本次樣本空間的確定,這樣可根據(jù)檔位判斷樣本空間的大小,提高了軟件測(cè)量轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)性,在空檔時(shí)保持前次的樣本值,這樣轉(zhuǎn)速在整個(gè)換檔時(shí)基本沒(méi)有不合理的跳變;并且能夠有效的消除發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)對(duì)其的干擾,具有良好的防抖動(dòng)功能,測(cè)量準(zhǔn)確;從而同時(shí)滿足變速箱換檔時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性的要求。
[0009]2、該方法適用于任何不同規(guī)格的變速箱,滿足傳感器連接在變速箱內(nèi)任一超過(guò)30齒的齒輪上,滿足機(jī)械安裝要求;可根據(jù)輸入輸出轉(zhuǎn)速值判斷變速箱的工況。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例整體變速箱內(nèi)部齒輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例傳感器放置3檔時(shí)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。
[0012]圖3為輸出軸速度采樣的樣本點(diǎn)數(shù)的確定流程。
[0013]圖4為測(cè)速模塊轉(zhuǎn)速測(cè)量方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]本發(fā)明提供一種變速箱轉(zhuǎn)速測(cè)量方法,它包括以下步驟:
S1、將輸入軸轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器設(shè)置在任一檔位X上的齒盤上,以采樣時(shí)鐘頻率Fclk對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行采樣,測(cè)量轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期P入,并放入脈沖周期數(shù)組中;所述的轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期Ρλ為一個(gè)計(jì)數(shù)值,相鄰轉(zhuǎn)速脈沖之間的時(shí)間=Pa /Fclk ;
52、實(shí)時(shí)更新有效脈沖周期;
53、輸入軸轉(zhuǎn)速計(jì)算:
輸入軸每轉(zhuǎn)一周,取該時(shí)間段內(nèi)采樣的所有脈沖周期,計(jì)算輸入軸每轉(zhuǎn)一周時(shí)間段內(nèi)采樣的所有脈沖周期的平均值P入ηχ;
計(jì)算輸入軸轉(zhuǎn)速值Vi,單位為轉(zhuǎn)/min:
Vi= (Fclk*60*nx)/(PAm*Tx)(1),
式中,nx為檔位X的傳動(dòng)比,T x為檔位X上的齒盤滿圈齒數(shù);
54、輸出軸轉(zhuǎn)速計(jì)算:
將輸出軸轉(zhuǎn)速測(cè)量傳感器設(shè)置在輸出軸上的齒盤上,以采樣時(shí)鐘頻率Fclk對(duì)輸出轉(zhuǎn)速進(jìn)行采樣,測(cè)量輸出轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期并放入脈沖周期數(shù)組中;所述的輸出轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期Pa為一個(gè)計(jì)數(shù)值,相鄰轉(zhuǎn)速脈沖之間的時(shí)間=P^ /Fclk ;
4.1、當(dāng)在固定檔位時(shí),輸出軸轉(zhuǎn)速V。,單位為轉(zhuǎn)/min:
V0= (Fclk*60)/(Pano*T。)(2),
式中,T。為輸出軸上的齒盤滿圈齒數(shù),Pan。為輸出軸每轉(zhuǎn)一周時(shí)間段內(nèi)采集的所有輸出轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期的平均值;
4.2、當(dāng)在換檔過(guò)程中時(shí),取最新的k個(gè)輸出轉(zhuǎn)速脈沖的脈沖周期,計(jì)算其平均值Pa k,再計(jì)算輸出軸轉(zhuǎn)速V。,單位為轉(zhuǎn)/min:
Vo=(Fclk*60)/(Pa k*T0)(3),
4.2中k的獲取方法如下:
1)初始化,k的大小設(shè)為T。;
2)第一次計(jì)算時(shí),先計(jì)算輸入軸轉(zhuǎn)速Vi和輸出軸轉(zhuǎn)速V。;設(shè)置一個(gè)中間變量GR,且GR=HiViZX, m為放大倍數(shù),判斷GR的大小:
當(dāng) η隨*a*m ^ GR ^ n_*b*m,則 k=取整(Τ。/ η眶);
當(dāng) nx+1*b*m ^ GR ^ nx*c*m,貝丨J k=取整(Τ。/ ηχ);
若GR為其它值時(shí),退出k的計(jì)算;
nmax指當(dāng)X為最大值時(shí)的傳動(dòng)比,即最高檔位時(shí)的傳動(dòng)比;a、b和c為系數(shù),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定;
2)當(dāng)?shù)谝淮斡?jì)算得到k后,設(shè)上次計(jì)算得到的GR為L(zhǎng)a_GR,上次計(jì)算得到的k為L(zhǎng)a_k,以后每次計(jì)算k時(shí),先計(jì)算GR,判斷GR的大小:
當(dāng) I GR-La_GR I >1^*111,貝丨J k= La_k ;否則 k=取整(TQ*m /GR)。
[0016]優(yōu)選的,所述的系數(shù)a=0.8,b= c=l.2。
[0017]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例整體變速箱內(nèi)部齒輪結(jié)構(gòu)示意圖,圖中1\表示輸入軸上的齒盤滿圈齒數(shù),T。表不輸出軸上的齒盤滿圈齒數(shù),T η表不一檔輸出軸的齒數(shù),T 21表不二檔輸出軸的齒數(shù),T31表示三檔輸出軸的齒數(shù),T 41表示四檔輸出軸的齒數(shù),T 12表示中間軸上與一檔輸出軸嚙合的齒數(shù),T22表示中間軸上與二檔輸出軸嚙合的齒數(shù),T32表示中間軸上與三檔輸出軸嚙合的齒數(shù),T42表示中間軸上與四檔輸出軸嚙合的齒數(shù),T 52表示與輸入軸嚙合齒的齒數(shù),傳感器可以放置在齒數(shù)較多
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