一种AMT变速器选档位置确定方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种AMT变速器选档位置确定方法及系统。所述方法及系统根据AMT变速器选档执行机构特征将选档位置辨识问题转化为选档动作碰撞力检测问题，首先采集选档电机电流和选档位置传感器电压，并结合换档轴动力学模型构建动量观测器，然后给出一个对于碰撞敏感的碰撞检测算子，最后通过计算碰撞检测算子的值来估计碰撞力大小从而确定选档位置。本发明专利技术所提供的AMT变速器选档位置确定方法及系统避免了因计算换档轴加速度而引入噪声的问题，提高了位置检测精度，能够满足AMT变速器选档的要求。

A Method and System for Determining Gear Selection Position of AMT Transmission

The invention discloses a method and system for determining the gear selection position of AMT transmission. According to the characteristics of AMT transmission's gear selection actuator, the method and system transform the problem of gear selection position identification into the problem of collision force detection of gear selection action. Firstly, the current of the motor and the voltage of the sensor of the gear selection position are collected, and the momentum observer is constructed by combining the dynamic model of the gear shift shaft. Then, a collision detection operator sensitive to collision is given. Finally, the collision detection calculation is carried out. The sub-value is used to estimate the collision force to determine the location of the gear selection. The method and system for determining the gear selection position of AMT transmission provided by the invention can avoid the problem of noise caused by calculating the acceleration of the gear shift shaft, improve the position detection accuracy and meet the requirements of AMT transmission gear selection.

【技术实现步骤摘要】
一种AMT变速器选档位置确定方法及系统
本专利技术涉及AMT变速器选档位置自学习领域，特别是涉及一种AMT变速器选档位置确定方法及系统。
技术介绍
随着电控机械自动变速器(AutomatedMechanicalTransmission，AMT)的广泛应用，对选档品质提出了越来越高的要求。不同于手动变速器选档位置由驾驶员手动控制，AMT变速器依赖直流电机驱动相关机械装置推动其内部的换档轴将换档拨叉带到相应档位处。如今AMT变速器选档动作均由基于选档位置反馈的闭环控制完成，因此要求目标选档位置准确。但因AMT变速器使用时间、外界环境等条件的变化，选档执行机构的机械磨损、位置传感器精度等会朝着不利于位置闭环控制的方向恶化，即使同一批次的选档执行机构由于零件加工的差异，选档位置也不尽相同，这就要求变速器控制单元(TransmissionControlUnit,TCU)具有选档位置自学习功能。目前，工程领域大多数采用检测驱动电机电流在定位销到达定位槽板沟槽前后的变化，通过与设置的电流阈值比较，找出选档定位槽板沟槽的位置即选档位置，但是这种方法存在难以控制选档电机恒速前进、定位槽板表面摩擦力不恒定、传动机构本身机械阻力难以计算等问题，同时，这种方法在计算换档轴的加速度时会引入噪声，从而导致AMT变速器选档位置检测精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种AMT变速器选档位置确定方法及系统，以解决AMT变速器选档位置检测精度低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种AMT变速器选档位置确定方法，包括：采用粒子群算法确定AMT变速器的选档执行机构参数；所述选档执行机构参数包括换档轴质量、选档电机力转换系数以及定位槽板的粘性摩擦系数；基于牛顿第二定律，根据所述选档执行机构参数建立换档轴动力学模型；根据所述换档轴动力学模型建立换档轴动量观测器；根据所述换档轴动量观测器确定碰撞检测算子；根据所述碰撞检测算子确定AMT变速器选档位置。可选的，所述基于牛顿第二定律，根据所述选档执行机构参数建立换档轴动力学模型，具体包括：根据公式建立换档轴动力学模型；其中，M为换档轴质量；为换档轴加速度；Ftot为作用在换档轴上力的矢量和；Fm为选档电机作用在换档轴上的力，Fm＝Kfmi，Kfm为选档电机力转换系数，i为通过驱动电机的电流；Fk为作用在换档轴上的碰撞力；Ff为摩擦力，Kfv为粘性摩擦系数，为换档轴速度。可选的，所述根据所述换档轴动力学模型建立换档轴动量观测器，具体包括：根据公式确定换档轴动量；其中，p为换档轴动量；根据公式将换档轴动量p对时间t微分，确定换档轴动量的变化率；其中，为换档轴动量的变化率；根据公式建立换档轴动量观测器；其中，为换档轴动量微分的估值，为摩擦力的估值，r为碰撞检测算子，KO为增益。可选的，所述根据所述换档轴动量观测器确定碰撞检测算子，具体包括：根据公式确定碰撞检测算子；其中，p(0)为换档轴动量初值，p(t)为换档轴动量实时值，为换档轴动量微分估值的函数。一种AMT变速器选档位置确定系统，包括：选档执行机构参数确定模块，用于采用粒子群算法确定AMT变速器的选档执行机构参数；所述选档执行机构参数包括换档轴质量、选档电机力转换系数以及定位槽板的粘性摩擦系数；换档轴动力学模型建立模块，用于基于牛顿第二定律，根据所述选档执行机构参数建立换档轴动力学模型；换档轴动量观测器建立模块，用于根据所述换档轴动力学模型建立换档轴动量观测器；碰撞检测算子确定模块，用于根据所述换档轴动量观测器确定碰撞检测算子；AMT变速器选档位置确定模块，用于根据所述碰撞检测算子确定AMT变速器选档位置。可选的，所述换档轴动力学模型建立模块具体包括：换档轴动力学模型建立单元，用于根据公式建立换档轴动力学模型；其中，M为换档轴质量；为换档轴加速度；Ftot为作用在换档轴上力的矢量和；Fm为选档电机作用在换档轴上的力，Fm＝Kfmi，Kfm为选档电机力转换系数，i为通过驱动电机的电流；Fk为作用在换档轴上的碰撞力；Ff为摩擦力，Kfv为粘性摩擦系数，为换档轴速度。可选的，所述换档轴动量观测器建立模块具体包括：换档轴动量确定单元，用于根据公式确定换档轴动量；其中，p为换档轴动量；换档轴动量的变化率确定单元，用于根据公式将换档轴动量p对时间t微分，确定换档轴动量的变化率；其中，为换档轴动量的变化率；换档轴动量观测器建立单元，用于根据公式建立换档轴动量观测器；其中，为换档轴动量微分的估值，为摩擦力的估值，r为碰撞检测算子，KO为增益。可选的，所述碰撞检测算子确定模块具体包括：碰撞检测算子确定单元，用于根据公式确定碰撞检测算子；其中，p(0)为换档轴动量初值，p(t)为换档轴动量实时值，为换档轴动量微分估值的函数。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供了一种AMT变速器选档位置确定方法及系统，通过建立换档轴动量观测器确定碰撞检测算子，以确定AMT变速器选档位置，在此过程中，本专利技术只需要计算换档轴运动速度，避免了因计算换档轴运动加速度而引入的噪声问题，从而提高了AMT变速器选档位置检测精度；且在实施过程中并不需要保持换档轴匀速运动状态，从而使实际操作变得容易。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的选档执行机构原理图；图2为本专利技术所提供的选档执行机构位置自学习示意图；图3为本专利技术所提供的AMT变速器选档位置确定方法流程图；图4为本专利技术所提供的基于车载OBD-II接口的选档执行机构数据获取及传输的过程示意图；图5为本专利技术所提供的换档轴动量观测器结构图；图6为本专利技术所提供的AMT变速器选档位置确定系统结构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种AMT变速器选档位置确定方法及系统，能够提高AMT变速器选档位置检测精度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1-2所示，着重分析定位销与定位槽板沟槽碰撞前后换档轴动量的变化，根据换档轴动力学模型构建换档轴的动量观测器并给出一个对碰撞敏感的碰撞检测算子，通过实时计算该碰撞检测算子来估计作用在换档轴上碰撞力的大小。实施过程中需设定一合适的阈值，当碰撞检测算子大于该阈值时认为此时定位销与定位槽板沟槽发生了碰撞，此刻定位销所处的位置便是所需的选档位置。该方法避免了因计算换档轴运动加速度而引入噪声的影响，提高了位置检测精度，能够满足AMT变速器选档的要求。图3为本专利技术所提供的AMT变速器选档位置确定方法流程图，如图3所示，一种AMT变速器选档位置确定方法，包括：步骤301：采用粒子群算法确定AMT变速器的选档执行机构参数；所述选档执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AMT变速器选档位置确定方法，其特征在于，包括：采用粒子群算法确定AMT变速器的选档执行机构参数；所述选档执行机构参数包括换档轴质量、选档电机力转换系数以及定位槽板的粘性摩擦系数；基于牛顿第二定律，根据所述选档执行机构参数建立换档轴动力学模型；根据所述换档轴动力学模型建立换档轴动量观测器；根据所述换档轴动量观测器确定碰撞检测算子；根据所述碰撞检测算子确定AMT变速器选档位置。

【技术特征摘要】
1.一种AMT变速器选档位置确定方法，其特征在于，包括：采用粒子群算法确定AMT变速器的选档执行机构参数；所述选档执行机构参数包括换档轴质量、选档电机力转换系数以及定位槽板的粘性摩擦系数；基于牛顿第二定律，根据所述选档执行机构参数建立换档轴动力学模型；根据所述换档轴动力学模型建立换档轴动量观测器；根据所述换档轴动量观测器确定碰撞检测算子；根据所述碰撞检测算子确定AMT变速器选档位置。2.根据权利要求1所述的选档位置确定方法，其特征在于，所述基于牛顿第二定律，根据所述选档执行机构参数建立换档轴动力学模型，具体包括：根据公式建立换档轴动力学模型；其中，M为换档轴质量；为换档轴加速度；Ftot为作用在换档轴上力的矢量和；Fm为选档电机作用在换档轴上的力，Fm＝Kfmi，Kfm为选档电机力转换系数，i为通过驱动电机的电流；Fk为作用在换档轴上的碰撞力；Ff为摩擦力，Kfv为粘性摩擦系数，为换档轴速度。3.根据权利要求2所述的选档位置确定方法，其特征在于，所述根据所述换档轴动力学模型建立换档轴动量观测器，具体包括：根据公式确定换档轴动量；其中，p为换档轴动量；根据公式将换档轴动量p对时间t微分，确定换档轴动量的变化率；其中，为换档轴动量的变化率；根据公式建立换档轴动量观测器；其中，为换档轴动量微分的估值，为摩擦力的估值，r为碰撞检测算子，KO为增益。4.根据权利要求3所述的选档位置确定方法，其特征在于，所述根据所述换档轴动量观测器确定碰撞检测算子，具体包括：根据公式确定碰撞检测算子；其中，p(0)为换档轴动量初值，p(t)为换档轴动量实时值，为换档轴动量微分估值的函数。5.一种AMT变速器选档位置确定系统，其特征在于，包括：选档执行机构参数确定模块，用于采用粒子群算法确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧怀泉，潘涛，邵彦山，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13