CN114370500B - 一种全自动电控变速箱控制参数标定***及装载机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动电控变速箱控制参数标定***及装载机，涉及工程机械领域，本发明包括控制参数标定方法和控制参数标定***；本发明通过智能仪表和矩阵按键的配合，向总线中发送标定请求指令，变速箱控制器接收到标定请求指令后，判断当前的标定条件是否满足，若标定条件满足，则对变速箱控***进行标定，实现变速箱控制***标定条件的显示及参数的标定功能；通过连接在变速箱上的转速传感器，可以实时检测变速箱输出的转速数据，实时处理速度信息，并根据急动度数值大小来判断是否需要提示驾驶员进行标定操作，以此能够及时对控制***的控制参数进行修正，避免换档过程出现换档冲击的情况，提高了驾驶人员的体验感。

Description

一种全自动电控变速箱控制参数标定***及装载机
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种全自动电控变速箱控制参数标定***及装载机。
背景技术
变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比，又称变速箱。变速器由变速传动机构和操纵机构组成，有些汽车还有动力输出机构。传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动。普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和同步器等。装载机的电控行星式变速箱采用控制器TCU控制比例电磁阀实现变速箱换挡,控制器内含换挡控制策略用于控制比例电磁阀实现控制变速箱离合器的结合。
在公开(公告)号为CN111022632A的专利《一种自动变速箱控制方法》中，通过获取换挡过程中的液压油路的油温值、涡轮转速值及输出轴转速值,将涡轮转速值及输出轴转速值归一化处理得到传动比数组；依据传动比数组获取标定容积率电流值、标定初始电流值及标定摘挡电流值；依据标定容积率电流值、标定初始电流值及标定摘挡电流值控制下一次换挡过程.通过传动比数组作为评价标准对容积率电流值、初始电流值及摘挡电流值进行标定优化,将传统的复杂的控制参数标定过程简化为易观测、可量化的传动比评估方法,为自动变速箱控制单元的量产提供有效的基础标定方法。
目前，现有的装载机变速箱控制***控制参数的标定需要连接电脑，通过数据线连接的方式，对整车的电控***进行参数标定。在市场终端用户使用时，不方便对控制***的控制参数进行及时修正。随着产品使用时间加长，换档的平顺性会劣化，换档过程出现换档冲击，影响驾驶体验。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在不方便对控制***的控制参数进行及时修正，换档过程出现换档冲击，影响驾驶体验的缺点，而提出的一种全自动电控变速箱控制参数标定***及装载机。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种全自动电控变速箱控制参数标定***，该***包括以下方法，步骤如下：
将变速箱控制器、智能仪表、发动机控制器连接到同一CAN总线通信网络中；
通过智能仪表上的矩阵按键的配合，向CAN总线通信网络中发送标定请求指令；
变速箱控制器接收标定请求指令，并将所测得到的转速信息发到CAN总线通信网络；
通过速度信息判断当前的标定条件是否满足设定需求。
优选地，所述将变速箱控制器、智能仪表、发动机控制器连接到同一CAN总线通信网络中的步骤，具体如下：
将装载机上的变速箱控制器、智能仪表和发动机控制器通过多跟数据线与同一CAN总线进行通信网络连接，以此利用智能仪表通过CAN总线数据的传输作用，将不同的指令发送给变速箱控制器或者发动机控制器，也可通过变速箱控制器或者发动机控制器将其所得数据通过CAN总线传输至智能仪表上，以此实现人机交互。
优选地，所述通过智能仪表上的矩阵按键的配合，向CAN总线通信网络中发送标定请求指令的步骤，具体如下：
将智能仪表和矩阵按键做成一体式，然后通过矩阵按键向智能仪表发布命令，随即智能仪表将此命令向CAN总线通信网络中进行发送；
在智能仪表将命令发送后，CAN总线将会以报文形式广播给网络中所有节点，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收，随即对接收到的报文进行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它。
优选地，所述变速箱控制器接收标定请求指令，并将所测得到的转速信息发到CAN总线通信网络的步骤，具体如下：
在变速箱控制器接收到标定请求指令后，通过连接在变速箱上的转速传感器，实时检测变速箱输出的转速数据；
并将转速信息发到总线上，智能仪表通过CAN总线接收到输出轴速度信息后，实时处理速度信息；
首先对速度信息进行滤波运算；
然后分别对速度和加速度进行求导：
随即输出急动度，即加速度求导所得值j；
优选地，所述通过速度信息判断当前的标定条件是否满足设定需求的步骤，具体如下：
设定急动度判定数值C,一般默认为3m/s^3
判定输出的急动度j值是否大于设定值C；
当j>C时，则判定为需要进行标定，此时通知驾驶员可以进行标定操作，当驾驶员确定需要进行标定后，***即开始进行标定；
当j<C时，则判定为不需要进行标定。
一种全自动电控变速箱控制参数标定***，包括：
网络构架模块：用于将变速箱控制器、智能仪表、发动机控制器连接到同一CAN总线通信网络中；
指令发生模块：用于通过智能仪表上的矩阵按键的配合，向CAN总线通信网络中发送标定请求指令；
转速处理模块：用于变速箱控制器接收标定请求指令，并将所测得到的转速信息发到CAN总线通信网络；
标定判定模块：用于通过速度信息判断当前的标定条件是否满足设定需求。
优选地，所述转速处理模块包括：
速度检测子模块：变速箱控制器通过连接在变速箱上的转速传感器，实时检测变速箱输出的转速数据；
信息处理子模块：用于在CAN总线接收到输出轴速度信息后，实时处理速度信息。
优选地，所述信息处理子模块还包括：
滤波运算子模块：用于对速度信息进行滤波运算；
数据求导子模块：用于对速度和加速度进行求导：
数据输出子模块：用于输出急动度，即加速度求导所得值。
一种装载机，所述变速箱控制器、智能仪表和发动机控制器设置在装载机中，所述变速箱控制器、智能仪表和发动机控制器执行CAN总线可读指令时实现所述全自动电控变速箱控制参数标定方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现所述全自动电控变速箱控制参数标定方法的步骤。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明通过智能仪表和矩阵按键的配合，向总线中发送标定请求指令，变速箱控制器接收到标定请求指令后，判断当前的标定条件是否满足，若标定条件满足，则对变速箱控***进行标定，实现变速箱控制***标定条件的显示及参数的标定功能。
2、本发明通过变速箱控制器连接在变速箱上的转速传感器，可以实时检测变速箱输出的转速数据，实时处理速度信息，并根据急动度数值大小来判断是否需要提示驾驶员进行标定操作，以此能够及时对控制***的控制参数进行修正，避免换档过程出现换档冲击的情况，提高了驾驶人员的体验感。
3、本发明通过将智能仪表和矩阵按键做成一体式，采用触摸始屏仪表，进行操作，实现人机交互，完成标定功能。
附图说明
图1为本发明提出的一种全自动电控变速箱控制参数标定方法的步骤流程图；
图2为本发明提出的一种全自动电控变速箱控制参数标定***的标定判定流程图；
图3为本发明提出的一种全自动电控变速箱控制参数标定***的转速信息处理步骤流程图；
图4为本发明提出的一种全自动电控变速箱控制参数标定***的信息判定步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种全自动电控变速箱控制参数标定***，该***包括以下方法，步骤如下：
S1、将变速箱控制器、智能仪表、发动机控制器连接到同一CAN总线通信网络中的步骤，具体如下：
将装载机上的变速箱控制器、智能仪表和发动机控制器通过多跟数据线与同一CAN总线进行通信网络连接，以此利用智能仪表通过CAN总线数据的传输作用，将不同的指令发送给变速箱控制器或者发动机控制器，也可通过变速箱控制器或者发动机控制器将其所得数据通过CAN总线传输至智能仪表上，以此实现人机交互；
其中，CAN网关和其他节点之间进行通信，如果向其他节点发送数据帧,首先根据所要生成的CAN数据帧接收节点地址,设置CAN数据帧的D值,发送D场；根据所发送的数据字节的长度设置DLC值,发送DLC和CAN控制位；发送数据字节；计算CRC场的值,并发送CRC场；发送ACK场,发送CAN数据帧帧结尾,完成CAN数据帧的发送；如果接收来自CAN节点的数据帧,并且进行拆分,首先由MSCAN滤波器判断D值是否是要接收的D,如果是则进行接收,否则不进行接收；接收DILC场,确定所要接收的数据场长度；接收数据场,接收CRC场,并判断CRC值是否正确,如果正确就保存数据,否则丢弃数据帧,并发出远程帧,请求重新发送CAN数据帧,完成CAN数据帧的接收。
S2、通过智能仪表上的矩阵按键的配合，向CAN总线通信网络中发送标定请求指令的步骤，具体如下：
将智能仪表和矩阵按键做成一体式，然后通过矩阵按键向智能仪表发布命令，随即智能仪表将此命令向CAN总线通信网络中进行发送；
在智能仪表将命令发送后，CAN总线将会以报文形式广播给网络中所有节点，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收，随即对接收到的报文进行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它；
其中，CAN总线网络中信号传输的介质为双绞线,选用合适的双绞线,会使整车网络的抗干扰能力大幅提升，汽车内部的各个ECU之间的电气连接线都是捆扎在一起的，这些线束通常会包含各种控制信号线，通信网络线，ECU的电源线等，电池组内部也是如此，这些通信网络线通常离电池的动力线较近，其受到的干扰也最大，而对于当今的工程车辆，整车的ECU单元也越来越多，CAN总线网络受到的电磁干扰也更加严重，以此能够有效提升整车网络的抗干扰能力。
S3、变速箱控制器接收标定请求指令，并将所测得到的转速信息发到CAN总线通信网络的步骤，具体如下：
S301、变速箱控制器通过连接在变速箱上的转速传感器，实时检测变速箱输出的转速数据；
S302、并将转速信息发到总线上，智能仪表通过CAN总线接收到输出轴速度信息后，实时处理速度信息；
S303、首先对速度信息进行滤波运算；
其中，滤波运算模型公式如下：
在二维空间的定义为：
其中：
r2＝u2+v2
其中,r是半径,σ是正态分布的标准偏差，在二维空间中,这个公式生成的曲面的等高线是从中心开始呈正态分布的同心圆，在计算机上实现滤波的时候,是分布不为零的像素组成的卷积矩阵与原始图像做变换，每个像素的值都是周围相邻像素值的加权平均，原始像素的值有最大的分布值，所以有最大的权重,相邻像素随着距离原始像素越来越远,其权重也越来越小。
S304、然后分别对速度和加速度进行求导：
其中，速度和加速度求导公式如下：
其中，a称为加速度；定义为速度的变化率，对应单位为m/s^2；
其中，j称为急动度，定义为加速度的变化率，对应单位为m/s^3；
S305、随即输出急动度，即加速度求导所得值j。
S4、通过速度信息判断当前的标定条件是否满足设定需求的步骤，具体如下：
S401、设定急动度判定数值C,一般默认为3m/s^3；
S402、判定输出的急动度j值是否大于设定值C；
S403、当j>C时，则判定为需要进行标定，此时通知驾驶员可以进行标定操作，当驾驶员确定需要进行标定后，***即开始进行标定；
S404、当j<C时，则判定为不需要进行标定。
其中，一般认为急动度大于3时，人的厌恶感会明显增加，因此可以根据在整车换档前后的速度信号，进行滤波，并进行二次求导，获得急动度数值，当急动度数值超过设定值C，即认为整车的换档冲击过大，需要进行控制***标定。
其中，综合S4与S4所述，变速箱控制器通过连接在变速箱上的转速传感器，可以实时检测变速箱输出的转速数据，实时处理速度信息，并根据急动度数值大小来判断是否需要提示驾驶员进行标定操作，以此能够及时对控制***的控制参数进行修正，避免换档过程出现换档冲击的情况，提高了驾驶人员的体验感。
一种全自动电控变速箱控制参数标定***，包括：
网络构架模块：用于将变速箱控制器、智能仪表、发动机控制器连接到同一CAN总线通信网络中；
指令发生模块：用于通过智能仪表上的矩阵按键的配合，向CAN总线通信网络中发送标定请求指令；
转速处理模块：用于变速箱控制器接收标定请求指令，并将所测得到的转速信息发到CAN总线通信网络；
标定判定模块：用于通过速度信息判断当前的标定条件是否满足设定需求。
其中，转速处理模块包括：
速度检测子模块：变速箱控制器通过连接在变速箱上的转速传感器，实时检测变速箱输出的转速数据；
信息处理子模块：用于在CAN总线接收到输出轴速度信息后，实时处理速度信息；
其中，信息处理子模块还包括：
滤波运算子模块：用于对速度信息进行滤波运算；
数据求导子模块：用于对速度和加速度进行求导：
数据输出子模块：用于输出急动度，即加速度求导所得值。
一种装载机，变速箱控制器、智能仪表和发动机控制器设置在装载机中，变速箱控制器、智能仪表和发动机控制器执行CAN总线可读指令时实现所述全自动电控变速箱控制参数标定方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时实现所述全自动电控变速箱控制参数标定方法的步骤。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全自动电控变速箱控制参数标定方法，其特征在于，包括步骤如下：
将变速箱控制器、智能仪表、发动机控制器连接到同一 CAN 总线通信网络中；
通过智能仪表上的矩阵按键的配合，向 CAN 总线通信网络中发送标定请求指令；
变速箱控制器接收标定请求指令，将所测得到的转速信息发到 CAN 总线通信网络；
通过速度信息判断当前的标定条件是否满足设定需求；
所述通过智能仪表上的矩阵按键的配合，向 CAN 总线通信网络中发送标定请求指令的步骤，具体如下：
将智能仪表和矩阵按键做成一体式，然后通过矩阵按键向智能仪表发布命令，随即智能仪表将此命令向 CAN 总线通信网络中进行发送；
在智能仪表将命令发送后，CAN 总线将会以报文形式广播给网络中所有节点，无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收，随即对接收到的报文进行检测，判断这些报文是否是发给自己的，以确定是否接收它；
所述变速箱控制器接收标定请求指令，并将所测得到的转速信息发到 CAN总线通信网络的步骤，具体如下：
在变速箱控制器接收到标定请求指令后，通过连接在变速箱上的转速传感器，实时检测变速箱输出的转速数据；
并将转速信息发到总线上，智能仪表通过 CAN 总线接收到输出轴速度信息后，实时处理速度信息；
首先对速度信息进行滤波运算；
然后分别对速度和加速度进行求导；
随即输出加速度求导所得值 j；
所述通过速度信息判断当前的标定条件是否满足设定需求的步骤，具体如下：
设定急动度判定数值 C,一般默认为 3m/s^3；
判定输出的加速度求导所得 j 值是否大于设定值 C；
当 j>C 时，则判定为需要进行标定，此时通知驾驶员可以进行标定操作，当驾驶员确定需要进行标定后，***即开始进行标定；当 j<C 时，则判定为不需要进行标定。
2.根据权利要求 1 所述的一种全自动电控变速箱控制参数标定方法，其特征在于，所述将变速箱控制器、智能仪表、发动机控制器连接到同一CAN总线通信网络中的步骤，具体如下：
将装载机上的变速箱控制器、智能仪表和发动机控制器通过多跟数据线与同一 CAN总线进行通信网络连接，以此利用智能仪表通过 CAN总线数据的传输作用，将不同的指令发送给变速箱控制器或者发动机控制器，也可通过变速箱控制器或者发动机控制器将其所得数据通过 CAN 总线传输至智能仪表上，以此实现人机交互。
3.一种全自动电控变速箱控制参数标定***，该***实现如权利要求 1至 2中任一项所述的全自动电控变速箱控制参数标定方法的步骤，其特征在于，包括：
网络构架模块：用于将变速箱控制器、智能仪表、发动机控制器连接到同一 CAN 总线通信网络中；
指令发生模块：用于通过智能仪表上的矩阵按键的配合，向 CAN 总线通信网络中发送标定请求指令；
转速处理模块：用于变速箱控制器接收标定请求指令，并将所测得到的转速信息发到CAN 总线通信网络；
标定判定模块：用于通过速度信息判断当前的标定条件是否满足设定需求。
4.根据权利要求 3 所述的一种全自动电控变速箱控制参数标定***，其特征在于，所述转速处理模块包括：
速度检测子模块：用于在变速箱控制器通过连接在变速箱上的转速传感器，实时检测变速箱输出的转速数据；
信息处理子模块：用于在 CAN 总线接收到输出轴速度信息后，实时处理速度信息。
5.根据权利要求 4 所述的一种全自动电控变速箱控制参数标定***，其特征在于，所述信息处理子模块还包括：
滤波运算子模块：用于对速度信息进行滤波运算；
数据求导子模块：用于对速度和加速度进行求导；
数据输出子模块：用于输出加速度求导所得值 j。
6.一种装载机，其特征在于，所述变速箱控制器、智能仪表和发动机控制器设置在装载机中，所述变速箱控制器、智能仪表和发动机控制器执行 CAN总线可读指令时实现如权利要求 1至 2中任一项所述的全自动电控变速箱控制参数标定方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1 至 2 中任一项所述的全自动电控变速箱控制参数标定方法的步骤。
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