一种基于角度均值的换挡自学习方法及系统与流程

本发明属于汽车挡位，具体涉及一种基于角度均值的换挡自学习方法及系统。

背景技术：

1、随着汽车领域的快速发展，对变速箱的挡位位置进行准确地标定，保证车辆使用过程中挡位位置的准确性，变得尤为重要。

2、当前车辆换挡系统自学习复杂费时，主要通过换挡机构挡位位置往复旋转，逐步旋转至挡位槽底的方法进行换挡位置自学习，学习效率低，学习时间长，且易出现自学习不通过的情况，进而影响车辆自学习通过率和生产节拍。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于角度均值的换挡自学习方法及系统，该方法基于角度均值联合eol设备，可快速确定挡位合理目标位置，提升车辆初始换挡自学习效率，降低自学习时长20s以上，并采用低压驱动的自学习方法，避免因为驱动力过大，或者驱动时间过长，导致驱动过度，发生跳档现象导致自学习失败，显著改善车辆自学习通过率，避免影响生产节拍。

2、本发明通过如下技术方案实现：

3、一种基于角度均值的换挡自学习方法，具体包括如下步骤：

4、步骤一：整车上电，换挡控制系统进行初始化，通过角度传感器识别当前挡位信息，并发送给换挡控制单元；整车eol设备识别当前换挡控制系统是否有故障码，如无故障码，则通过can线发送初始换挡自学习指令给换挡控制单元；

5、步骤二：挡控制单元接收到eol的初始换挡自学习指令后，开始初始换挡自学习，通过控制输出电流控制换挡执行器基于当前挡位切换至p挡位，并通过角度传感器记录切换后位置的初始角度值；

6、步骤三：换挡控制单元采用低压驱动控制换挡执行器转动以继续调整挡位位置；换挡执行器带动变速器换挡轴向左转动至当前低压驱动力的卡滞位置停止，并通过角度传感器记录对应左转卡滞位置角度值；

7、步骤四、换挡控制单元采用低压驱动控制换挡执行器向右转动继续调整挡位位置，换挡执行器带动变速器换挡轴向右转动至当前低压驱动力的卡滞位置停止，并通过角度传感器记录对应右转卡滞位置角度值；

8、步骤五、基于采用低压驱动换挡执行器左、右转动至卡滞位置的角度值，计算出当前挡位的角度均值；计算公式为(α+β)/2；再根据初始切换的角度值θ，计算出当前挡位的换挡角度值，计算公式为[θ+(α+β)/2]，生成目标换挡角度值并存储至换挡控制单元，完成p挡位初始换挡角度自学习；

9、步骤六、换挡控制单元控制换挡执行器依次切换至r/n/d/s挡，重复步骤二-步骤五，基于采用低压驱动换挡执行器左、右转动至卡滞位置的角度值，计算出当前挡位的角度均值，再根据初始切换的角度值，计算出当前挡位最合理的换挡角度值，生成r/n/d/s挡目标换挡角度值并存储至换挡控制单元，完成r/n/d/s挡初始换挡自学习；

10、步骤七、换挡控制单元完成p/r/n/d/s各挡位目标位置存储和学习，通过can线反馈初始换挡自学习成功代码至整车eol设备，并退出初始换挡自学习流程；整车eol设备收到初始换挡自学习成功结果后，在界面显示换挡系统自学习通过。

11、进一步地，步骤一中，整车上电，进行初始化自检，具体包括如下内容：

12、换挡控制单元通过角度传感器识别当前换挡执行器所处的挡位，并完成自身系统故障检测，包括工作电压、信号电压、传感器供电电压、传感器信号电压、电机驱动开路、电机驱动短路以及相关控制器信号是否存在故障；如果有相关故障，则发送故障码至eol设备，提示请检查电子换挡系统，此时无法进行换挡自学习，需先排查处理换挡系统故障。

13、进一步地，步骤二中，角度传感器将角度模拟信号通过模数转换器转化为数字信号发送至换挡控制单元mcu进行角度值判断；换挡控制单元基于供应商出厂角度值，通过电流控制换挡执行器进行挡位切换。

14、进一步地，步骤三及步骤四中，换挡控制单元采用固定5v低压驱动控制换挡执行器转动挡位位置，避免因为驱动力过大，或者驱动时间过长，导致驱动过度，挡位超出当前挡位发生跳档现象，最终造成自学习失败，影响整车生产节拍。

15、进一步地，步骤五中，挡位切换初始位置的角度值计为参考零点；换挡执行器向左转动至卡滞位置的角度值计为正角度值，换挡执行器向左转动至卡滞位置的角度值计为负角度值；左右角度均值得出的角度值，为最终的合理角度基于初始角度的位置，即为目标挡位位置。

16、进一步地，步骤七中，换挡控制单元完成换挡系统自学习后，反馈结果，完成自学习过程闭环；若学习不成功，反馈自学习失败并在eol设备进行显示。

17、另一方面，本发明还提供了一种基于角度均值的换挡自学习系统，用于实现上述方法，包括：

18、整车eol设备，用于通过can线发送初始换挡自学习指令给换挡控制系统；

19、换挡控制系统，用于接收整车eol设备的初始换挡自学习指令，并控制换挡执行器执行换挡操作；

20、换挡执行器，用于接收换挡控制系统的指令并执行换挡操作。

21、进一步地，所述换挡控制系统包括通讯模块、mcu、驱动控制模块、数模转换器及时钟监控模块；所述通讯模块用于接收整车eol设备的初始换挡自学习指令，并发送给mcu，所述mcu发送换挡指令给驱动控制模块，所述驱动控制模块用于驱动换挡执行器执行换挡操作；所述模数转换器用于将换挡执行器的角度传感器发送的角度模拟信号转化为数字信号，并发送至mcu进行角度值判断；所述时钟监控模块用于生成换挡控制单元内部时钟和监控外部eol输入时钟；检测外部输入时钟的频率是否满足要求，当外部输入时钟符合要求时，以外部输入时钟为换挡控制单元运行的参考时钟，否则切换为换挡控制单元内部时钟，并记录时钟故障情况。

22、与现有技术相比，本发明的优点如下：

23、1.本发明的采用基于挡位卡滞位置均值的换挡自学习方法，迅速确定挡位合理目标位置，提升了自学习效率，节约了产线自学习时间；

24、2.相较位置反复旋转，逐步切换至挡位槽底的自学习方法，采用低压驱动基于均值的自学习方法，可减少自学习失败情况，改善车辆自学习通过率，避免影响生产节拍；

25、3.本发明结合整车eol设备说明了换挡自学习的具体流程和实施步骤及检测办法。

技术特征：

1.一种基于角度均值的换挡自学习方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于角度均值的换挡自学习方法，其特征在于，步骤一中，整车上电，进行初始化自检，具体包括如下内容：

3.如权利要求1所述的一种基于角度均值的换挡自学习方法，其特征在于，步骤二中，角度传感器将角度模拟信号通过模数转换器转化为数字信号发送至换挡控制单元mcu进行角度值判断；换挡控制单元基于供应商出厂角度值，通过电流控制换挡执行器进行挡位切换。

4.如权利要求1所述的一种基于角度均值的换挡自学习方法，其特征在于，步骤三及步骤四中，换挡控制单元采用固定5v低压驱动控制换挡执行器转动挡位位置。

5.如权利要求1所述的一种基于角度均值的换挡自学习方法，其特征在于，步骤五中，挡位切换初始位置的角度值计为参考零点；换挡执行器向左转动至卡滞位置的角度值计为正角度值，换挡执行器向左转动至卡滞位置的角度值计为负角度值；左右角度均值得出的角度值，为最终的合理角度基于初始角度的位置，即为目标挡位位置。

6.如权利要求1所述的一种基于角度均值的换挡自学习方法，其特征在于，步骤七中，换挡控制单元完成换挡系统自学习后，反馈结果，完成自学习过程闭环；若学习不成功，反馈自学习失败并在eol设备进行显示。

7.一种基于角度均值的换挡自学习系统，用于实现如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的一种基于角度均值的换挡自学习系统，其特征在于，所述换挡控制系统包括通讯模块、mcu、驱动控制模块、数模转换器及时钟监控模块；所述通讯模块用于接收整车eol设备的初始换挡自学习指令，并发送给mcu，所述mcu发送换挡指令给驱动控制模块，所述驱动控制模块用于驱动换挡执行器执行换挡操作；所述模数转换器用于将换挡执行器的角度传感器发送的角度模拟信号转化为数字信号，并发送至mcu进行角度值判断；所述时钟监控模块用于生成换挡控制单元内部时钟和监控外部eol输入时钟；检测外部输入时钟的频率是否满足要求，当外部输入时钟符合要求时，以外部输入时钟为换挡控制单元运行的参考时钟，否则切换为换挡控制单元内部时钟，并记录时钟故障情况。

技术总结本发明公开了一种基于角度均值的换挡自学习方法及系统，属于汽车挡位技术领域，包括：换挡控制单元接受指令启动自学习切换至P挡位，通过角度传感器记录初始角度值。换挡控制单元采用低压驱动控制换挡执行器向左右转动至卡滞位置，并通过角度传感器记录对应角度值。换挡控制单元基于左右转动至卡滞位置角度值均值和初始角度值，快速计算并存储目标换挡角度值，完成P挡位初始换挡角度自学习；如上步骤依次切换至R/N/D/S挡完成自学习，完成后退出自学习流程；该方法基于角度均值联合EOL设备，可快速确定挡位合理目标位置，提升车辆初始换挡自学习效率，降低自学习时长20s以上，并采用低压驱动的自学习方法，避免因为驱动力过大，或者驱动时间过长，导致驱动过度，发生跳档现象导致自学习失败，显著改善车辆自学习通过率，避免影响生产节拍。技术研发人员：姚忠标,马程翔,张鹏飞,史云峰,孟德真,吕灿受保护的技术使用者：一汽奔腾汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17