CN110389234A - 一种汽车输入轴转速采集的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车输入轴转速采集的方法，包括以下步骤，S1：观测量的确定，S2：标定量的确定，S3：启动Simulink，S4：观测量的运算，S5：初始输入轴转速值nofones的运算，S6：滤波处理，S7：程序的获得和S8：烧录。本发明通过增设的输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO，过滤系数C_N_FITER1和过滤系数C_N_FITER2，并利用滤波处理和相应的计算，获得修正后的输入轴转速值nofones，达到对输入轴转速值nofones的精确测量，便于后续的标定。
Description
技术领域
本发明属于汽车输入轴转速采集技术领域，具体涉及一种汽车输入轴转速采集的方法。
背景技术
汽车有如下定义：由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和货物；牵引载运人员和货物的车辆；特殊用途的车辆，汽车作为生活中越来越广泛应用的设备，得到越来越广泛的应用。
汽车中输入轴即连接离合器与变速箱的一根轴，其功能是将汽车发动机的动力通过离合器的控制输入到变速箱里，输入轴转速采集值的精确性，对汽车标定，特别是变速器的标定起着非常重要的作用。
目前，汽车输入轴的转速是通过在输入轴增设速度传感器对输入轴的转速进行测量，并未考虑传感器本身齿轮转动一圈的数值进行检测和输入轴速度传感器的速比值，由于齿与齿之间存在间隙，这就导致传感器输出的转速值并不精确，影响后续对变速器的标定。
为此，我们提出一种汽车输入轴转速采集的方法，增设输入轴速度传感器的速比值以及输入轴速度传感器一圈齿数值，并增设相应的滤波系数，达到对输入轴转速的精确可靠的采集，便于后续的标定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车输入轴转速采集的方法，通过增设的输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO，过滤系数C_N_FITER1和过滤系数C_N_FITER2，并利用滤波处理和相应的计算，获得修正后的输入轴转速值nofones，避免了现有的测量方式，未考虑传感器本身齿轮转动一圈的数值进行检测和输入轴速度传感器的速比值的情况，减少了齿与齿之间存在的间隙对检测结果的影响，达到对输入轴转速值nofones的精确测量，便于后续的标定，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种汽车输入轴转速采集的方法，包括以下步骤：
一种汽车输入轴转速采集的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：观测量的确定：利用汽车自带的系统芯片以及输入轴转速传感器，获得输入轴转速传感器采集值uilvs_crk，并通过模数转换器将模拟信号转换成数字信号，获得所需的输入轴转速传感器采集值uilvs_crk信号；
S2：标定量的确定：自主设定需要添加的标定量的数值，包括输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO，过滤系数C_N_FITER1和过滤系数C_N_FITER2；
S3：启动Simulink：借助带有MATLAB的操作平台，在MATLAB命令窗口中输入simulink，调出Simulink Library Browser的窗口，在这个窗口中自动列出了按功能分类的各种模块的名称；
S4：观测量的运算：调用步骤S3各种模块中的饱和输出模块Saturation，对S1中的输入轴转速传感器采集值uilvs_crk进行处理，使得输出超过设定值时能够饱和；
S5：初始输入轴转速值nofones的运算：提取步骤S2中的输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO，并提取步骤S3中uilvs_crk数值，并利用下述公式，
计算获得初始输入轴转速值nofones。
S6：滤波处理：将上一次的输入轴转速值nofones乘以过滤系数C_N_FITER1加上当前输入轴转速值nofones乘以过滤系数C_N_FITER2得到前段数据，将上一次的输入轴转速值nofones与获得的前段数据之和，再乘以0.5，即可获得修正后的输入轴转速值nofones；
S7：程序的获得：利用步骤S4-S6中的算法和逻辑，在Simulink中的编译环境下，对上述的逻辑算法进行编译，获得二进制可执行文件；
S8：烧录：将步骤S7中获得的二进制可执行文件烧录至汽车自带的系统芯片中。
优选的，所述步骤S1中，输入轴转速传感器为齿轮转速传感器，齿轮外径为99.3mm，齿数为36，模数在0.5-2.0之间。
优选的，所述步骤S2中，输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO为1.895，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO为36，过滤系数C_N_FITER1为0.2，过滤系数C_N_FITER2为0.8。
优选的，所述步骤S3中，带有MATLAB的操作平台含连接有鼠标和键盘。
优选的，所述步骤S6中，其运算过程中采用S3各种模块中的数学模块实现。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种汽车输入轴转速采集的方法，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明通过增设的输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO，过滤系数C_N_FITER1和过滤系数C_N_FITER2，并利用滤波处理和相应的计算，获得修正后的输入轴转速值nofones，避免了现有的测量方式，未考虑传感器本身齿轮转动一圈的数值进行检测和输入轴速度传感器的速比值的情况，减少了齿与齿之间存在的间隙对检测结果的影响，达到对输入轴转速值nofones的精确测量，便于后续的标定。
附图说明
图1为本发明的一种汽车输入轴转速采集的方法的原理图；
图2为本发明的一种汽车输入轴转速采集的方法的滤波处理原理图。
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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供了一种汽车输入轴转速采集的方法，包括以下步骤：
S1：观测量的确定：利用汽车自带的系统芯片以及输入轴转速传感器，获得输入轴转速传感器采集值uilvs_crk，并通过模数转换器将模拟信号转换成数字信号，获得所需的输入轴转速传感器采集值uilvs_crk信号；
S2：标定量的确定：自主设定需要添加的标定量的数值，包括输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO，过滤系数C_N_FITER1和过滤系数C_N_FITER2；
S3：启动Simulink：借助带有MATLAB的操作平台，在MATLAB命令窗口中输入simulink，调出Simulink Library Browser的窗口，在这个窗口中自动列出了按功能分类的各种模块的名称；
S4：观测量的运算：调用步骤S3各种模块中的饱和输出模块Saturation，对S1中的输入轴转速传感器采集值uilvs_crk进行处理，使得输出超过设定值时能够饱和；
S5：初始输入轴转速值nofones的运算：提取步骤S2中的输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO，并提取步骤S3中uilvs_crk数值，并利用下述公式，
计算获得初始输入轴转速值nofones。
S6：滤波处理：将上一次的输入轴转速值nofones乘以过滤系数C_N_FITER1加上当前输入轴转速值nofones乘以过滤系数C_N_FITER2得到前段数据，将上一次的输入轴转速值nofones与获得的前段数据之和，再乘以0.5，即可获得修正后的输入轴转速值nofones，滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施，滤波分为经典滤波和现代滤波，经典滤波的概念，是根据傅立叶分析和变换提出的一个工程概念。根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分，现代滤波用模拟电子电路对模拟信号进行滤波，其基本原理就是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择。根据频率滤波时，是把信号看成是由不同频率正弦波叠加而成的模拟信号，通过选择不同的频率成分来实现信号滤波，本过程属于现代滤波，用于减少齿与齿间距对测量结果的影响；
S7：程序的获得：利用步骤S4-S6中的算法和逻辑，在Simulink中的编译环境下，对上述的逻辑算法进行编译，获得二进制可执行文件，二进制可执行文件的具体获得过程，基于Simulink的算法和逻辑模型通过控件，调用预先编写的M脚本，对所述基于Simulink的控制算法软件程序自动执行嵌入式代码生成工作，获得应用层代码；通过所述M脚本执行代码整合工作，将所述应用层代码、应用程序链接软件代码、底层软件代码整合在一起，形成整合后的代码文件；通过所述M脚本调度批处理文件，对所述整合后的代码文件进行批处理；通过所述M脚本调用芯片编译器，对所述批处理后的代码文件进行编译和连接处理生成二进制可烧录文件；
S8：烧录：将步骤S7中获得的二进制可执行文件烧录至汽车自带的系统芯片中。
较佳地，所述步骤S1中，输入轴转速传感器为齿轮转速传感器，齿轮外径为99.3mm，齿数为36，模数在0.5-2.0之间，便于对输入轴转速的测量，方便使用。
较佳地，所述步骤S2中，输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO为1.895，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO为36，过滤系数C_N_FITER1为0.2，过滤系数C_N_FITER2为0.8，能较好的实现标定量的输入和设定，并便于后续按照不同的权重计算最终的输入轴转速值nofones，得到精确的输入轴转速值nofones。
较佳地，所述步骤S3中，带有MATLAB的操作平台含连接有鼠标和键盘，鼠标和键盘作为操作平台的输入设备，便于使用操作和相应数据的输入。
较佳地，所述步骤S6中，其运算过程中采用S3各种模块中的数学模块实现，Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计，SIMULINK模块库按功能进行分类，包括以下8类子库：Continuous连续模块，Discrete离散模块，Function&Tables函数和平台模块，Math数学模块，Nonlinear非线性模块，Signals&Systems信号和系统模块，Sinks接收器模块，Sources输入源模块，数学模块又包括下述子模块，Sum：加减运算，Product：乘运算，Dot Product：点乘运算，Gain：比例增益运算，MathFunction：包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等常用数学函数，TrigonometricFunction：三角函数，包括正弦、余弦、正切等，MinMax：最值运算，Abs：取绝对值，Sign：符号函数，Logical Operator：逻辑运算，Relational Operator：关系运算，Complex toMagnitude-Angle：由复数输入转为幅值和相角输出，Magnitude-Angle to Complex：由幅值和相角输入合成复数输出，Complex to Real-Imag：由复数输入转为实部和虚部输出，Real-Imag to Complex：由实部和虚部输入合成复数输出，步骤6的滤波处理主要采用加减运算、乘运算和比例增益运算组成，可以有效的实现滤波处理过程
综上所述：本发明通过增设的输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO，过滤系数C_N_FITER1和过滤系数C_N_FITER2，并利用滤波处理和相应的计算，获得修正后的输入轴转速值nofones，避免了现有的测量方式，未考虑传感器本身齿轮转动一圈的数值进行检测和输入轴速度传感器的速比值的情况，减少了齿与齿之间存在的间隙对检测结果的影响，达到对输入轴转速值nofones的精确测量，便于后续的标定。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种汽车输入轴转速采集的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：观测量的确定：利用汽车自带的系统芯片以及输入轴转速传感器，获得输入轴转速传感器采集值uilvs_crk，并通过模数转换器将模拟信号转换成数字信号，获得所需的输入轴转速传感器采集值uilvs_crk信号；
S2：标定量的确定：自主设定需要添加的标定量的数值，包括输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO，过滤系数C_N_FITER1和过滤系数C_N_FITER2；
S3：启动Simulink：借助带有MATLAB的操作平台，在MATLAB命令窗口中输入simulink，调出Simulink Library Browser的窗口，在这个窗口中自动列出了按功能分类的各种模块的名称；
S4：观测量的运算：调用步骤S3各种模块中的饱和输出模块Saturation，对S1中的输入轴转速传感器采集值uilvs_crk进行处理，使得输出超过设定值时能够饱和；
S5：初始输入轴转速值nofones的运算：提取步骤S2中的输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO，并提取步骤S3中uilvs_crk数值，并利用下述公式，
计算获得初始输入轴转速值nofones。
S6：滤波处理：将上一次的输入轴转速值nofones乘以过滤系数C_N_FITER1加上当前输入轴转速值nofones乘以过滤系数C_N_FITER2得到前段数据，将上一次的输入轴转速值nofones与获得的前段数据之和，再乘以0.5，即可获得修正后的输入轴转速值nofones；
S7：程序的获得：利用步骤S4-S6中的算法和逻辑，在Simulink中的编译环境下，对上述的逻辑算法进行编译，获得二进制可执行文件；
S8：烧录：将步骤S7中获得的二进制可执行文件烧录至汽车自带的系统芯片中。
2.根据权利要求1所述的一种汽车输入轴转速采集的方法，其特征在于：所述步骤S1中，输入轴转速传感器为齿轮转速传感器，齿轮外径为99.3mm，齿数为36，模数在0.5-2.0之间。
3.根据权利要求1所述的一种汽车输入轴转速采集的方法，其特征在于：所述步骤S2中，输入轴速度传感器的速比值C_ONE_TO_TWO_IO为1.895，输入轴速度传感器一圈齿数值C_TWO_TEETH_NO为36，过滤系数C_N_FITER1为0.2，过滤系数C_N_FITER2为0.8。
4.根据权利要求1所述的一种汽车输入轴转速采集的方法，其特征在于：所述步骤S3中，带有MATLAB的操作平台含连接有鼠标和键盘。
5.根据权利要求1所述的一种汽车输入轴转速采集的方法，其特征在于：所述步骤S6中，其运算过程中采用S3各种模块中的数学模块实现。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191029 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |