一種自動機械變速器車輛縱向加速度動態(tài)估計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種加速度動態(tài)估計方法，具體涉及一種自動機械變速器車輛縱向加 速度動態(tài)估計方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，AMT成為當(dāng)前我國自動變速器研究的重要方向，尤其是 在國內(nèi)重載卡車手動變速箱自動化改造過程中，起著舉足輕重的作用，具有良好的市場應(yīng) 用前景。
[0003] 自動機械變速器是在傳統(tǒng)固定軸式變速器和離合器的基礎(chǔ)上，應(yīng)用電子技術(shù)和自 動變速理論，以電子控制單元（TCU)為核心，通過執(zhí)行系統(tǒng)控制離合器的分離與接合、選換 擋操作以及發(fā)動機油門的調(diào)節(jié)，來實現(xiàn)起步、換擋的自動操縱功能。
[0004] 在自動機械變速器控制策略設(shè)計中，車輛縱向加速度是一個必不可少的重要參 數(shù)，能有效地優(yōu)化車輛行駛的換檔規(guī)律，使其更加貼合駕駛員意圖。在AMT系統(tǒng)設(shè)計中， 若采用加速度傳感器直接測量的方法存在以下問題：1. AMT系統(tǒng)成本提高，2.在惡劣路況 下加速度傳感器壽命短，因此通常采用基于轉(zhuǎn)速信號微分的方法估計車輛縱向加速度。但 由于測量噪聲或干擾，微分可能致使縱向加速度數(shù)值失真，嚴(yán)重影響AMT控制策略的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種自動機械變速器車輛縱向加速度 動態(tài)估計方法。本發(fā)明自動機械變速器車輛縱向加速度動態(tài)估計方法計算量小，具有自適 應(yīng)能力，能有效準(zhǔn)確地跟蹤車輛縱向加速度實際數(shù)值。
[0006] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0007] -種自動機械變速器車輛縱向加速度動態(tài)估計方法，所述方法包括如下步驟：
[0008] (1)根據(jù)車輛動力參數(shù)匹配計算加速度極限閾值；
[0009] (2)判斷第n-1時刻車速Vn i和第n-2時刻車速Vn2是否滿足條件|Vn「Vn2|彡1， 若滿足則進(jìn)行步驟（3)，否則執(zhí)行步驟（4);
[0010] (3)對第η時刻車速進(jìn)行濾波后求解當(dāng)前時刻車輛縱向加速度數(shù)值an;
[0011] (4)若第η時刻車速Vn和第n-1時刻車速V n i是否滿足條件IV n_Vn i I彡1，若滿 足則微分步長為零，求解縱向加速度數(shù)值^，否則用上一時刻加速度數(shù)值代替當(dāng)前時刻車 輛縱向加速度。
[0012] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中，所述加速度極限閾值是通過被估車輛的發(fā)動機外特性 扭矩、車速和整車質(zhì)量計算得到的，其中不考慮坡道阻力，有充足的道路附著系數(shù)：
[0014] 式中，a_(Vn，Pn)為車輛縱向加速度極限閾值，Tniax(V n)為被估車輛的發(fā)動機外特 性扭矩，M為整車質(zhì)量，ik為車輛k檔位時整車傳動比，V n為第η時刻車速，R為車輛滾動 半徑，g為重力加速度，C1為滾動阻力系數(shù)取0.01，C2為風(fēng)阻系數(shù)，轎車取0.0141，貨車取 0. 0283, A為車輛迎風(fēng)面積，Pn發(fā)動機負(fù)荷百分比。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟（3)中包括如下步驟：
[0016] 步驟3-1、求取微分周期tn;
[0017] 步驟3-2、對第η時刻車速信號進(jìn)行濾波，公式如下：
[0019] 式中，V，為濾波后的第η時刻的車速；
[0020] 步驟3-3、以tsamplf；為基礎(chǔ)采樣周期，計算累計采樣時間j ;
[0021] 步驟3-4、判斷累計采樣時間j彡^是否成立，若成立則執(zhí)行步驟3-5,否則用上 一時刻車輛縱向加速度數(shù)值代替當(dāng)前時刻車輛縱向加速度，即a n= a n 1;
[0022] 步驟3-5、令累計采樣時間j = 0,同時計算車輛縱向加速度，公式如下：
[
[0024] 優(yōu)選的，所述步驟（4)中，包括如下步驟：
[0025] 步驟4-1、判斷車速條件|Vn-Vnl|彡1是否成立，若條件成立則執(zhí)行步驟4-2,否則 用上一時刻車輛縱向加速度數(shù)值代替當(dāng)前時刻車輛縱向加速度，即a n= a n 1;
[0026] 步驟4-2、求取微分周期tn;
[0027] 步驟4-3、計算車輛縱向加速度，公式如下：
[0029] 優(yōu)選的，所述步驟4-3中，由于車速滿足I Vn-Vn i I彡1條件，則車速變化趨勢極 為緩慢或當(dāng)前車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此令車輛縱向加速度的微分步長qn= 〇,同時認(rèn)為車 輛當(dāng)前狀態(tài)的縱向加速度小于重力加速度g，為了防止tn= 0的情況，因此估算微分周期
>車輛縱向加速度數(shù)值&"為：
[0031] 優(yōu)選的，所述求取微分周期公式如下：
[0033] 其中微分步長qn通過前兩個時刻車速采樣數(shù)值的變化率絕對值I Vn i_Vn 21和前時 刻車輛縱向加速度極限閾值a_ (Vn u Pn J實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)整，當(dāng)車速變化劇烈時微分步長qn 變長從而使得微分?jǐn)?shù)值更加平穩(wěn)，當(dāng)車速變化緩慢時步長q/變小從而使得微分?jǐn)?shù)值更加準(zhǔn) 確，其中初始化狀態(tài)V1= 〇, V 2= 〇，計算微分步長的公式如下：
[0035] 式中，^為η時刻的微分步長，a_ (Vn 2, Pn 2)為前兩個時刻車輛縱向加速度極限閾 值，tsani|^為AMT系統(tǒng)基礎(chǔ)采樣時間。
[0036] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0037] 本發(fā)明自動機械變速器車輛縱向加速度動態(tài)估計方法計算量小，具有自適應(yīng)能 力，能有效準(zhǔn)確地跟蹤車輛縱向加速度實際數(shù)值。在保證求解縱向加速度靈敏度的情況下， 通過車速的變化率和發(fā)動機負(fù)荷百分比實現(xiàn)微分周期的自適應(yīng)調(diào)整，同時通過對車速數(shù)值 的濾波處理，保證了車輛縱向加速度的平穩(wěn)性。該車輛縱向加速度動態(tài)估計方法可廣泛的 應(yīng)用于各種自動機械變速器控制系統(tǒng)設(shè)計中。
【附圖說明】
[0038] 圖1是本發(fā)明提供的一種自動機械變速器車輛縱向加速度動態(tài)估計方法流程圖
【具體實施方式】
[0039] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0040] 圖1是自動機械變速器車輛縱向加速度動態(tài)估計方法流程圖。該流程圖每基 礎(chǔ)周期t_p 行一次，當(dāng)該流程觸發(fā)時，首先根據(jù)第n-1時刻車速V n i和發(fā)動機負(fù)荷百 分比Pn i通過公式
/$計算獲得加速度閾值 a_(Vn ^ Pn D，其中系統(tǒng)初次計算時V 0, P 0。
[0041] 隨后判斷第n、n-1、n-2時刻車速是否滿足條件|Vn ^Vn 2|彡1。若 Vnl-Vn2I彡1條件不成立，同時車速不滿足Ivn-VnlI彡1條件則用上一時刻加速度數(shù) 值代替當(dāng)前時刻車輛縱向加速度an= anl。若車速滿足|Vn-Vnl|彡1條件，則認(rèn)為車 速變化趨勢極為緩慢或當(dāng)前車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此令車輛縱向加速度的微分步長qn =〇，同時認(rèn)為車輛當(dāng)前狀態(tài)的縱向加速度小于重力加速度g，車輛縱向加速度估計值
隨后則退出自動機械變速器車輛縱向 加速度動態(tài)估計方法流程，等待流程下一次被觸發(fā)。<