一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法、系统、设备和可读存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法、系统、设备和可读存储介质，包括以下步骤，步骤1，在车辆正常行驶时，获取整车行驶数据；步骤2，设定第一时刻延迟值；步骤3，通过卡尔曼算法获得坡度信号；步骤4，通过步骤3的坡度信号采用最小二乘法算法获得车重信号；步骤5，将车重信号进行加权计算，得到最终车重信息。通过建立一种基于卡尔曼

【技术实现步骤摘要】
一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法、系统、设备和可读存储介质


[0001]本专利技术属于车辆工程
，具体属于一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法、系统、设备和可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着商用车AMT自动变速箱的发展，对于AMT变速箱软件算法技术的研究也逐渐成熟。其中，关于道路坡度和整车重量的算法也一直处于研究中目前国内外商用车AMT控制器单元主要分模块化及集成化两类为主，对于行车数据中的坡度及车重信息获取方式，主要通过两轴(三轴)传感器获取车辆X、Y(Z轴)两(三)个方向的加速度，再通过计算获得当前车重。
[0003]而对于无传感器获取坡度及车重的研究，由于限制条件多、难度大，目前均处于研究阶段。同时研究中成立的限制情况单一，无法适用于实际复杂的行车实况中。
[0004]综上所述，现有技术的产品多依赖于加速度传感器，严重增加了产品成本；并且加速度传感器本身受硬件寿命(硬件故障)、工作环境(强磁等)、共振等不利因素影响，会严重干扰加速度传感器的计算精度，甚至直接得出错误的坡度信息和车重。进而严重影响换挡质量，导致换挡策略错误，存在车辆严重溜坡的风险，对驾驶员行车造车巨大安全隐患。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法、系统、设备和可读存储介质，提高行车安全性，在加速度传感器出现故障时可以提供备用数据，保证车辆的基本行驶功能。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法，包括以下步骤，
[0008]步骤1，在车辆正常行驶时，获取整车行驶数据；
[0009]步骤2，依据车辆参数设定第一时刻延迟值；
[0010]步骤3，依据步骤1的整车行驶数据和步骤2的第一时刻延迟值，通过卡尔曼算法获得坡度信号；
[0011]步骤4，通过步骤3的坡度信号采用最小二乘法算法获得车重信号；
[0012]步骤5，将车重信号进行加权计算，得到最终车重信息。
[0013]优选的，步骤1中，所述行驶数据包括车速信息、挡位信息、传扭信息、速比信息和轮胎半径。
[0014]优选的，步骤1中，通过整车CAN线获取整车行驶数据。
[0015]优选的，步骤2中，第一时刻延迟值为预设的坡度值和车重值；坡度值范围为
‑
10～10度，车重值范围为5～100吨。
[0016]优选的，步骤3中，坡度信号的坡度θ
K
通过以下公式计算：
[0017][0018]式中，X
K
为关于车速V
K
、车重M
K
和道路坡度θ
K
的运动学方程式，V
K
‑1为k
‑
1时刻的车速，M
K
‑1为k
‑
1时刻的车重，θ
K
‑1为k
‑
1时刻的坡度，T
tq
为发动机扭矩(N
·
M)，i
g
为变速箱速比，i0为主减速器速比，η
T
为传动系的机械效率，r为轮胎半径，θ为路面与水平方向的夹角，f为滚动阻力系数；M为整车质量(kg)，g为重力加速度9.8m/s2，C
D
为空气阻力系数，A为车辆迎风面积(m2)，ρ为空气密度1.2258N
·
s2·
m
‑4，u
r
为无风时的汽车行驶速度(m/s)，E为自定义量。
[0019]优选的，步骤4中，车重信号通过以下公式计算：
[0020][0021]式中，为k时刻计算的车重，为k
‑
1时刻计算的车重，K
K
、P
K
、均为中间变量，即增益系数，Z
K
为观测方程。
[0022]优选的，步骤5中，最终车重信息通过以下公式计算：
[0023]M
K
＝a
·
M
K1
+b
·
M
K2
[0024]式中：M
K1
为K1时刻计算的车重，M
K2
为K2时刻计算的车重，a和b为权重系数，M
K
为计算得到的最终车重。
[0025]一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦系统，包括数据获取模块、输入模块、卡尔曼算法模块、最小二乘法模块和加权模块；
[0026]所述数据获取模块用于在车辆正常行驶时，获取整车行驶数据；
[0027]所述输入模块用于依据车辆参数输入第一时刻延迟值；
[0028]所述卡尔曼算法模块用于依据数据获取模块获取的整车行驶数据和输入模块的第一时刻延迟值计算输出坡度信号；
[0029]所述最小二乘法模块用于依据卡尔曼算法模块输出的坡度信号计算输出车重信号；
[0030]所述加权模块用于依据最小二乘法模块输出的车重信号进行加权计算输出车重信息。
[0031]一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法的步骤。
[0032]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法的步骤。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0034]本专利技术提供一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法，通过建立一种基于卡尔曼
‑
最小二乘法组合算法，完全脱离加速度传感器，进行道路坡度和车辆重量的计算；采用使能触发和中断的算法设计，严格限制动力学等式成立条件，提高数据可靠性和数据收敛速度；采用数据冻结的算法解决使能中断导致的数据链中断，减少使能中断对数据连续计算的影响。从而实现了在脱离加速度传感器的情况下获取到坡度及车重信息，可以保证在
加速度传感器受干扰或失效的情况下，保证车辆的基本行驶功能，确保在加速度传感器恢复功能前的车辆行驶安全。
附图说明
[0035]图1为本专利技术一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法流程图。
具体实施方式
[0036]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0037]如图1所示，本专利技术提供一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法，包括以下步骤，
[0038]步骤1，在车辆正常行驶时，获取整车行驶数据；
[0039]步骤2，依据车辆参数设定第一时刻延迟值；
[0040]步骤3，依据步骤1的整车行驶数据和步骤2的第一时刻延迟值，通过卡尔曼算法获得坡度信号；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，在车辆正常行驶时，获取整车行驶数据；步骤2，依据车辆参数设定第一时刻延迟值；步骤3，依据步骤1的整车行驶数据和步骤2的第一时刻延迟值，通过卡尔曼算法获得坡度信号；步骤4，通过步骤3的坡度信号采用最小二乘法算法获得车重信号；步骤5，将车重信号进行加权计算，得到最终车重信息。2.根据权利要求1所述的一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法，其特征在于，步骤1中，所述行驶数据包括车速信息、挡位信息、传扭信息、速比信息和轮胎半径。3.根据权利要求1所述的一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法，其特征在于，步骤1中，通过整车CAN线获取整车行驶数据。4.根据权利要求1所述的一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法，其特征在于，步骤2中，第一时刻延迟值为预设的坡度值和车重值；坡度值范围为
‑
10～10度，车重值范围为5～100吨。5.根据权利要求1所述的一种商用车AMT变速箱坡度及车重解耦方法，其特征在于，步骤3中，坡度信号中的坡度θ
K
通过以下公式计算：式中，X
K
为关于车速V
K
、车重M
K
和坡度θ
K
的运动学方程式，V
K
‑1为k
‑
1时刻的车速，M
K
‑1为k
‑
1时刻的车重，θ
K
‑1为k
‑
1时刻的坡度，T
tq
为发动机扭矩(N
·
M)，i
g
为变速箱速比，i0为主减速器速比，η
T
为传动系的机械效率，r为轮胎半径，θ为路面与水平方向的夹角，f为滚动阻力系数；M为整车质量(kg)，g为重力加速度9.8m/s2，C
D
为空气阻力系数，A为车辆迎风面积(m2)，ρ为空气密度1.2258N
·
s2·
m...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵翔，刘义，聂幸福，杨小辉，李尊，张玮龙，李嘉星，吴刚院，
申请(专利权)人：陕西法士特齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：