СПОСОБ САМОНАСТРАИВАЮЩЕГОСЯ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ДРЕЙФА ДАТЧИКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ УКАЗАННОГО СПОСОБА
METHOD FOR SELF-ADAPTIVE CONTROL FOR ELIMINATION OF SENSOR DRIFT AND DEVICE FOR SPECIFIED METHOD IMPLEMENTATION

Настоящее изобретение относится к области управления автоматической коробкой передач и, в частности, к способу адаптивного управления для устранения дрейфа датчика и к устройству для осуществления этого способа.
При управлении автоматической коробкой передач точность сигналов, поступающих с датчика давления масла, имеет важное значение для стабильной безопасной работы управления системой. В практических технических приложениях наиболее широко используются пьезорезистивные и емкостные датчики давления.
Значение дрейфа нуля датчика зависит от следующих трех факторов: во-первых, поскольку материалы, чувствительные к давлению, которые используются для датчиков, чувствительны в разной степени к температуре, так как температура изменяется, значение дрейфа нуля датчика будет также изменяться; во-вторых, различие в технологиях изготовления материалов, чувствительных к давлению, для датчика приводит к тому, что значения дрейфа нуля датчика будут отличаться друг от друга, то есть одна и та же партия изготовленных датчиков имеет различные значения дрейфа нуля при той же самой температуре; в-третьих, в период эксплуатации датчиков также изменяются особенности материалов, чувствительных к давлению, что приводит к изменениям значения дрейфа нуля датчика.
В результате, принимая во внимание влияние, вызванное значением дрейфа нуля датчика, сигналы, поступающие с датчика давления масла, могут подвергаться искажению, которое приводит к отклонению от фактических выходных значений. Следовательно, система управления не позволяет достичь своего оптимального эффекта управления, тем самым увеличивая риски во время работы системы и снижая коэффициент полезного действия автоматической коробки передач. Таким образом, ухудшаются характеристики безопасности и экономия масла автомобиля, на котором установлена автоматическая коробка передач.
Принимая во внимание вышеупомянутые проблемы, настоящее изобретение обеспечивает способ адаптивного управления для устранения дрейфа датчика и устройство для осуществления этого способа. Согласно способу и устройству после поставки автомобилей не требуется ручная регулировка работы или параметров; во время использования и управления автомобилем за счет выполнения адаптивного алгоритма блока управления коробкой передач, система управления позволяет реализовать интеллектуальную регулировку параметров в режиме онлайн и автоматически устранить дрейф нуля датчика. Таким образом, способ и устройство согласно настоящему изобретению обладают высокой адаптируемостью, удовлетворяют требованиям управления системой и позволяют обеспечить автоматическое трансмиссионное изделие, которое достигает оптимальных характеристик в период эксплуатации.
Настоящее изобретение обеспечивает способ адаптивного управления для устранения дрейфа датчика и устройство для осуществления этого способа. Использованы следующие технические решения:
1. Способ адаптивного управления для устранения дрейфа датчика включает в себя следующие этапы, на которых:
A. считывают, с помощью системы адаптивного управления блока управления коробкой передач в автомобиле при подаче на него питания, данные одномерной таблицы, показывающие зависимость между температурой масла и значением дрейфа нуля датчика, и сохраняют данные одномерной таблицы в оперативном запоминающем устройстве;
B. осуществляют сбор, с помощью аналого-цифрового модуля на основе однокристального микрокомпьютера блока управления коробкой передач, сигналов для адаптивного управления и после преобразования сигналов для адаптивного управления в технические единицы оценивают, с помощью программы, условия для выполнения адаптивного алгоритма; и
C. если текущее условие работы автомобиля удовлетворяет условию для выполнения адаптивного алгоритма, вычисляют, с помощью адаптивного алгоритма согласно сигналам для адаптивного управления, которые преобразуются в технические единицы, значение дрейфа нуля, соответствующее соседним узловым точкам расчетной сетки, и вычисляют значение дрейфа нуля датчика при текущем условии работы автомобиля для завершения работы адаптивного алгоритма; и если текущее условие работы автомобиля не удовлетворяет условию для работы адаптивного алгоритма, запрашивают, с помощью адаптивного алгоритма данные одномерной таблицы на этапе A, и вычисляют значение дрейфа нуля датчика при текущем условии работы автомобиля.
Сигнал для адаптивного управления на этапе B содержит допустимый сигнал зажигания, сигнал оборотов двигателя, сигнал датчика давления масла и сигнал датчика температуры масла.
Условие для выполнения адаптивного алгоритма, которое удовлетворено на этапе C, включает в себя следующее: ключ зажигания автомобиля находится в положении Вкл., двигатель перестал работать, и датчик температуры масла работает нормально.
Условие для выполнения адаптивного алгоритма, которое не удовлетворено на этапе C, содержит следующее: датчик температуры масла вышел из строя или работает ненормально, двигатель запустился и начинает работу, или датчик давления масла вышел из строя.
На этапе C, если текущее условие работы автомобиля не удовлетворяет условию для выполнения адаптивного алгоритма, адаптивный алгоритм вычисляет значение дрейфа нуля датчика при текущей температуре с использованием интерполяционного способа расчета.
Устройство адаптивного управления для устранения дрейфа датчика включает в себя:
модуль инициализации системы, выполненный с возможностью считывания при подаче на него питания данных одномерной таблицы, показывающих зависимость между температурой масла и значением дрейфа нуля датчика, и сохранения данных одномерной таблицы в оперативном запоминающем устройстве;
модуль сбора сигналов, выполненный с возможностью сбора сигналов для адаптивного управления;
модуль преобразования сигналов, выполненный с возможностью преобразования собранных сигналов для управления в технические единицы; и
модуль выполнения адаптивного алгоритма, выполненный с возможностью оценки, согласно собранным сигналам для адаптивного управления того, удовлетворяет ли текущее условие работы автомобиля условию работы адаптивного алгоритма, и выполнение соответствующего вычисления для получения значения дрейфа нуля датчика при текущем условии работы автомобиля.
Устройство дополнительно включает в себя модуль записи значения дрейфа нуля датчика, выполненный с возможностью записи полученного значения дрейфа нуля датчика в виде данных одномерной таблицы, и хранения данных одномерной таблицы в электрически стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве.
Модуль выполнения адаптивного алгоритма включает в себя:
модуль оценки адаптивного алгоритма, выполненный с возможностью оценки того, удовлетворяет ли текущее условие работы автомобиля условию выполнения адаптивного алгоритма; и
модуль вычисления адаптивного алгоритма, выполненный с возможностью вычисления значения дрейфа нуля датчика при текущем условии работы автомобиля.
С помощью способа адаптивного управления для устранения дрейфа датчика и устройства для осуществления этого способа согласно настоящему изобретению, во время использования трансмиссионного изделия, когда блок управления коробкой передач работает нормально, система управления позволяет реализовать интеллектуальную регулировку параметров в режиме онлайн и автоматически устранить дрейф нуля датчика. Поэтому способ и устройство согласно настоящему изобретению имеют высокую адаптируемость и удовлетворяют требованиям, предъявляемым к системе управления. Реализация адаптивного алгоритма в системе управления позволяет обеспечить автоматическое трансмиссионное изделие, которое сохраняет оптимальные характеристики в течение всего периода эксплуатации, то есть высокую безопасность и низкую потребляемую мощность.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - последовательность операций способа адаптивного управления для устранения дрейфа датчика согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 - схема реализации интерполяционного вычисления способа адаптивного управления для устранения дрейфа датчика согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.3 - структурная блок-схема устройства адаптивного управления для устранения дрейфа датчика согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на чертежи и предпочтительный вариант осуществления способ адаптивного управления для устранения дрейфа датчика и устройство для осуществления этого способа согласно настоящему изобретению подробно описаны следующим образом:
Вариант 1 осуществления
Как показано на фиг.1, способ адаптивного управления для устранения дрейфа датчика согласно настоящему изобретению включает следующие этапы:
101. В случае, когда выполняется программное обеспечение блока управления коробкой передач, считывает таблицу данных, специфическую для адаптивного алгоритма, из оперативного запоминающего устройства таким образом, чтобы таблица данных обновлялась после выполнения алгоритма.
Таблица данных представляет собой объект, который необходимо модифицировать с помощью адаптивного алгоритма, и используется для записи и изображение характеристической кривой дрейфа нуля в условиях различной рабочей температуры. Начальное значение таблицы данных равно 0, и ее данные становятся все более и более полными в зависимости от ездового цикла автомобиля.
102. Аналого-цифровой модуль на основе однокристального микрокомпьютера блока управления коробкой передач осуществляет сбор сигналов для адаптивного управления, таких как сигнал датчика давления масла (сигналы для адаптивного управления включают в себя допустимый сигнал зажигания, сигнал оборотов двигателя, сигнал датчика давления масла и сигнал датчика температуры масла).
103. Сигнал датчика давления масла обрабатывается и преобразуется в сигнал технических единиц (бар используется в качестве единицы измерения для значения давления масла).
104. Затем программа начинает оценивать то, удовлетворено ли условие для выполнения адаптивного алгоритма.
1041. В случае, когда все следующие условия удовлетворены:
1. Ключ зажигания находится в положении Вкл.
2. Двигатель прекратил работу.
3. Датчик температуры масла работает нормально.
Адаптивный алгоритм в системе управления вычисляет значение дрейфа нуля, соответствующее соседним узловым точкам расчетной сетки значений температуры согласно текущей температуре и фактическому давлению масла, которое считывается с датчика давления масла (алгоритм интерполяции и его реализация иллюстрированы на фиг.2, где используется интерполяционный способ вычисления соседних точек). На фиг.2 изображена таблица данных, которая используется для интерполяционного алгоритма, где Y=f(x), (X1≤x≤Хn), у* обозначает текущее значение давления масла датчика, у обозначает значение давления масла, полученное с помощью запроса таблицы. Реализация алгоритма представлена в следующем виде: у=у*-у, Yi′=Yi+у, Yi+1′=Yi+1+у; значение дрейфа нуля при текущей температуре масла вычисляется с использованием алгоритма запроса таблицы для завершения работы адаптивного алгоритма.
1042. В случае, когда любое одно из следующих условий удовлетворено:
1. Двигатель запустился и начал работать.
2. Датчик давления масла вышел из строя.
3. Датчик температуры масла вышел из строя или работает ненормально.
Адаптивный алгоритм прекращает интерполяционный расчет для таблицы данных и выполняет расчет с помощью запроса таблицы согласно таблице данных предыдущего результата выполнения алгоритма для получения значения дрейфа нуля датчика при текущей температуре.
Во время эксплуатации автомобиля блок адаптивного управления коробкой передач автоматически выполняет интерполяционный расчет по отношению ко всей таблице данных согласно различным температурам масла для того, чтобы получить значение дрейфа нуля датчика давления масла в пределах диапазона рабочих температур масла автоматической коробки передач.
105. Коррекционный расчет выполняется по отношению к сигналу датчика давления масла (то есть значение дрейфа вычитают из фактического сигнала температуры масла) для получения более точного сигнала датчика давления масла, что лежит в основе для нормальной и стабильной работы системы.
106. После прекращения эксплуатации автомобиля, отключается питание блока адаптивного управления коробкой передач, и таблицу данных в адаптивном алгоритме можно автоматически сохранить в электрически стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве или на флэш-памяти. После заполнения таблицы данных адаптивный результат сохраняется успешным образом.
Вариант 2 осуществления
Как показано на фиг.3, устройство адаптивного управления для устранения дрейфа датчика согласно настоящему изобретению включает в себя:
модуль 201 инициализации системы, выполненный с возможностью автоматического считывания, при подаче на него питания, данных одномерной таблицы, показывающих зависимость между температурой масла и значением дрейфа нуля датчика, и сохранение данных одномерной таблицы в оперативном запоминающем устройстве;
модуль 202 сбора сигналов, выполненный с возможностью сбора сигналов для адаптивного управления;
модуль 203 преобразования сигнала, выполненный с возможностью преобразования собранных сигналов для адаптивного управления в технические единицы; и
модуль 204 выполнения адаптивного алгоритма, выполненный с возможностью оценки, согласно собранным сигналам для адаптивного управления, того, удовлетворяет ли текущее условие работы автомобиля условию выполнения адаптивного алгоритма, и выполнение соответствующего расчета для вычисления значения дрейфа нуля датчика при текущем условии работы автомобиля.
Устройство дополнительно включает в себя модуль 205 записи значения дрейфа нуля датчика, выполненный с возможностью записи полученного значения дрейфа нуля датчика в виде данных одномерной таблицы и сохранения данных одномерной таблицы в электрически стираемом программируемом запоминающем устройстве.
Модуль 204 выполнения адаптивного алгоритма включает в себя:
модуль 2041 оценки адаптивного алгоритма, выполненный с возможностью оценки того, удовлетворяет ли текущее условие работы автомобиля условию выполнения адаптивного алгоритма; и
модуль 2042 вычисления адаптивного алгоритма, выполненный с возможностью вычисления значения дрейфа нуля датчика при текущем условии работы автомобиля.
Вышеописанные варианты осуществления являются только показательными примерами, которые используются для иллюстрации настоящего изобретения. Изменения и замены, которые могут выполнить специалисты в данной области техники в пределах объема технических решений настоящего изобретения, должны подпадать под объем защиты настоящего изобретения.