[发明专利]一种变速箱外置选档执行器的档位值学习方法

摘要

本发明公开了一种变速箱外置选档执行器的档位值学习方法，属于汽车技术领域，包括在MCU中标定各个档位槽的测量位置、MCU计算各个档位的初始位置值和设定直流电机驱动电路的PWM驱动信号占空比为δ，提出一种自学习的方法，来规避变速箱内部换挡码盘的设计及其加工中出现的误差或者公差，按照学习到的挡位置，通过精准控制执行器输出扁口14旋转到学习角度，从而带动变速箱扁口17，可实现换挡码盘19精确落入到相应档位，满足选换挡角度精度。

主权项

1.一种变速箱外置选档执行器的档位值学习方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：建立汽车执行部件和控制单元，汽车执行部件包括直流电机12、减速齿轮16、输出扁口14、变速箱旋轴扁口17和换挡码盘19，控制单元包括MCU、直流电机驱动电路和磁铁霍尔传感器；步骤2：在MCU中标定各个档位槽的测量位置，其步骤如下：步骤S1：通过旋转换挡码盘，找到换挡码盘的P档机械死点位置和D档机械死点位置，磁铁霍尔传感器采集电机在P档机械死点位置的位置信号值A，磁铁霍尔传感器采集电机在D档机械死点位置的位置信号值B，磁铁霍尔传感器将位置信号值A和位置信号值B反馈给MCU进行处理；设定一个角度值为factor，MCU通过以下公式计算factor的值：其中Full Angle是换挡码盘的满行程角度；步骤S2：MCU计算各个档位的初始位置值：P档的初始位置值为Pthory：Pthory＝A+factor·2；R档的初始位置值为Rthory：Rthory＝A+factor·15.66；N档的初始位置值为Nthory：Nthory＝A+factor·(15.66+12.13)；D档的初始位置值为Dthory：Dthory＝B‑factor·2；步骤3：设定直流电机驱动电路的PWM驱动信号占空比为δ；MCU控制输出的占空比δ的大小，使其驱动换挡码盘到达想要学习档的初始位置，即±1°，学习顺序为D档‑>N档‑>R档‑>P档；之后MCU设定占空比δ的一个比较小的值δ1，并以δ1来驱动直流电机正转动作，设定时间t，MCU计时到达时间t后，以δ1来驱动直流电机反转动作，使得换挡码盘在一定的范围内摆动，从而得出一个确定的行程S，MCU不断的调整δ值从而使得到的稳定的行程S满足如下关系：SMIN≤S≤SMAX≤factor·Scopeangle；其中SMIN为最小摆动行程，SMAX为最大摆动行程，Scopeangle为某一换挡槽角度范围；当行程S满足以上条件后，即行程S是刻画了单一换挡槽的行程，MCU记录此时的δ值，并通过磁铁霍尔传感器采集行程S中的最大位置值MAX和最小位置值MIN，MAX‑MIN＝S≤factor·Scopeangle；步骤4：MCU计算档位值，其包括如下步骤：步骤S3：以换挡码盘的圆心为极点，以半径r为极轴，则曲线弧的极坐标方程为:r＝r(θ)，α≤θ≤β；其中，α为P档机械死点位置极角，β为D档机械死点位置极角；则写成参数方程形式为：可得：故可得：即可得出角度与弧长S存在正相关特性；步骤S4：档位槽底的位置反馈POS为：其中l1,l2分别为单一换挡槽的以槽底点分开的两段弧长；步骤S5：若，学习到的新档位值POS与步骤S2中的学习档位的初始位置值相差不大，即绝对角度差小于5°，则认为当前学习档位成功，则按照学习档位顺序D档‑>N档‑>R档‑>P档，重新执行步骤3到步骤4，直到按照学习档位顺序，所有档位都学习成功则认为自学习完成；若相差很大，即绝对角度差大于5°，则认为当前学习档位不成功，则修正学习档位的初始值，其修正方法为学习值大于初始值2°，则减少初始值，反之则增大初始值2°，不改变学习档位顺序，重新执行步骤3到步骤4学习当前未成功学习的档位，直到3次都学习错误，判定学习失败，跳出自学习。