專利名稱：一種自動變速箱模糊控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車設計技術領域，具體涉及一種自動變速箱模糊控制方法。
背景技術：
換檔控制策略是汽車自動變速控制的關鍵技術，隨著控制技術的不斷發(fā)展，自動變速箱的換檔控制策略也由經(jīng)典的傳動控制向現(xiàn)代控制方向發(fā)展。傳統(tǒng)的基本換檔規(guī)律主要有單參數(shù)、兩參數(shù)和三參數(shù)換檔規(guī)律，僅反映了汽車駕駛的基本行駛狀態(tài)，沒有充分考慮駕駛員意愿、特殊行駛工況和道路與環(huán)境對換檔時刻的影響，無法滿足大多工況下的駕駛意愿甚至無法接受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種綜合考慮了駕駛員意愿、汽車行駛工況的自動變速箱模糊控制方法。根據(jù)本發(fā)明提出的自動變速箱模糊控制方法，包括以下步驟
A、自動變速箱控制器采集駕駛員動作信息和車輛信息，判斷車速是否大于標定值，若車速大于標定值，則進行下一步驟，其中所述駕駛員動作信息至少包括油門開度、油門變化率以及剎車信號，所述車輛信息至少包括車速、車輛加速度以及發(fā)動機轉速變化指數(shù)；
B、自動變速箱控制器對駕駛員動作信息和車輛信息進行信號處理，信號處理結果進入所述自動變速箱控制器內(nèi)的模糊控制模塊，計算出動力指數(shù)，所述動力指數(shù)是以最佳經(jīng)濟性換擋規(guī)律時為0，最佳動力性換擋規(guī)律時為1的
區(qū)域之間的一個系數(shù)；
C、根據(jù)動力指數(shù)進行檔位仲裁，自動變速箱控制器根據(jù)仲裁結果調(diào)整至目標檔位。本發(fā)明的自動變速箱模糊控制方法主要由自動變速箱控制器(TCU)實現(xiàn)和完成。 TCU負責信號處理、模糊控制、檔位仲裁、選換擋控制及執(zhí)行。其中模糊控制模塊主要包括模糊化和解模糊，以駕駛員動作和車輛信息等信號處理為輸入，解模糊算法和檔位仲裁后得出最終目標檔位，再通過選換檔控制實現(xiàn)最終檔位控制。駕駛員意愿和汽車行駛工況信息通過模糊化處理，自動變速箱自動識別當前駕駛工況下駕駛員意愿和汽車行駛環(huán)境，弓丨入多參數(shù)動態(tài)模糊控制，適用于復雜工況下的最優(yōu)換檔規(guī)律；利用駕駛經(jīng)驗及專家知識庫形成的模糊規(guī)則，通過解模糊處理直接得出基于專家系統(tǒng)的換檔規(guī)律。進一步的，所述檔位仲裁的方法為根據(jù)當前動力指數(shù)、最佳動力目標檔位和最佳經(jīng)濟目標檔位，線性插值算法計算出介于兩者之間的中間檔位，經(jīng)過濾波算法得出最終目標檔位。這樣的檔位仲裁方法具有柔性化設計思想，便于標定。進一步的，所述檔位仲裁的方法也可以為根據(jù)動力指數(shù)從0到10，依次設定好最佳經(jīng)濟性換檔規(guī)律、中間換檔規(guī)律和最佳動力性換檔規(guī)律，經(jīng)換檔規(guī)律切換模塊計算得出對應動力指數(shù)下目標檔位，經(jīng)過濾波算法得出最終目標檔位。這樣的檔位仲裁方法具有多種固定的中間換擋規(guī)律，足以滿足駕駛員多種需求。進一步的，所述車輛信息還包括大氣環(huán)境壓力。這樣本發(fā)明的自動變速箱模糊控制方法還綜合考慮了環(huán)境因素，更安全可靠。進一步的，所述自動變速箱控制器具有抗電磁干擾和抗振外殼。由于自動變速箱控制器具有多種電子元件而且工作在汽車內(nèi)部震動多，必須具有足夠的抗電磁干擾和抗振能力，以保證正常工作。進一步的，所述模糊控制模塊的解模糊方法為面積中心法。該種解模糊方法可以強調(diào)某個輸入因素的作用，因此適合于偏向駕駛性或偏向經(jīng)濟性的自動變速箱控制器使用。進一步的，所述模糊控制模塊的解模糊方法也可以為重心法。與面積重心法相比， 重心法更強調(diào)各種輸入因素綜合作用，因此適合于綜合性的自動變速箱控制器使用。


圖1是本發(fā)明的自動變速箱模糊控制原理圖； 圖2是本發(fā)明的檔位仲裁算法原理圖3是本發(fā)明的自動變速箱模糊控制流程圖。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。2、如圖1，本發(fā)明的自動變速箱模糊控制方法的核心是模糊控制模塊和檔位仲裁。 模糊控制模塊主要包括模糊化、模糊規(guī)則和解模糊。自動變速箱控制器(TCU)根據(jù)油門開度、剎車等駕駛員動作和車速、發(fā)動機轉速、大氣環(huán)境壓力等車輛信息，進行信號處理，確定模糊子集和論域，然后進入模糊控制模塊，經(jīng)計算得出動力指數(shù)DSI，檔位仲裁算法根據(jù) DSI判定計算出最終目標檔位，目標檔位更新輸出給選換檔控制及執(zhí)行模塊，完成換檔。如圖3，包括以下步驟
A、自動變速箱控制器(TCU)采集駕駛員動作信息和車輛信息，判斷車速是否大于5km/ h，若車速大于5km/h，則進行下一步驟，其中所述駕駛員動作信息包括油門開度DD ( %)、油門變化率ADD (%/s)以及剎車信號BK，所述車輛信息包括車速VS (km/h)、車輛加速度 VSA (m/s2)、發(fā)動機轉速變化指數(shù)ESI (rpm/s/2000)以及大氣環(huán)境壓力EP (bar)。B、自動變速箱控制器對駕駛員動作信息和車輛信息進行信號處理，信號處理結果進入所述自動變速箱控制器內(nèi)的模糊控制模塊，計算出動力指數(shù)DSI，所述動力指數(shù)是以最佳經(jīng)濟性換擋規(guī)律時為0，最佳動力性換擋規(guī)律時為1的
區(qū)域之間的一個系數(shù)；
C、根據(jù)動力指數(shù)DSI進行檔位仲裁，自動變速箱控制器根據(jù)仲裁結果調(diào)整至目標檔位。本發(fā)明的具體的實現(xiàn)過程如下 1、確定模糊子集和論域
油門開度DD (%) 基本論域為
模糊子集為OA ML, ΜΕ, ΜΗ, HI}{低，中低，中，中高，高}
模糊子集的論域為{0，1，2，3，4}
油門變化率Δ DD (% /s)
基本論域為
模糊子集為OA ML, ΜΕ, ΜΗ, HI}
{低，中低，中，中高，高}
模糊子集的論域為{0，1，2，3，4}
大氣環(huán)境壓力EP (bar)
基本論域為
模糊子集為{L0, ML, ΜΕ, ΜΗ, HI}
{低，中低，中，中高，高}
模糊子集的論域為{0，1，2，3，4}
車速 VS (km/h)
基本論域為
模糊子集為{L0, ML, ΜΕ, ΜΗ, HI}
{低，中低，中，中高，高}
模糊子集的論域為{0，1，2，3，4}
車輛加速度VSA (m/s2)
基本論域為[_3，3]
模糊子集為{L0, ME, HI}
{低，中，高}
模糊子集的論域為{0，1，2} 發(fā)動機轉速變化指數(shù)ESI (rpm/s/2000) 基本論域為
模糊子集為OA ME, HI}
{低，中，高}
模糊子集的論域為{0，1，2 } 剎車信號BK 基本論域為
模糊子集為OA HI}
{低，高}
模糊子集的論域為{0，1} 動力指數(shù)DSI 基本論域為
模糊子集為{ECO，ML, ΜΕ, ΜΗ, SPT} {經(jīng)濟，中低，中，中高，動力} 模糊子集的論域為{0，1，2，3，4} 2、模糊化處理
模糊化處理主要是確定模糊變量的賦值表，本發(fā)明所用隸屬函數(shù)主要根據(jù)駕駛經(jīng)驗和大量試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出。
油門開度DD的賦值表表1油門開度DD的賦值表
權利要求
1.一種自動變速箱模糊控制方法，其特征在于包括以下步驟A、自動變速箱控制器采集駕駛員動作信息和車輛信息，判斷車速是否大于標定值，若車速大于標定值，則進行下一步驟，其中所述駕駛員動作信息至少包括油門開度、油門變化率以及剎車信號，所述車輛信息至少包括車速、車輛加速度以及發(fā)動機轉速變化指數(shù)；B、自動變速箱控制器對駕駛員動作信息和車輛信息進行信號處理，信號處理結果進入所述自動變速箱控制器內(nèi)的模糊控制模塊，計算出動力指數(shù)，所述動力指數(shù)是以最佳經(jīng)濟性換擋規(guī)律時為0，最佳動力性換擋規(guī)律時為1的
區(qū)域之間的一個系數(shù)；C、根據(jù)動力指數(shù)進行檔位仲裁，自動變速箱控制器根據(jù)仲裁結果調(diào)整至目標檔位。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動變速箱模糊控制方法，其特征在于所述檔位仲裁的方法為根據(jù)當前動力指數(shù)、最佳動力目標檔位和最佳經(jīng)濟目標檔位，線性插值算法計算出介于兩者之間的中間檔位，經(jīng)過濾波算法得出最終目標檔位。
3.根據(jù)權利要求1所述的自動變速箱模糊控制方法，其特征在于所述檔位仲裁的方法根據(jù)動力指數(shù)從0到10，依次設定好最佳經(jīng)濟性換檔規(guī)律、中間換檔規(guī)律和最佳動力性換檔規(guī)律，經(jīng)換檔規(guī)律切換模塊計算得出對應動力指數(shù)下目標檔位，經(jīng)過濾波算法得出最終目標檔位。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的自動變速箱模糊控制方法，其特征在于所述車輛信息還包括大氣環(huán)境壓力。
5.根據(jù)權利要求4所述的自動變速箱模糊控制方法，其特征在于自動變速箱控制器具有抗電磁干擾和抗震外殼。
6.根據(jù)權利要求5所述的自動變速箱模糊控制方法，其特征在于所述模糊控制模塊的解模糊方法為面積中心法。
7.根據(jù)權利要求5所述的自動變速箱模糊控制方法，其特征在于所述模糊控制模塊的解模糊方法為重心法。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種綜合考慮了駕駛員意愿、汽車行駛工況的自動變速箱模糊控制方法，包括采集駕駛員動作信息和車輛信息，模糊控制以及檔位仲裁等步驟。本發(fā)明的優(yōu)點是駕駛員意愿和汽車行駛工況信息通過模糊化處理，自動變速箱自動識別當前駕駛工況下駕駛員意愿和汽車行駛環(huán)境，引入多參數(shù)動態(tài)模糊控制，適用于復雜工況下的最優(yōu)換檔規(guī)律；利用駕駛經(jīng)驗及專家知識庫形成的模糊規(guī)則，通過解模糊處理直接得出基于專家系統(tǒng)的換檔規(guī)律。
文檔編號F16H59/54GK102518792SQ201110423208
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者鞏翔宇, 王洪苗 申請人:奇瑞汽車股份有限公司