專利名稱：一種自動變速箱模糊控制方法
技術領域：
本發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展，自動變速箱的換檔控制策略也由經典的傳動控制向現代控制方向發展。傳統的基本換檔規律主要有單參數、兩參數和三參數換檔規律，僅反映了汽車駕駛的基本行駛狀態，沒有充分考慮駕駛員意愿、特殊行駛工況和道路與環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。
發明內容
本發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。根據本發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、車輛加速度以及發動機轉速變化指數；
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的模糊控制模塊，計算出動力指數，所述動力指數是以最佳經濟性換擋規律時為0，最佳動力性換擋規律時為1的
區域之間的一個系數；
C、根據動力指數進行檔位仲裁，自動變速箱控制器根據仲裁結果調整至目標檔位。本發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境，弓丨入多參數動態模糊控制，適用于復雜工況下的最優換檔規律；利用駕駛經驗及專家知識庫形成的模糊規則，通過解模糊處理直接得出基于專家系統的換檔規律。進一步的，所述檔位仲裁的方法為根據當前動力指數、最佳動力目標檔位和最佳經濟目標檔位，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動力指數從0到10，依次設定好最佳經濟性換檔規律、中間換檔規律和最佳動力性換檔規律，經換檔規律切換模塊計算得出對應動力指數下目標檔位，經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境壓力。這樣本發明的自動變速箱模糊控制方法還綜合考慮了環境因素，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某個輸入因素的作用，因此適合于偏向駕駛性或偏向經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是本發明的自動變速箱模糊控制原理圖； 圖2是本發明的檔位仲裁算法原理圖3是本發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、模糊規則和解模糊。自動變速箱控制器(TCU)根據油門開度、剎車等駕駛員動作和車速、發動機轉速、大氣環境壓力等車輛信息，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，經計算得出動力指數DSI，檔位仲裁算法根據 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)、發動機轉速變化指數ESI (rpm/s/2000)以及大氣環境壓力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的模糊控制模塊，計算出動力指數DSI，所述動力指數是以最佳經濟性換擋規律時為0，最佳動力性換擋規律時為1的
區域之間的一個系數；
C、根據動力指數DSI進行檔位仲裁，自動變速箱控制器根據仲裁結果調整至目標檔位。本發明的具體的實現過程如下 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} 發動機轉速變化指數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DSI 基本論域為
模糊子集為{ECO，ML, ΜΕ, ΜΗ, SPT} {經濟，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，本發明所用隸屬函數主要根據駕駛經驗和大量試驗數據統計得出。
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、車輛加速度以及發動機轉速變化指數；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的模糊控制模塊，計算出動力指數，所述動力指數是以最佳經濟性換擋規律時為0，最佳動力性換擋規律時為1的
區域之間的一個系數；C、根據動力指數進行檔位仲裁，自動變速箱控制器根據仲裁結果調整至目標檔位。
2.根據權利要求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當前動力指數、最佳動力目標檔位和最佳經濟目標檔位，線性插值算法計算出介于兩者之間的中間檔位，經過濾波算法得出最終目標檔位。
3.根據權利要求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動力指數從0到10，依次設定好最佳經濟性換檔規律、中間換檔規律和最佳動力性換檔規律，經換檔規律切換模塊計算得出對應動力指數下目標檔位，經過濾波算法得出最終目標檔位。
4.根據權利要求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境壓力。
5.根據權利要求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。本發明的優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境，引入多參數動態模糊控制，適用于復雜工況下的最優換檔規律；利用駕駛經驗及專家知識庫形成的模糊規則，通過解模糊處理直接得出基于專家系統的換檔規律。
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 優先權日2011年12月16日
發明者鞏翔宇, 王洪苗 申請人:奇瑞汽車股份有限公司