一种用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法技术

本发明专利技术公开了一种用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法，包括：步骤一、采集油门开度和实际滑差转速，确定车辆的起步工况及其目标滑差转速；其中，将所述油门开度分为小油门开度、中油门开度、大油门开度和全油门开度；步骤二、根据所述油门开度对所述闭锁离合器的滑差转速进行控制；其中，当所述油门开度处于中油门开度或者大油门开度时，通过模糊控制模型调整PID控制器参数，通过PID控制器调整的三个参数ΔKp、ΔKi、ΔKd，对实际滑差转速进行调整。

A Slip Speed Control Method for Locked Clutch under Different Starting Conditions

The invention discloses a sliding speed control method for locking clutch under different starting conditions of a vehicle, which includes: step 1, acquisition of throttle opening and actual sliding speed, determination of vehicle starting conditions and target sliding speed; step 2, dividing the throttle opening into small throttle opening, medium throttle opening, large throttle opening and full throttle opening; The throttle opening is used to control the slip speed of the locking clutch. When the throttle opening is at the middle throttle opening or the large throttle opening, the parameters of the PID controller are adjusted by the fuzzy control model, and the actual slip speed is adjusted by the three parameters Kp, Ki and Kd adjusted by the PID controller.

【技术实现步骤摘要】
一种用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法
本专利技术涉及闭锁离合器控制领域，具体涉及一种用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法。
技术介绍
目前应用的液力机械式自动变速器(简称AT)几乎都采用了闭锁离合器滑差控制技术，带有AT的自动变速车辆，在起步工况下，相比于传统机械式变速器，可以使汽车起步更加平稳、发动机与传动系统接合更加柔和。但是，这种优点是在液力变矩器处于纯液力工况时带来的。但是与此同时，也带来了不良的后果，也就是纯液力状态所带来的效率的下降，直接影响就是降低车辆的经济性。为了提高车辆经济性，在适当的时候，需要将液力变矩器闭锁。闭锁使得车辆效率提高，但同时会导致乘坐舒适性、汽车操纵性等的下降。所以，为了平衡二者的矛盾，滑差技术应运而生。现有技术方案，应用比较普遍的是基于PID控制方式的滑差控制方式。而这种控制方式的控制性能的优良与否，取决于实际滑差转速的调整，即能否使实时的和理想的目标滑差转速相一致。但是现有的滑差转速PID控制技术，其参数经常整定不良，对运行工况的适应性较差，具有较大的滞后性，无法满足实时地调整为目标滑差转速的需求，容易造成与目标滑差转速偏差过大、滑摩时摩擦片过热等现象。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法，本专利技术的专利技术目的之一是采用滑差技术平衡乘坐舒适性、汽车操纵性与汽车经济性之间的矛盾，并且将模糊控制和PID控制相结合，进一步优化PID控制的整体性能。本专利技术的专利技术目的之二是在小油门开度、大油门开度或者全油门开度时，对实际滑差转速进行校正，能够更好的对滑差转速进行控制，进一步优化离合器整体性能。本专利技术提供的技术方案为：一种用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法，包括如下步骤：步骤一、采集油门开度和实际滑差转速，确定车辆的起步工况及其目标滑差转速；其中，将所述油门开度分为小油门开度、中油门开度、大油门开度和全油门开度；步骤二、根据所述油门开度对所述闭锁离合器的滑差转速进行控制；其中，当所述油门开度处于中油门开度或者大油门开度时，通过模糊控制模型调整PID控制器参数，通过PID控制器调整的三个参数ΔKp、ΔKi、ΔKd，对实际滑差转速进行调整。优选的是，在所述步骤二中，通过模糊控制模型调整PID控制器参数过程包括：设置通过PID控制器调节的初始参数Kp、Ki、Kd后，确定采样周期；分别将目标滑差转速和实际滑差转速之差e、滑差转速变化率以及调整PID控制器参数的ΔKp、ΔKi、ΔKd转换为模糊论域中的量化等级；将所述目标滑差转速和实际滑差转速之差e、滑差转速变化率ec输入模糊控制器，模糊控制器输出是调整PID控制器参数的ΔKp、ΔKi、ΔKd；通过PID控制器调整三个参数ΔKp、ΔKi、ΔKd，得到调整后的实际滑差转速，计算目标滑差转速和调整后的实际滑差转速之差，其如果在误差允许范围之内，则所述调整后的实际滑差转速为控制后的滑差转速。优选的是，当所述油门开度处于大油门开度时，通过如下公式将通过基于模糊控制模型调整PID控制器参数后调整的实际滑差转速进行校正，得到大油门开度校正滑差转速ef_max：其中，式中，ef为实际滑差转速，ef′为调整后的实际滑差转速，et_max为油门开度处于大油门开度时设定的目标滑差转速。优选的是，在所述步骤二中，当所述油门开度处于小油门开度时，通过如下公式对所述实际滑差转速进行控制得到小油门开度滑差转速ef_min：其中，F(β)＝-0.0013β2+0.0284β+A1；式中，ef_minA为油门开度处于小油门开度时能够达到的最大实际滑差转速，ef_minB为油门开度处于小油门开度时能够达到的最小实际滑差转速，ef为实际滑差转速，et_min为油门开度处于小油门开度时设定的目标滑差转速，βminA为控制油门开度处于小油门开度范围时能够达到的的最大油门开度，β为油门开度，A1为第一经验校正常数，取值范围为0.97～1.05，A2为第二经验校正常数，取值范围为4.24～4.38，δ为第一校正系数，取值范围为1.97～2.13，ψ为第二校正系数，取值范围为5.67～5.83。优选的是，在所述步骤二中，当所述油门开度处于全油门开度时，通过如下公式对所述实际滑差转速进行控制得到全油门开度滑差转速ef_all：其中，式中，ef为实际滑差转速，et_max为油门开度处于大油门开度时设定的目标滑差转速，A3为第三经验校正常数，取值范围为0.083～0.096。优选的是，A1取值为1.01，A2取值为4.31，A3取值为0.092，δ取值为2.06，ψ取值为5.75；以及et_min为800r/min，et_max为3000r/min。优选的是，所述小油门开度βmin的取值范围为0＜βmin≤20％，所述中油门开度βmid的取值范围为20％＜βmid≤70％，所述大油门开度βmax的取值范围为70％＜βmax＜100％。优选的是，所述模糊控制模型中的目标滑差转速和实际滑差转速之差e分为9个量化等级，滑差转速变化率分为9个量化等级，目标滑差转速和实际滑差转速之差e及滑差转速变化率的模糊集划分为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}；PID控制器参数的ΔKp、ΔKi、ΔKd均分为9个量化等级，模糊集均划分为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}。优选的是，目标滑差转速和实际滑差转速之差e和滑差转速变化率的实际量化等级为[-9，9]，PID控制器调整的参数ΔKi、ΔKd、ΔKp的实际量化等级为[-9，9]。优选的是，目标滑差转速和实际滑差转速之差e、滑差转速变化率PID控制器调整的参数ΔKi、ΔKd的实际离散论域均为[-1，1]，PID控制器调整的参数ΔKp的实际离散论域为[-2，2]。本专利技术与现有技术相比较所具有的有益效果：1、本专利技术采用模糊PID控制，有效地解决了实际滑差转速无法和理想滑差转速实时的相一致问题；2、现有的滑差转速PID控制技术，其参数经常整定不良，对运行工况的适应性较差，具有较大的滞后性，无法满足实时地调整为目标滑差转速的需求，容易造成与目标滑差转速偏差过大、滑摩时摩擦片过热等现象，本专利技术有效的解决了以上问题；3、本专利技术采用模糊控制器实时调整PID控制器比例系数，积分系数和微分系数，相比于传统的PID控制而言，本专利技术的PID比例、积分、微分系数的调整更加灵活、迅速、准确，能更好地满足实时性要求；4、本专利技术在油门开度处于小油门开度、大油门开度或者全油门开度时，对实际滑差转速进行不同的校正，因而更好的去控制滑差转速。附图说明图1为本专利技术所述的液力变矩器工作特性示意图。图2为本专利技术所述的模糊PID工作原理示意图。图3为本专利技术所述的模糊PID工作流程图。图4为本专利技术所述的隶属度函数图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术提供了一种用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法，包括如下步骤：步骤一、采集油门开度和实际滑差转速，确定车辆的起步工况及其目标滑差转速；其中，将所述油门开度分为小油门开度、中油门开度、大油门开度和全油门开度；步骤二、根据所述油门开度对所述闭合离合器的滑差转速进行控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、采集油门开度和实际滑差转速，确定车辆的起步工况及其目标滑差转速；其中，将所述油门开度分为小油门开度、中油门开度、大油门开度和全油门开度；步骤二、根据所述油门开度对所述闭锁离合器的滑差转速进行控制；其中，当所述油门开度处于中油门开度或者大油门开度时，通过模糊控制模型调整PID控制器参数，通过PID控制器调整的三个参数ΔKp、ΔKi、ΔKd，对实际滑差转速进行调整。

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、采集油门开度和实际滑差转速，确定车辆的起步工况及其目标滑差转速；其中，将所述油门开度分为小油门开度、中油门开度、大油门开度和全油门开度；步骤二、根据所述油门开度对所述闭锁离合器的滑差转速进行控制；其中，当所述油门开度处于中油门开度或者大油门开度时，通过模糊控制模型调整PID控制器参数，通过PID控制器调整的三个参数ΔKp、ΔKi、ΔKd，对实际滑差转速进行调整。2.如权利要求1所述的用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法，其特征在于，在所述步骤二中，通过模糊控制模型调整PID控制器参数过程包括：设置通过PID控制器调节的初始参数Kp、Ki、Kd后，确定采样周期；分别将目标滑差转速和实际滑差转速之差e、滑差转速变化率以及调整PID控制器参数的ΔKp、ΔKi、ΔKd转换为模糊论域中的量化等级；将所述目标滑差转速和实际滑差转速之差e、滑差转速变化率ec输入模糊控制器，模糊控制器输出是调整PID控制器参数的ΔKp、ΔKi、ΔKd；通过PID控制器调整三个参数ΔKp、ΔKi、ΔKd，得到调整后的实际滑差转速，计算目标滑差转速和调整后的实际滑差转速之差，其如果在误差允许范围之内，则所述调整后的实际滑差转速为控制后的滑差转速。3.如权利要求2所述的用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法，其特征在于，当所述油门开度处于大油门开度时，通过如下公式将通过基于模糊控制模型调整PID控制器参数后调整的实际滑差转速进行校正，得到大油门开度校正滑差转速ef_max：其中，式中，ef为实际滑差转速，ef′为调整后的实际滑差转速，et_max为油门开度处于大油门开度时设定的目标滑差转速。4.如权利要求1所述的用于车辆不同起步工况下的闭锁离合器滑差转速控制方法，其特征在于，在所述步骤二中，当所述油门开度处于小油门开度时，通过如下公式对所述实际滑差转速进行控制得到小油门开度滑差转速ef_min：其中，F(β)＝-0.0013β2+0.0284β+A1；式中，ef_minA为油门开度处于小油门开度时能够达到的最大实际滑差转速，ef_minB为油门开度处于小油门开度时能够达到的最小实际滑差转速，ef为实际滑差转速，et_min为油门开度处于小油门开度时设定的目标滑差转速，βminA为控制油门开度处于小油门开度范围时能够达到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷雨龙，温官正，宋琪，张向新，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22