一种有级式自动变速器控制参数优化方法技术

本发明专利技术公开了一种有级式自动变速器控制参数优化方法，包括：步骤一、以换挡舒适度为优化目标选择待优化参数及目标响应；其中，所述待优化参数包括：车速、车辆加速度、发动机转速、油门开度、油门开度变化率、车辆质量和液压控制系统主油压；所述目标相应为：加权加速度均方根值、最大冲击度和最大发动机转速变化量；步骤二、确定所述待优化参数的取值区间及目标响应的取值区间；步骤三、在所述待优化参数的取值区间内选取待优化参数样本点，得到各样本点对应的目标响应值；步骤四、根据选取的待优化参数样本点和各样本点对应的目标响应值建立参数优化模型；步骤五、根据所述参数优化模型进行参数优化。本发明专利技术能够提高参数优化的效果及优化效率。

A Method for Optimizing Control Parameters of Stepped Automatic Transmission

【技术实现步骤摘要】
一种有级式自动变速器控制参数优化方法
本专利技术属于有级式自动变速器控制
，特别涉及一种有级式自动变速器控制参数优化方法。
技术介绍
有级式自动变速器是在手动变速器基础上发展出来的，它的电控系统能够根据车辆行驶时的车速、发动机转速和油门开度等信息自动选择合适的档位，以保证车辆行驶的动力性、燃油经济性和乘坐舒适性。有级式自动变速器电控系统的控制策略开发时，需要进行参数优化，即根据所需求的控制目标，对控制策略中的参数进行调整，以实现优化控制品质的目的。控制参数的选取直接决定了自动变速器的特性，对整车的驾驶性能有很大的影响。但目前控制参数的优化基本都依赖于工程师的经验调整以及不断试验得到，这种方法效率低且较难实现全局最优。而且有级式自动变速器的参数优化过程中，通常以整车动力性或经济性指标作为响应进行优化，与之相关的标定方法研究也较多，但以换挡舒适度为目标的控制参数优化方法研究较少。
技术实现思路
本专利技术提供了一种有级式自动变速器控制参数优化方法，其换挡舒适度为优化目标选择待优化参数及目标响应，本专利技术的目的之一是根据待优化参数及目标响应建立参数优化模型，并根据参数优化代理模型进行参数优化，能够提高参数优化的效率。本专利技术提供了一种有级式自动变速器控制参数优化方法，在建立参数优化代理模型后对参数优化代理模型的可信度进行验证，并在可信度不满足要求时，重新选择优化参数样本，采用本专利技术的目的之二是提高参数样本选取的有效性，从而提高优化的效果。本专利技术提供的技术方案为：一种有级式自动变速器控制参数优化方法，包括：步骤一、选择待优化参数及目标响应；其中，所述待优化参数包括：车速、车辆加速度、发动机转速、油门开度、油门开度变化率、车辆质量和液压控制系统主油压；以及所述目标响应为：加权加速度均方根值、最大冲击度和最大发动机转速变化量；步骤二、确定所述待优化参数的取值区间及所述目标响应的取值区间；步骤三、在所述待优化参数的取值区间内选取待优化参数样本点，得到各样本点对应的目标响应值；步骤四、根据选取的待优化参数样本点和各样本点对应的目标响应值建立参数优化模型；步骤五、根据所述参数优化模型进行参数优化。优选的是，在所述步骤二中，在确定所述待优化参数的取值区间之后，根据如下公式确定目标响应的取值区间：Δωemax＝[max(ωe)-min(ωe)]T；式中，aw为加权加速度均方根值，jmax为最大冲击度，Δωemax为最大发动机转速变化量；T为换挡过程时间，a为车辆加速度，ωe为发动机转速，t为时间。优选的是，在所述步骤三中，选取待优化参数样本点的方法为：步骤1、将待优化参数xi在其取值区间内等概率划分为m个子区间，每个子区间记为步骤2、在每个子区间内分别进行随机抽样，定义随机数λ∈[0,1]，则随机抽样点为：其中，m为抽取的样本个数，k为子区间序号。优选的是，在所述步骤四中，将选取的待优化参数样本点作为输入，将所述待优化参数样本点对应的目标响应作为输出，建立RBF神经网络模型，作为所述参数优化模型。优选的是，在所述步骤四之前，还包括根据选择的待优化参数的相关系数精简待优化参数的数量；其中，所述待优化参数的相关系数为：其中，x和y分别表示不同的待优化参数；当rxy>0.8时，只保留x或y中的一个待优化参数；当rxy<-0.8时，保留x和x的相反数作为待优化参数，或者保留y和y的相反数作为待优化参数。优选的是，在所述步骤四之前，还包括根据待优化参数与待优化参数对应的目标响应值的相关系数精简待优化参数的数量；其中，所述待优化参数与待优化参数对应的目标响应的相关系数为：其中，x表示待优化参数，z表示待优化参数对应的目标响应；当rxz∈(-0.1,0.1)时，将对应的待优化参数删除。优选的是，在所述步骤四中，还包括验证参数优化模型的预测输出值与实际输出间值的相关程度，当所述相关程度小于0.9时，重复进行步骤三；其中，所述相关程度的计算方法为：其中，zi为实际输出值，为实际输出平均值，为参数优化模型预测输出值。优选的是，在所述步骤五中，以舒适度最优为目标，对所述待优化控制参数进行优化，包括如下步骤：步骤1、采用二进制编码方式，对车速v、车辆加速度a、发动机转速ωe、油门开度α、油门开度变化率车辆质量m和液压控制系统主油压p进行编码；步骤2、随机产生第一代种群，所述第一代种群中的每个个体都包含v、a、ωe、α、m和p；舒适度步骤3、计算第一代种群中的个体对应的适应度；其中，所述适应度为：步骤4、将所述个体按适应度排序，选择适应度高的个体，进行交叉和变异，生成第二代种群；步骤5、计算第二代种群中的个体对应的适应度，循环进行步骤4-5，直到达到设定的迭代次数；选出最大适应度对应的个体作为最优解；步骤6、对所述最优解进行解码，得到最优的v、a、ωe、α、m和p的标定值。优选的是，在所述步骤五中，根据所述参数优化模型得到不同的所述待优化参数所对应的目标响应值，并且根据所述目标响应值对所述待优化参数进行优化调整。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的有级式自动变速器控制参数优化方法，以换挡舒适度为优化目标选择待优化参数及目标响应，根据待优化参数及目标响应建立参数优化模型，并根据参数优化代理模型进行参数优化，能够提高参数优化的效率。本专利技术提供的有级式自动变速器控制参数优化方法，在建立参数优化代理模型后对参数优化代理模型的可信度进行验证，并在可信度不满足要求时，重新选择优化参数样本，直到建立的参数优化代理模型的可信度满足要求；本专利技术能够提高参数样本选取的有效性，从而提高优化的效果。附图说明图1为本专利技术实施例1中通过主效应分析得到的油门开度变化对加权加速度均方根值的影响示意图。图2为本专利技术实施例1中通过主效应分析得到的车速变化对加权加速度均方根值的影响示意图。图3为本专利技术实施例1中通过主效应分析得到的油门开度变化对最大冲击度的影响示意图。图4为本专利技术实施例1中通过主效应分析得到的车速变化对最大冲击度的影响示意图。图5为本专利技术实施例1中通过主效应分析得到的油门开度变化对最大发动机转速变化量的影响示意图。图6为本专利技术实施例1中通过主效应分析得到的车速变化对最大发动机转速变化量的影响示意图。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。如图1所示，本专利技术提供了一种有级式自动变速器控制参数优化方法，包括如下步骤：步骤一、确定待优化控制参数及目标响应。有级式自动变速器包括电控机械式自动变速器、液力自动变速器和双离合自动变速器，各种自动变速器电控系统控制策略中的控制参数均有差异，在换挡过程中，各变速器有其各自独特的控制参数，例如控制阀油压、离合器主从动盘转速差等。不同的自动变速器需要根据其各自结构特征和执行机构选择其相应的待优化控制参数。在本专利技术以换挡舒适度为优化目标，选择的待优化控制参数包括：车速v(km/h)，车辆加速度a(m/s2)，发动机转速ω(rpm)，油门开度α(％)，油门开度变化率车辆质量m(kg)(车辆载荷在空载与满载间变化时，其值直接影响整车惯量，从而改变换挡舒适性)和液压控制系统主油压p(kpa)。这些参数在各种工况下的有级式自动变速器的换挡决策和换挡执行过程中，均能直接影响换挡过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有级式自动变速器控制参数优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、选择待优化参数及目标响应；其中，所述待优化参数包括：车速、车辆加速度、发动机转速、油门开度、油门开度变化率、车辆质量和液压控制系统主油压；以及所述目标响应为：加权加速度均方根值、最大冲击度和最大发动机转速变化量；步骤二、确定所述待优化参数的取值区间及所述目标响应的取值区间；步骤三、在所述待优化参数的取值区间内选取待优化参数样本点，得到各样本点对应的目标响应值；步骤四、根据选取的待优化参数样本点和各样本点对应的目标响应值建立参数优化模型；步骤五、根据所述参数优化模型进行参数优化。

【技术特征摘要】
1.一种有级式自动变速器控制参数优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、选择待优化参数及目标响应；其中，所述待优化参数包括：车速、车辆加速度、发动机转速、油门开度、油门开度变化率、车辆质量和液压控制系统主油压；以及所述目标响应为：加权加速度均方根值、最大冲击度和最大发动机转速变化量；步骤二、确定所述待优化参数的取值区间及所述目标响应的取值区间；步骤三、在所述待优化参数的取值区间内选取待优化参数样本点，得到各样本点对应的目标响应值；步骤四、根据选取的待优化参数样本点和各样本点对应的目标响应值建立参数优化模型；步骤五、根据所述参数优化模型进行参数优化。2.根据权利要求1所述的有级式自动变速器控制参数优化方法，其特征在于，在所述步骤二中，在确定所述待优化参数的取值区间之后，根据如下公式确定目标响应的取值区间：Δωemax＝[max(ωe)-min(ωe)]T；式中，aw为加权加速度均方根值，jmax为最大冲击度，Δωemax为最大发动机转速变化量；T为换挡过程时间，a为车辆加速度，ωe为发动机转速，t为时间。3.根据权利要求2所述的有级式自动变速器控制参数优化方法，其特征在于，在所述步骤三中，选取待优化参数样本点的方法为：步骤1、将待优化参数xi在其取值区间内等概率划分为m个子区间，每个子区间记为步骤2、在每个子区间内分别进行随机抽样，定义随机数λ∈[0,1]，则随机抽样点为：其中，m为抽取的样本个数，k为子区间序号。4.根据权利要求3所述的有级式自动变速器控制参数优化方法，其特征在于，在所述步骤四中，将选取的待优化参数样本点作为输入，将所述待优化参数样本点对应的目标响应作为输出，建立RBF神经网络模型，作为所述参数优化模型。5.根据权利要求3或4所述的有级式自动变速器控制参数优化方法，其特征在于，在所述步骤四之前，还包括根据选择的待优化参数的相关系数精简待优化参数的数量；其中，所述待优化参数的相关系数为：其中，x和y分别表示不同的待优化参数；当rxy>0.8...

【专利技术属性】
技术研发人员：付尧，雷雨龙，姜赟涛，李兴忠，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22