CN107606132A - 基于模糊控制的自动变速器车辆的急松油门升挡延迟控制功能模块构架及变速器控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于模糊控制的自动变速器车辆的急松油门升挡延迟控制功能模块构架及变速器控制系统，其功能模块构架包括信号采集、油门斜率计算、油门斜率滤波、急松油门的升挡延迟斜率计算、急松油门的升挡延迟判断等功能模块。本发明运用模糊控制理论计算急松油门的升挡延迟斜率，根据升挡延迟斜率来判断是否禁止升挡，能够更准确的反应驾驶员意图，让驾乘更舒适。

Description

基于模糊控制的自动变速器车辆的急松油门升挡延迟控制功 能模块构架及变速器控制系统

技术领域

本发明涉及变速器控制领域，特别涉及一种基于模糊控制理论的自动变速器车辆的急松油门升挡延迟控制功能模块构架及变速器控制系统。

背景技术

自自动变速器尤其是双离合变速器问世以来，双离合变速器越来越成熟，特别是最近几年，各大汽车或变速器零部件供应商都在加大双离合变速器的研发工作。双离合变速器有别于一般的自动变速器，它基于手动变速器而又有别于自动变速器，除了拥有手动变速器的灵活性及双离合变速器的舒适性外，还能提供无间断的动力输出。与传统的手动变速器相比，双离合变速器使用更方便，因为说到底，它还是一个手动变速器，只是使用了双离合变速器的新技术，使得手动变速器具备自动性能，同时大大改善了汽车的燃油经济性，双离合变速器比手动变速器换挡更快速、顺畅，动力输出不间断，它能带给驾驶者有如驾驶赛车般的感受。另外，它消除了手动变速器在换挡时的扭矩中断感，使驾驶更灵敏。

在车辆行驶过程中，驾驶员急松油门减速情况下有可能会触发升挡，但这时候从驾驶舒适性和驾乘安全性的角度考虑，驾驶员期望车辆不要升挡。一般的控制方法就是当急松油门出现升挡请求的情况下，根据油门斜率来判断急松油门的程度来决定是否禁止升挡，如果油门斜率低于了一个阈值，则保持当前行驶挡位；当油门斜率高于了另一个阈值，则延迟一段时间后升挡。由于油门斜率计算非常简单，油门斜率就是当前油门斜率与上次油门斜率的差值，而该控制方法仅仅根据油门斜率来决定是否禁止升挡，导致该控制方法适应驾驶员的意图比较差，有时候还会出现与驾驶员意图相违背的情况。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种基于模糊控制的自动变速器车辆的急松油门升挡延迟控制功能模块构架及变速器控制系统，其运用模糊控制理论计算急松油门的升挡延迟斜率，根据升挡延迟斜率来判断是否禁止升挡，能够更准确的反应驾驶员意图，让驾乘更舒适。

本发明的目的是采用下述方案实现的：一种基于模糊控制的自动变速器车辆的急松油门升挡延迟控制功能模块构架，包括信号采集模块，所述信号采集模块用于实时采集油门信号、发动机转速信号、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号；

以及油门斜率计算模块，所述油门斜率计算模块用于对油门取微分得到油门斜率信号；

以及油门斜率滤波模块，所述油门斜率滤波模块用于对油门斜率信号进行滤波，得到滤波后的油门斜率信号；

以及急松油门的升挡延迟斜率计算模块，所述急松油门的升挡延迟斜率计算模块用于计算急松油门的升挡延迟斜率，其中，该急松油门的升挡延迟斜率计算模块用于获取油门x和滤波后的油门斜率y作为输入变量，并将油门x和滤波后的油门斜率y对应输入到4个隶属度函数A(x)、B(y)、C(y)、D(y)，分别得到4个相应的输出值A_x、B_y、C_y、D_y，其中，A(x)＝表示模糊集“大油门”的隶属函数，B(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率是负的”的隶属函数，C(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率是正的”的隶属函数，D(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率是非常负的”的隶属函数；并将隶属度函数A(x)、B(y)、C(y)、D(y)的4个输出值A_x、B_y、C_y、D_y输入到4个模糊控制规则中，得到4个模糊控制规则的输出值即升挡延迟斜率原始值A₁、A₂、A₃、A₄，其中，第一个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₁为A_x与D_y中取小值；第二个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₂为B_y；第三个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₃为C_y；第四个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₄为0；将得到的4个升挡延迟斜率原始值A₁、A₂、A₃、A₄按照如下累加平均公式进行精确化处理得到最终需要的升挡延迟斜率，累加平均公式为：

其中A_i为第i个模糊控制规则输出的升挡延迟斜率原始值，K_nj为规则分子系数，K_dj为规则分母系数；

以及急松油门的升挡延迟判断模块，所述急松油门的升挡延迟判断模块用于将升挡延迟斜率与设定的第一阈值、第二阈值进行比较，判断是否禁止升挡。

所述急松油门的升挡延迟判断模块用于将升挡延迟斜率与设定的第一阈值、第二阈值进行比较，当升挡延迟斜率大于第一阈值时，禁止升挡，并设置升挡延迟定时器值，当升挡延迟斜率小于或等于第一阈值且大于或等于第二阈值时，禁止升挡，并冻结升挡延迟定时器值，当升挡延迟斜率小于第二阈值时，如果升挡延迟定时器值大于0，则禁止升挡，并逐渐递减升挡延迟定时器值，如果升挡延迟定时器值为0，则退出升挡延迟，允许升挡。

所述急松油门的升挡延迟判断模块用于根据信号采集模块采集的发动机转速、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号判断是否出现如下五种情况的中的任一情况，这五种情况为：手柄位置不在前进挡、车速比较低、没有出现升挡、发动机没有运转、踩下刹车，当出现以上五种情况中的任一情况时，立即退出升挡延迟。

变速器控制单元TCU分别与发动机控制单元ECU、防抱死系统ABS、电子手柄控制器ESL进行通讯，发动机控制单元ECU用于将实时的油门、发动机转速和脚刹信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU；防抱死系统ABS用于将实时的车速信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU；电子手柄控制器ESL用于将实时的手柄位置信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU。

油门斜率的滤波模块利用一阶顺序低通滤波器对油门斜率进行滤波得到滤波后的油门斜率信号。

所述信号采集模块、油门斜率计算模块、油门斜率滤波模块、急松油门的升挡延迟斜率计算模块、升挡延迟判断模块均设置在变速器控制单元内。

一种基于模糊控制理论的变速器控制系统，包括设置有上述功能模块构架的变速器控制单元TCU，所述变速器控制单元TCU分别与发动机控制单元ECU、防抱死系统ABS、电子手柄控制器ESL进行通讯，发动机控制单元ECU用于将实时的油门、发动机转速和脚刹信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU；防抱死系统ABS用于将实时的车速信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU；电子手柄控制器ESL用于将实时的手柄位置信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU，所述变速器控制单元TCU用于实时采集油门信号、发动机转速信号、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号，并运用模糊控制理论计算急松油门的升挡延迟斜率，根据升挡延迟斜率来判断是否禁止升挡，控制变速器的工作状态。

所述变速器为双离合变速器。

一种基于模糊控制的自动变速器车辆的急松油门升挡延迟功能的控制方法，包括如下步骤：

1)信号采集：变速器控制单元用于实时采集油门、发动机转速、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号；

2)油门斜率计算：变速器控制单元对油门取微分得到油门斜率；

3)油门斜率滤波：变速器控制单元对油门斜率进行滤波，得到滤波后的油门斜率y；

4)急松油门的升挡延迟斜率计算：

41)变速器控制单元获取油门x和滤波后的油门斜率y作为输入变量；

42)并将油门x和滤波后的油门斜率y对应输入到4个隶属度函数A(x)、B(y)、C(y)、D(y)，分别得到4个相应的输出值A_x、B_y、C_y、D_y，其中，A(x)＝表示模糊集“大油门”的隶属函数，B(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率y是负的”的隶属函数，C(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率y是正的”的隶属函数，D(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率y是非常负的”的隶属函数；

43)将隶属度函数A(x)、B(y)、C(y)、D(y)的4个输出值A_x、B_y、C_y、D_y输入到4个模糊控制规则，得到4个模糊控制规则的输出值即升挡延迟斜率原始值A₁、A₂、A₃、A₄，其中，第一个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₁为A_x与D_y中取小值；第二个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₂为B_y；第三个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₃为C_y；第四个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₄为0；

44)将得到的4个升挡延迟斜率原始值A₁、A₂、A₃、A₄按照如下累加平均公式进行精确化处理得到最终需要的升挡延迟斜率，累加平均公式为：

其中A_i为第i个模糊控制规则输出的升挡延迟斜率原始值，K_nj为规则分子系数，K_dj为规则分母系数，K_nj和K_dj是在实车上试验(整车匹配标定)得到的，在车上不停的调整K_nj和K_dj来得到让人最满意的车辆换挡性能。

5)将步骤4)得到的升挡延迟斜率与设定的第一阈值、第二阈值进行比较，判断是否禁止升挡：

51)当升挡延迟斜率大于第一阈值时，禁止升挡(保持挡位)，并设置(设定)升挡延迟定时器值(如设定为200毫秒，具体设定为多少要根据整车匹配标定确定)，返回步骤1)；否则，继续步骤52)；

52)当升挡延迟斜率小于或等于第一阈值且大于或等于第二阈值时，禁止升挡(保持挡位)，并冻结升挡延迟定时器值，返回步骤1)；否则，继续步骤53)；

53)当升挡延迟斜率小于第二阈值时，判断升挡延迟定时器值是否为0，当升挡延迟定时器值为0时，则退出升挡延迟，允许升挡；当升挡延迟定时器值大于0时，则禁止升挡(保持挡位)，逐渐递减升挡延迟定时器值，返回步骤1)。

升挡延迟定时器值从升挡延迟斜率小于第二阈值时才开始逐渐递减。升挡延迟定时器初始值为0。本发明的第一阈值、第二阈值均根据整车匹配标定确定，所谓标定就是在车上不停的调整第一阈值、第二阈值来得到让人最满意的车辆换挡性能。第一阈值是用于识别驾驶员急松油门程度，只有急松油门才会触发急松油门升挡延迟功能，是必要条件。由于在急松油门过程中，油门是从稳态到非稳态再到稳态这样一个过程，非稳态过程油门变化是不稳定的，有可能会出现驾驶员不期望的意图，进而影响车辆性能。第二阈值是用于判断退出升挡延迟，当升挡延迟斜率小于第二阈值情况下，延迟一段时间后允许升挡。第二阈值是退出急松油门升挡延迟功能的必要条件，一旦触发了急松油门，就要等到升挡延迟斜率小于第二阈值才会退出升挡延迟。且因为在急松油门后不延迟一段时间，如果驾驶员突然改变意图，又会出现换挡，通过延迟一段时间后可以减少换挡频次，提高变速器使用寿命。急松油门升挡延迟功能的目的是减少换挡频率，提高驾乘舒适性，延长变速箱使用寿命。

本发明的步骤1)、2)、3)、4)、5)是实时运行，实时采集油门并实时计算油门斜率和急松油门的升挡延迟斜率后实时对是否禁止升挡进行判断。

当急松油门过程中，升挡延迟斜率的变化趋势是由大变小，当急松油门过程中，升挡延迟斜率比第一阈值大的情况下才设置升挡延迟定时器值。只有在急松油门触发升挡情况下，才需要延迟一段时间。因为升挡条件是触发急松油门升挡延迟的必要条件，如果不是升挡，不可能触发急松油门升挡延迟功能，也就没必要延迟时间了。只要触发急松油门升挡，除了下述提及的五种情况外，都要延迟一段时间才退出升挡延迟，允许升挡。

变速器控制单元根据采集的发动机转速信号、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号判断是否出现如下五种情况的中的任一情况，这五种情况为：手柄位置不在前进挡、车速比较低(当车速低于一个阈值如10公里/小时定义为车速比较低，这个阈值可以根据实际情况进行设置)、没有出现升挡(当前车速大于TCU内部程序设定的车速，就会触发升挡，根据这个判断有没有出现升挡)、发动机没有运转、踩下刹车，在所有时间段只要出现以上五种情况中的任一情况时，立即退出升挡延迟。

变速器控制单元利用一阶顺序低通滤波器对油门斜率进行滤波得到滤波后的油门斜率信号。

本发明具有的优点是：相对传统控制理论，本发明的模糊控制理论更能很好的解决复杂或难以精确描述的系统，受环境因素、道路状况以及车辆动态特性影响，驾驶员急松油门工况很复杂，无法用传统控制理论来准确描述，因此，本发明采用了模糊控制理论来解决急松油门升挡延迟功能，以期满足驾驶员意图。本发明运用模糊控制理论计算急松油门的升挡延迟斜率，根据升挡延迟斜率来判断是否禁止升挡，能够更准确的反应驾驶员意图，让驾乘更舒适。

附图说明

图1为本发明的双离合变速器控制系统的结构示意图；

图2为本发明的功能模块示意图；

图3为本发明的急松油门升挡延迟判断的流程图；

图4为本发明的基于模糊控制理论的双离合变速器车辆的急松油门升挡延迟功能的控制方法的流程图。

具体实施方式

参见图1至图4，本发明所述的基于模糊控制理论的双离合变速器车辆的急松油门升挡延迟功能的控制方法的计算机程序安装运行于变速器控制单元TCU中。实施本发明所述的基于模糊控制理论的自动变速器车辆的急松油门的升挡延迟功能的控制方法的计算机程序的功能模块构架由信号采集模块、油门斜率计算模块、油门斜率滤波模块、急松油门的升挡延迟斜率计算和急松油门的升挡延迟判断模块组成。

所述信号采集模块用于实时采集油门信号、发动机转速信号、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号。参见图1，发动机控制单元ECU将实时的油门信号、发动机转速信号和脚刹信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU；防抱死系统ABS将实时的车速信号通过CAN传输给TCU；同时，电子手柄控制器ESL将实时的手柄位置信号通过CAN传输给TCU。变速器控制单元TCU根据实时发动机转速信号、油门信号、脚刹信号、车速信号、手柄位置信号，通过急松油门的升挡延迟斜率的计算方法来得到升挡延迟斜率。变速器控制单元TCU通过CAN与发动机控制单元ECU之间的数据帧、变速器控制单元TCU与防抱死系统ABS之间的数据帧、变速器控制单元TCU与电子手柄控制单元ESL之间的数据帧，获取实时发动机转速、油门、脚刹、车速和手柄位置信号。

油门斜率计算模块，所述油门斜率计算模块用于对油门取微分得到油门斜率信号。滤波模块，所述滤波模块用于对油门斜率信号进行滤波，得到滤波后的油门斜率信号。本实施例变速器控制单元TCU利用一阶顺序低通滤波器对油门斜率进行滤波得到滤波后的油门斜率信号。

急松油门的升挡延迟斜率计算模块，所述急松油门的升挡延迟斜率计算模块用于基于模糊控制理论计算急松油门的升挡延迟斜率，其中，该急松油门的升挡延迟斜率计算模块用于获取油门x和滤波后的油门斜率y作为输入变量，并将油门x和滤波后的油门斜率y对应输入到4个隶属度函数A(x)、B(y)、C(y)、D(y)，分别得到4个相应的输出值A_x、B_y、C_y、D_y，其中，A(x)＝表示模糊集“大油门”的隶属函数，B(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率是负的”的隶属函数，C(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率是正的”的隶属函数，D(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率是非常负的”的隶属函数；并将隶属度函数A(x)、B(y)、C(y)、D(y)的4个输出值A_x、B_y、C_y、D_y输入到4个模糊控制规则，得到4个模糊控制规则的输出值即升挡延迟斜率原始值A₁、A₂、A₃、A₄，其中，第一个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₁为A_x与D_y中取小值；第二个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₂为B_y；第三个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₃为C_y；第四个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₄为0；将得到的4个升挡延迟斜率原始值A₁、A₂、A₃、A₄按照如下累加平均公式进行精确化处理得到最终需要的升挡延迟斜率，累加平均公式为：

其中A_i为第i个模糊控制规则输出的升挡延迟斜率原始值，K_nj为规则分子系数，K_dj为规则分母系数。

急松油门的升挡延迟判断模块，所述急松油门的升挡延迟判断模块用于将升挡延迟斜率与设定的第一阈值、第二阈值进行比较，判断是否禁止升挡。

所述急松油门的升挡延迟判断模块用于将升挡延迟斜率与设定的第一阈值、第二阈值进行比较，当升挡延迟斜率大于第一阈值时，禁止升挡，并设置升挡延迟定时器值，当升挡延迟斜率小于或等于第一阈值且大于或等于第二阈值时，禁止升挡，并冻结升挡延迟定时器值，当升挡延迟斜率小于第二阈值时，如果升挡延迟定时器值大于0，则禁止升挡，并逐渐递减升挡延迟定时器值，如果升挡延迟定时器值为0，则退出升挡延迟，允许升挡。

所述急松油门的升挡延迟判断模块用于根据信号采集模块采集的发动机转速信号、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号判断是否出现如下五种情况的中的任一情况，这五种情况为：手柄位置不在前进挡、车速比较低、没有出现升挡、发动机没有运转、踩下刹车，当出现以上五种情况中的任一情况时，立即退出升挡延迟。

所述信号采集模块、油门斜率计算模块、油门斜率滤波模块、急松油门的升挡延迟斜率计算模块、升挡延迟判断模块均设置在变速器控制单元内。

参见图1至图4，一种基于模糊控制理论的变速器控制系统，包括设置有上述功能模块构架的变速器控制单元TCU，所述变速器控制单元TCU分别与发动机控制单元ECU、防抱死系统ABS、电子手柄控制器ESL进行通讯，发动机控制单元ECU用于将实时的油门、发动机转速和脚刹信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU；防抱死系统ABS用于将实时的车速信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU；电子手柄控制器ESL用于将实时的手柄位置信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU，所述变速器控制单元TCU用于实时采集油门信号、发动机转速信号、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号，并运用模糊控制理论计算急松油门的升挡延迟斜率，根据升挡延迟斜率来判断是否禁止升挡，从而控制变速器的工作状态。所述变速器为双离合变速器，当然，本发明也不仅仅限于双离合变速器。

参见图1至图4，一种基于模糊控制理论的自动变速器车辆的急松油门升挡延迟功能的控制方法，包括如下步骤：

1)信号采集：变速器控制单元用于实时采集油门、发动机转速、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号。发动机控制单元ECU将实时采集到的油门、发动机转速和脚刹信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU；防抱死系统ABS将实时采集到的车速信号通过CAN传输给TCU；同时，电子手柄控制器ESL将实时采集到手柄位置信号通过CAN传输给变速器控制单元TCU。

2)油门斜率计算：变速器控制单元对油门取微分得到油门斜率；

3)油门斜率滤波：变速器控制单元对油门斜率进行滤波，得到滤波后的油门斜率y，本实施例变速器控制单元TCU利用一阶顺序低通滤波器对油门斜率进行滤波得到滤波后的油门斜率信号；

4)通过模糊控制系统计算急松油门的升挡延迟斜率：

41)定义输入变量：急松油门的升挡延迟斜率模糊控制系统包括两个输入变量，本实施例变速器控制单元获取油门x和滤波后的油门斜率y作为输入变量。本实施例输入变量油门x的取值范围为0～100(对应油门踏板开度0～100％)，输入变量油门斜率y的取值范围为-50～50(对应油门踏板开度斜率-50～50％)。

42)确定隶属度函数：根据专家的实际经验，确定急松油门的升挡延迟斜率的模糊控制系统4个隶属度函数。本实施例的4个隶属度函数为：A(x)＝表示模糊集“大油门”的隶属函数，B(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率y是负的”的隶属函数，C(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率y是正的”的隶属函数，D(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率y是非常负的”的隶属函数。

油门大，是一个概念问题，因人而异，比如，有些人认为油门为30％到100％为油门大，有的人认为油门50％到100％为油门大，因此会根据整车标定来确定。滤波后的油门斜率非常负是指非常快的松油门踏板，也就是该值负的多。

本实施例隶属度函数A(x)的取值范围为0-100(因为隶属度取值为0-100％，但是TCU不支持浮点运算，也就是不支持小数运算，因此将隶属度放大100倍)，A(x)取值如表1所示：

x	0	10	30	60	80	100
							A(x)	0	0	0	70	100	100

表1

本实施例隶属度函数B(y)的取值范围为0-100(因为隶属度取值为0-100％，但是TCU不支持浮点运算，也就是不支持小数运算，因此将隶属度放大100倍)，B(y)取值如下表所示：

y	-50	-40	-30	-20	-10	0
							B(y)	100	60	40	20	10	0

表2

本实施例隶属度函数C(y)的取值范围为0-100(因为隶属度取值为0-100％，但是TCU不支持浮点运算，也就是不支持小数运算，因此将隶属度放大100倍)，C(y)取值如下表所示：

y	0	10	20	30	40	50
							C(y)	0	0	30	100	100	100

表3

本实施例隶属度函数D(y)的取值范围为0-100(因为隶属度取值为0-100％，但是TCU不支持浮点运算，也就是不支持小数运算，因此将隶属度放大100倍)，D(y)取值如下表所示：

y	-50	-40	-30	-20	-10	0
							D(y)	100	100	100	50	10	0

表4

A(x)、B(y)、C(y)、D(y)取值根据匹配的车辆驾驶性客观的标定来确定。表1、2、3、4中的参数仅仅是一个实施例，都是可以在整车上进行匹配标定的。

将油门x和滤波后的油门斜率y对应输入到4个隶属度函数A(x)、B(y)、C(y)、D(y)，分别得到4个相应的输出值A_x、B_y、C_y、D_y。假设油门为75，油门斜率y＝-10，根据上述隶属度函数A(x)查表得到A_x＝92.5，油门x位于A(x)轴点60与点80之间，点60对应70，点80对应100，那么可以根据两点之间线性插值方法，得到A_x＝70+(75-60)/(80-60)*(100-70)＝92.5。By、Cy、Dy计算与上述方法类似，得到A_x＝92.5，B_y＝10，C_y＝0，D_y＝10。

本发明在TCU运行内部程序时，按照A_x、B_y、C_y、D_y先后顺序每隔一定时间(如10毫秒)计算一次A_x、B_y、C_y、D_y，也就是说10毫秒就会把A_x、B_y、C_y、D_y计算一次。

43)模糊逻辑判断：根据专家的实际经验，结合驾驶员的油门踏板操作，根据上述4个隶属度函数，本发明设计了4个模糊控制规则来计算急松油门的升挡延迟斜率，这4个规则分别如下：

第一个模糊控制规则为：如果油门大且滤波后的油门斜率非常负，则升挡延迟斜率原始值为低，升挡延迟斜率原始值A₁为A_x与D_y中取小值，计算公式：升降挡延迟斜率原始值A₁＝min(A_x，D_y)；第二个模糊控制规则为：如果滤波后的油门斜率是负的，则升挡延迟斜率原始值为高，升挡延迟斜率原始值A₂为B_y；第三个模糊控制规则为：如果滤波后的油门斜率是正的，则升挡延迟斜率原始值为高，升挡延迟斜率原始值A₃为C_y；第四个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值为平衡，升挡延迟斜率原始值A₄为0。

将隶属度函数A(x)、B(y)、C(y)、D(y)的4个输出值A_x、B_y、C_y、D_y输入到4个模糊控制规则，得到4个模糊控制规则的输出值即升挡延迟斜率原始值A₁、A₂、A₃、A₄。

44)解模糊化：按照如下累加平均公式对模糊逻辑判断得到的输出进行精确化处理得到最终需要的升挡延迟斜率。将得到的4个升挡延迟斜率原始值A₁、A₂、A₃、A₄按照如下累加平均公式进行精确化处理得到最终需要的升挡延迟斜率，累加平均公式为：

其中A_i为第i个模糊控制规则输出的升挡延迟斜率原始值，K_nj为规则分子系数，K_dj为规则分母系数。K_nj和K_dj是在实车上试验得到的。对上述公式展开得到，

5)将步骤4)得到的升挡延迟斜率与设定的第一阈值、第二阈值进行比较，根据升挡延迟斜率来判断是否禁止升挡：

51)当升挡延迟斜率大于第一阈值时，禁止升挡(保持挡位)，并设置升挡延迟定时器值，返回步骤1)；否则，继续步骤52)；

52)当升挡延迟斜率小于或等于第一阈值且大于或等于第二阈值时，禁止升挡(保持挡位)，并冻结升挡延迟定时器值，返回步骤1)；否则，继续步骤53)；

53)当升挡延迟斜率小于第二阈值时，判断升挡延迟定时器值是否为0，当升挡延迟定时器值为0时，则退出升挡延迟，允许升挡；当升挡延迟定时器值大于0时，则禁止升挡(保持挡位)，逐渐递减升挡延迟定时器值。

变速器控制单元根据采集的发动机转速信号、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号判断是否出现如下五种情况的中的任一情况，这五种情况为：手柄位置不在前进挡、车速比较低、没有出现升挡、发动机没有运转、踩下刹车，当出现以上五种情况中的任一情况时，立即退出升挡延迟。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种基于模糊控制的自动变速器车辆的急松油门升挡延迟控制功能模块构架，其特征在于：包括信号采集模块，所述信号采集模块用于实时采集油门信号、发动机转速信号、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号；

以及油门斜率计算模块，所述油门斜率计算模块用于对油门取微分得到油门斜率信号；

以及油门斜率滤波模块，所述油门斜率滤波模块用于对油门斜率信号进行滤波，得到滤波后的油门斜率信号；

以及急松油门的升挡延迟斜率计算模块，所述急松油门的升挡延迟斜率计算模块用于计算急松油门的升挡延迟斜率，其中，该急松油门的升挡延迟斜率计算模块用于获取油门x和滤波后的油门斜率y作为输入变量，并将油门x和滤波后的油门斜率y对应输入到4个隶属度函数A(x)、B(y)、C(y)、D(y)，分别得到4个相应的输出值A_x、B_y、C_y、D_y，其中，A(x)＝表示模糊集“大油门”的隶属函数，B(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率是负的”的隶属函数，C(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率是正的”的隶属函数，D(y)＝表示模糊集“滤波后的油门斜率是非常负的”的隶属函数；并将隶属度函数A(x)、B(y)、C(y)、D(y)的4个输出值A_x、B_y、C_y、D_y输入到4个模糊控制规则，分别得到4个模糊控制规则的输出值即升挡延迟斜率原始值A₁、A₂、A₃、A₄，其中，第一个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₁为A_x与D_y中取小值；第二个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₂为B_y；第三个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₃为C_y；第四个模糊控制规则为：升挡延迟斜率原始值A₄为0；将得到的4个升挡延迟斜率原始值A₁、A₂、A₃、A₄按照如下累加平均公式进行精确化处理得到最终需要的升挡延迟斜率，累加平均公式为：

其中A_i为第i个模糊控制规则输出的升挡延迟斜率原始值，K_nj为规则分子系数，K_dj为规则分母系数；

以及升挡延迟判断模块，所述升挡延迟判断模块用于将升挡延迟斜率与设定的阈值进行比较，根据升挡延迟斜率来判断是否禁止升挡。

2.根据权利要求1所述的功能模块构架，其特征在于：所述急松油门的升挡延迟判断模块用于将升挡延迟斜率与设定的第一阈值、第二阈值进行比较，当升挡延迟斜率大于第一阈值时，禁止升挡，并设置升挡延迟定时器值，当升挡延迟斜率小于或等于第一阈值且大于或等于第二阈值时，禁止升挡，并冻结升挡延迟定时器值，当升挡延迟斜率小于第二阈值时，如果升挡延迟定时器值大于0，则禁止升挡，并逐渐递减升挡延迟定时器值，如果升挡延迟定时器值为0，则退出升挡延迟，允许升挡。

3.根据权利要求1或2所述的功能模块构架，其特征在于：所述急松油门的升挡延迟判断模块用于根据信号采集模块采集的发动机转速、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号判断是否出现如下五种情况的中的任一情况，这五种情况为：手柄位置不在前进挡、车速比较低、没有出现升挡、发动机没有运转、踩下刹车，当出现以上五种情况中的任一情况时，立即退出升挡延迟，允许升挡。

4.根据权利要求1所述的功能模块构架，其特征在于：油门斜率的滤波模块利用一阶顺序低通滤波器对油门斜率进行滤波得到滤波后的油门斜率信号。

5.根据权利要求1所述的功能模块构架，其特征在于：所述信号采集模块、油门斜率计算模块、油门斜率滤波模块、急松油门的升挡延迟斜率计算模块、升挡延迟判断模块均设置在变速器控制单元内。

6.一种基于模糊控制的变速器控制系统，其特征在于：包括设置有权利要求1至4任一所述的功能模块构架的变速器控制单元，所述变速器控制单元分别与发动机控制单元、防抱死系统、电子手柄控制器进行通讯，发动机控制单元用于将实时的油门、发动机转速和脚刹信号通过CAN传输给变速器控制单元；防抱死系统用于将实时的车速信号通过CAN传输给变速器控制单元；电子手柄控制器用于将实时的手柄位置信号通过CAN传输给变速器控制单元，所述变速器控制单元用于实时采集油门信号、发动机转速信号、脚刹信号、车速信号和手柄位置信号，并运用模糊控制理论计算急松油门的升挡延迟斜率，根据升挡延迟斜率来判断是否禁止升挡，控制变速器的工作状态。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述变速器为双离合变速器。