本發(fā)明涉及一種車輛自動(dòng)變速控制方法，具體地說是一種車輛質(zhì)量與坡道坡度識(shí)別及自動(dòng)變速換擋修正方法。

背景技術(shù)：

車輛自動(dòng)變速的換檔規(guī)律的制定是基于水平良好路面制定的，當(dāng)車輛處于坡道工況時(shí)一般采用動(dòng)力性換檔規(guī)律，車輛行駛路面坡度的變化會(huì)引起行駛阻力的變化，導(dǎo)致車輛最佳換檔點(diǎn)也會(huì)變化，而傳統(tǒng)換檔規(guī)律中換檔況下，由于載貨重量及乘客數(shù)量的變化，整車質(zhì)量經(jīng)常發(fā)生變化，且不同車輛質(zhì)量條件下的最佳換檔點(diǎn)存在較大差別，空載與滿載制定的換檔規(guī)律的差異較為明顯，且整車質(zhì)量的變化使車輛的加速性能、爬坡能力以及燃油消耗率都會(huì)發(fā)生變化。因此需要根據(jù)車輛質(zhì)量與坡道制定坡道工況自動(dòng)變速換檔控制策略，以提高車輛自動(dòng)變速的適應(yīng)性。

目前對(duì)車輛質(zhì)量與路面坡度的識(shí)別方法主要有三種：一類是基于傳感器的識(shí)別方法；另一類是基于整車動(dòng)力學(xué)模型識(shí)別的方法；第三類是采用最小二乘算法的參數(shù)辨識(shí)方法。基于傳感器的識(shí)別方法通過大量傳感器測(cè)量車輛參數(shù)，傳感器要求精度高，成本也較高，不利于產(chǎn)品化推廣使用；基于整車動(dòng)力學(xué)模型識(shí)別的方法需要精確的車輛動(dòng)力學(xué)模型的支持，在實(shí)際中很難獲取，僅在仿真中使用；基于最小二乘算法的識(shí)別方法無法獲取系統(tǒng)準(zhǔn)確的時(shí)變特征，對(duì)變化的整車質(zhì)量與道路坡度的識(shí)別精度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提出一種車輛質(zhì)量與坡道坡度識(shí)別的自動(dòng)變速換擋修正方法，以期提高車輛質(zhì)量與坡度的識(shí)別精度，避免坡道頻繁換擋，從而提高車輛自動(dòng)變速的換擋平順性和智能化水平。

本發(fā)明為達(dá)到上述發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種車輛質(zhì)量與坡道坡度識(shí)別的自動(dòng)變速換擋修正方法的特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、對(duì)行駛在平坦路面上的車輛進(jìn)行校準(zhǔn)量和已知量識(shí)別，得到車輛質(zhì)量、滾動(dòng)阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù)；所述車輛質(zhì)量作為坡道行駛時(shí)車輛質(zhì)量識(shí)別的校準(zhǔn)量，所述滾動(dòng)阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù)作為坡道坡度識(shí)別的已知量；

步驟2、根據(jù)所述已知量，對(duì)行駛在坡道上的車輛進(jìn)行車輛質(zhì)量和坡道坡度識(shí)別，得到目標(biāo)車輛質(zhì)量和目標(biāo)坡道坡度；根據(jù)所述校準(zhǔn)量對(duì)所述目標(biāo)車輛質(zhì)量進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量；

步驟3、根據(jù)所述目標(biāo)坡道坡度和校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述自動(dòng)變速控制的換擋修正控制。

本發(fā)明所述的自動(dòng)變速換擋修正方法的特點(diǎn)也在于，所述步驟1是按如下方法進(jìn)行：

步驟1.1、在計(jì)算周期內(nèi)對(duì)行駛在平坦路面上的車輛，采集第k個(gè)樣本的節(jié)氣門開度α^k和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以所述節(jié)氣門開度α^k和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為第k個(gè)樣本的輸入變量；

對(duì)行駛在平坦路面上的車輛，采集第k個(gè)樣本的車速并得到相應(yīng)的車輛加速度a^k，以所述車速和車輛加速度a^k作為第k個(gè)樣本的輸出變量；

由所述第k個(gè)樣本的輸入變量和輸出變量組成平坦路面的第k個(gè)樣本；

步驟1.2、利用式(1)定義平坦路面識(shí)別結(jié)果判據(jù)ψ1：

式(1)中：為第k個(gè)樣本的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩；i0為主減速器傳動(dòng)比；ig為變速器傳動(dòng)比；ηt為傳動(dòng)系統(tǒng)效率；r為車輪滾動(dòng)半徑；fw為風(fēng)阻系數(shù)；m為車輛質(zhì)量；f0為滾動(dòng)阻力系數(shù)；δ為旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；k為樣本的總數(shù)量；

步驟1.3、當(dāng)均為零時(shí)對(duì)應(yīng)的車輛質(zhì)量、滾動(dòng)阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù)的計(jì)算值，即為平坦路面識(shí)別的單次車輛質(zhì)量、單次滾動(dòng)阻力系數(shù)和單次空氣阻力系數(shù)；

步驟1.4、對(duì)識(shí)別的單次車輛質(zhì)量、單次滾動(dòng)阻力系數(shù)和單次空氣阻力系數(shù)分別設(shè)定相應(yīng)的權(quán)值；

步驟1.5、對(duì)計(jì)算周期內(nèi)所有單次車輛質(zhì)量與其對(duì)應(yīng)的權(quán)值乘積之和取平均值，即為平坦路面識(shí)別的車輛質(zhì)量；

對(duì)計(jì)算周期內(nèi)所有單次滾動(dòng)阻力系數(shù)與其對(duì)應(yīng)的權(quán)值乘積之和取平均值，即為平坦路面識(shí)別的滾動(dòng)阻力系數(shù)；

對(duì)計(jì)算周期內(nèi)所有單次空氣阻力系數(shù)與其對(duì)應(yīng)的權(quán)值乘積之和取平均值，即為平坦路面識(shí)別的滾空氣阻力系數(shù)。

所述步驟2中車輛質(zhì)量和坡道坡度識(shí)別是按照以下方法進(jìn)行：

步驟2.1、在計(jì)算周期內(nèi)對(duì)行駛在坡道路面上的車輛，采集第k個(gè)樣本的節(jié)氣門開度α^k和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以所述節(jié)氣門開度α^k和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為第k個(gè)樣本的輸入變量；

對(duì)行駛在坡道路面上的車輛，采集第k個(gè)樣本的車速并得到相應(yīng)的車輛加速度a^k，以所述車輛加速度a^k作為第k個(gè)樣本的輸出變量；

由所述第k個(gè)樣本的輸入變量和輸出變量組成坡道路面的第k個(gè)樣本；

步驟2.2、將所述坡道坡度識(shí)別的已知量作為已知量進(jìn)行坡道路面識(shí)別，利用式(2)定義坡道路面識(shí)別結(jié)果判據(jù)ψ2：

式(2)中：β為坡道坡度；

步驟2.3、當(dāng)均為零時(shí)對(duì)應(yīng)的車輛質(zhì)量和坡道坡度的計(jì)算值，即為坡道路面識(shí)別的單次車輛質(zhì)量和單次坡道坡度；

步驟2.4、對(duì)識(shí)別的單次車輛質(zhì)量數(shù)據(jù)和單次坡道坡度數(shù)據(jù)分別設(shè)定相應(yīng)的權(quán)值；

步驟2.5、對(duì)計(jì)算周期內(nèi)所有單次車輛質(zhì)量與其對(duì)應(yīng)的權(quán)值乘積之和取平均值，根據(jù)所述車輛質(zhì)量識(shí)別的校準(zhǔn)量對(duì)車輛質(zhì)量的平均值進(jìn)行校準(zhǔn)，得到的結(jié)果即為坡道路面識(shí)別的車輛質(zhì)量；

對(duì)計(jì)算周期內(nèi)所有單次坡道坡度與其對(duì)應(yīng)的權(quán)值乘積之和分別取平均值，即為坡道路面識(shí)別的坡道坡度。

所述步驟2.3中坡道坡度的計(jì)算值是按如下方法進(jìn)行計(jì)算：

步驟2.3.1令f(β)＝sinβ+f0cosβ；其中，滾動(dòng)阻力系數(shù)f0為平坦路面識(shí)別的已知量；

步驟2.3.2建立bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，令f(β)到β為同胚映射，所述bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入值為f(β)，所述bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出值為tanβ；

步驟2.3.3求解所述bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而得到坡道坡度的計(jì)算值。

所述步驟2中的目標(biāo)車輛質(zhì)量是按如下情況進(jìn)行校準(zhǔn)：

記車輛進(jìn)入坡道后車速為零的次數(shù)為n1，當(dāng)n1＝0時(shí)，設(shè)定坡道路面識(shí)別的車輛質(zhì)量為平坦路面識(shí)別的車輛質(zhì)量；反之，則設(shè)定坡道路面識(shí)別的車輛質(zhì)量為所述坡道識(shí)別的車輛質(zhì)量平均值。

所述步驟3中是按照以下方法進(jìn)行：

步驟3.1、對(duì)所述目標(biāo)坡道坡度進(jìn)行等級(jí)劃分，劃分為小坡、中坡和大坡；并根據(jù)目標(biāo)坡道坡度值的正負(fù)，將坡道分別為上坡與下坡；當(dāng)目標(biāo)坡道坡度值為正時(shí)，車輛處于上坡工況；當(dāng)目標(biāo)坡道坡度為負(fù)時(shí)，車輛處于下坡工況；

步驟3.2、對(duì)校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量進(jìn)行等級(jí)劃分，劃分為質(zhì)量小、質(zhì)量中和質(zhì)量大；

步驟3.3、判斷車輛是否處于上坡工況，若是，則執(zhí)行步驟3.4；否則，執(zhí)行步驟3.11；

步驟3.4、判斷目標(biāo)坡道坡度等級(jí)是否為小坡，若是，則執(zhí)行步驟3.5；否則執(zhí)行步驟3.6；

步驟3.5、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔；否則，車輛自動(dòng)變速修正策略為執(zhí)行正常換檔規(guī)律；

步驟3.6、判斷目標(biāo)坡道坡度等級(jí)是否為中坡，若是，則執(zhí)行步驟3.7；否則執(zhí)行步驟3.9；

步驟3.7、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降兩檔；否則，執(zhí)行步驟3.8；

步驟3.8、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量中，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔；否則，車輛自動(dòng)變速修正策略為執(zhí)行正常換檔規(guī)律；

步驟3.9、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降三檔；否則，執(zhí)行步驟3.10；

步驟3.10、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量中，若是，車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降二檔；否則，車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔；

步驟3.11、判斷目標(biāo)坡道坡度等級(jí)是否為小坡，若是，則執(zhí)行步驟3.12；否則，執(zhí)行步驟3.13；

步驟3.12、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔；否則，車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為保持原有檔位；

步驟3.13、判斷目標(biāo)坡道坡度等級(jí)是否為中坡，若是，則執(zhí)行步驟3.14；否則執(zhí)行步驟3.16；

步驟3.14、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降兩檔；否則，執(zhí)行步驟3.15；

步驟3.15、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量中，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔；否則，車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為保持原有檔位；

步驟3.16、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降三檔；否則，執(zhí)行步驟3.17；

步驟3.17、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量中，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降兩檔；否則，輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明通過識(shí)別車輛在平坦路面行駛時(shí)的車輛質(zhì)量、滾動(dòng)阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù)，對(duì)坡道行駛時(shí)車輛質(zhì)量、坡道坡度識(shí)別提供校準(zhǔn)量和已知量，從而提高了車輛質(zhì)量與坡道坡度的識(shí)別精度。

2、本發(fā)明在通過利用車輛上已標(biāo)配的節(jié)氣門開度傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和車速傳感器，采集節(jié)氣門開度信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、車速信號(hào)，并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)計(jì)算，作為識(shí)別樣本完成車輛質(zhì)量與坡道坡度識(shí)別，無需增加額外的傳感器成本，成本較低；

3、本發(fā)明在坡道路面上進(jìn)行車輛質(zhì)量識(shí)別時(shí)，利用平坦路面識(shí)別的車輛質(zhì)量數(shù)據(jù)對(duì)坡道路面識(shí)別的車輛質(zhì)量進(jìn)行校準(zhǔn)，提高了坡道路面車輛質(zhì)量識(shí)別的精度；

4、本發(fā)明在坡道路面上進(jìn)行車輛坡度識(shí)別時(shí)，利用平坦路面識(shí)別的滾動(dòng)阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù)已知量對(duì)坡道坡度進(jìn)行識(shí)別，避免了在坡道路面上對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù)進(jìn)行識(shí)別，提高了坡道坡度識(shí)別的精度和實(shí)時(shí)性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明識(shí)別方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明平坦路面車輛質(zhì)量識(shí)別結(jié)果示意圖；

圖3為本發(fā)明坡道路面車輛坡道識(shí)別結(jié)果示意圖；

圖4為本發(fā)明坡道勻速爬坡?lián)Q擋修正控制檔位示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例中，一種車輛質(zhì)量與坡道坡度識(shí)別的自動(dòng)變速換擋修正方法，參閱圖1，是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、對(duì)行駛在平坦路面上的車輛進(jìn)行校準(zhǔn)量和已知量識(shí)別，得到車輛質(zhì)量、滾動(dòng)阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù)；車輛質(zhì)量作為坡道行駛時(shí)車輛質(zhì)量識(shí)別的校準(zhǔn)量，滾動(dòng)阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù)作為坡道坡度識(shí)別的已知量。具體的說，是按如下過程進(jìn)行：

步驟1.1、在計(jì)算周期內(nèi)對(duì)行駛在平坦路面上的車輛，采集第k個(gè)樣本的節(jié)氣門開度α^k和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以節(jié)氣門開度α^k和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為第k個(gè)樣本的輸入變量；

對(duì)行駛在平坦路面上的車輛，采集第k個(gè)樣本的車速并得到相應(yīng)的車輛加速度a^k，以車速和車輛加速度a^k作為第k個(gè)樣本的輸出變量；

由第k個(gè)樣本的輸入變量和輸出變量組成平坦路面的第k個(gè)樣本；

步驟1.2、車輛在平坦路面上行駛時(shí)的總阻力f為：

∑f＝ff+fw+fi+fj(1)

式(1)中：ff為滾動(dòng)阻力；fw為空氣阻力；fi為坡度阻力；fj為加速阻力。

空氣阻力fw可以表示為：

式(2)中：cd為空氣阻力系數(shù)；a為汽車迎風(fēng)面積；為第k個(gè)樣本的車速；fw為風(fēng)阻系數(shù)。

滾動(dòng)阻力ff和坡道阻力ff可以表示為：

ff+fi＝mg(sinβ+f0cosβ)(3)

式(3)中：β為坡度角；f0為滾動(dòng)阻力系數(shù)。

由于平坦路面上的坡度角β＝0，則坡道阻力ff＝0，滾動(dòng)阻力ff＝mgf0，式(3)整理為：

ff+fi＝mg(sinβ+f0cosβ)＝mgf0(4)

加速阻力fj可以表示為：

fj＝σma^k(5)

式(6)中：σ為旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；a^k為第k個(gè)樣本計(jì)算的車輛加速度。

車輛行駛動(dòng)力方程：

ft＝ff+fw+fi+fj(6)

式(7)中：ft為車輛驅(qū)動(dòng)力。

驅(qū)動(dòng)力ft可以表示為：

式(8)中：為第k個(gè)樣本的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩；i0為主減速器傳動(dòng)比；ig為變速器傳動(dòng)比；ηt為傳動(dòng)系統(tǒng)效率；r為車輪滾動(dòng)半徑；

由車輛行駛縱向動(dòng)力學(xué)方程，將(1)～(7)整理為：

把(8)整理為：

其中：

θ＝[fwf0m]^t(11)

式(10)、(11)中：h(k)為車輛行駛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中樣本集合；θ為待辨識(shí)參數(shù)。

將式(10)、(11)整理成如下格式：

z(k)＝h(k)^tθ(12)

z(k)＝ft(13)

式(12)、(13)中：z(k)為車輛行駛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中輸出。

從而利用式(14)定義平坦路面識(shí)別結(jié)果判據(jù)ψ1：

式(14)中：m為車輛質(zhì)量；k為樣本的總數(shù)量；

步驟1.3、當(dāng)系統(tǒng)實(shí)際值與理論值的誤差中和的平方最小時(shí)，所得模型的輸出能最好的接近實(shí)際系統(tǒng)的輸出，即：ψ1＝min，則有滿足使得ψ1＝min的車輛質(zhì)量m、滾動(dòng)阻力系數(shù)f0、風(fēng)阻系數(shù)fw的值即為對(duì)應(yīng)的車輛質(zhì)量、滾動(dòng)阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù)的計(jì)算值，即為平坦路面識(shí)別的單次車輛質(zhì)量、單次滾動(dòng)阻力系數(shù)和單次空氣阻力系數(shù)；

步驟1.4、對(duì)識(shí)別的單次車輛質(zhì)量、單次滾動(dòng)阻力系數(shù)和單次空氣阻力系數(shù)分別設(shè)定相應(yīng)的權(quán)值；

步驟1.5、對(duì)計(jì)算周期內(nèi)所有單次車輛質(zhì)量與其對(duì)應(yīng)的權(quán)值乘積之和取平均值，即為平坦路面識(shí)別的車輛質(zhì)量；

對(duì)計(jì)算周期內(nèi)所有單次滾動(dòng)阻力系數(shù)與其對(duì)應(yīng)的權(quán)值乘積之和取平均值，即為平坦路面識(shí)別的滾動(dòng)阻力系數(shù)；

對(duì)計(jì)算周期內(nèi)所有單次空氣阻力系數(shù)與其對(duì)應(yīng)的權(quán)值乘積之和取平均值，即為平坦路面識(shí)別的滾空氣阻力系數(shù)。

步驟2、根據(jù)滾已知量，對(duì)行駛在坡道上的車輛進(jìn)行車輛質(zhì)量和坡道坡度識(shí)別，得到目標(biāo)車輛質(zhì)量和目標(biāo)坡道坡度；根據(jù)校準(zhǔn)量對(duì)所述目標(biāo)車輛質(zhì)量進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量。具體的說，車輛質(zhì)量和坡道坡度識(shí)別是按如下過程進(jìn)行：

步驟2.1、在計(jì)算周期內(nèi)對(duì)行駛在坡道路面上的車輛，采集第k個(gè)樣本的節(jié)氣門開度α^k和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以所述節(jié)氣門開度α^k和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為第k個(gè)樣本的輸入變量；

對(duì)行駛在坡道路面上的車輛，采集第k個(gè)樣本的車速并得到相應(yīng)的車輛加速度a^k，以所述車輛加速度a^k作為第k個(gè)樣本的輸出變量；

由所述第k個(gè)樣本的輸入變量和輸出變量組成坡道路面的第k個(gè)樣本；

步驟2.2、車輛在坡道路面上行駛時(shí)，根據(jù)車輛行駛縱向動(dòng)力學(xué)方程，將式(1)～式(3)、式(5)～式(7)整理為：

把式(15)整理為：

其中：

式(17)、(18)中：h(k)為車輛行駛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中樣本集合；θ為待辨識(shí)參數(shù)。

將式(17)、式(18)整理成如下格式：

z(k)＝h(k)^tθ(19)

z(k)＝a^k(20)

式(19)、式(20)中：z(k)為車輛行駛動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中輸出。

將坡道坡度識(shí)別的已知量作為已知量進(jìn)行坡道路面識(shí)別，從而利用式(21)定義坡道路面識(shí)別結(jié)果判據(jù)ψ2：

式(21)中：β為坡道坡度；

步驟2.3、當(dāng)系統(tǒng)實(shí)際值與理論值的誤差中和的平方最小時(shí)，所得模型的輸出能最好的接近實(shí)際系統(tǒng)的輸出，即：ψ2＝min，則有滿足使得ψ1＝min時(shí)對(duì)應(yīng)的車輛質(zhì)量和坡道坡度的計(jì)算值，即為坡道路面識(shí)別的單次車輛質(zhì)量和單次坡道坡度；其中，坡道坡度的計(jì)算值是按如下方法進(jìn)行計(jì)算：

步驟2.3.1令：f(β)＝sinβ+f0cosβ，其中滾動(dòng)阻力系數(shù)f0為平坦路面識(shí)別的已知量；

步驟2.3.2建立bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其中，f(β)到β為同胚映射，bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為f(β)，bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出為tanβ；

步驟2.3.3求解bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到坡道坡度的計(jì)算值。

步驟2.4、對(duì)識(shí)別的單次車輛質(zhì)量數(shù)據(jù)和單次坡道坡度數(shù)據(jù)分別設(shè)定相應(yīng)的權(quán)值；

步驟2.5、對(duì)計(jì)算周期內(nèi)所有單次單次車輛質(zhì)量與其對(duì)應(yīng)的權(quán)值乘積之和取平均值，根據(jù)所述車輛質(zhì)量識(shí)別的校準(zhǔn)量對(duì)所述車輛質(zhì)量的平均值進(jìn)行校準(zhǔn)，得到的結(jié)果即為坡道路面識(shí)別的車輛質(zhì)量；

對(duì)計(jì)算周期內(nèi)所有單次坡道坡度與其對(duì)應(yīng)的權(quán)值乘積之和分別取平均值，即為坡道路面識(shí)別的坡道坡度。

具體的說，目標(biāo)車輛質(zhì)量是按如下過程進(jìn)行校準(zhǔn)：

記車輛進(jìn)入坡道后車速為零的次數(shù)為n1，當(dāng)n1＝0時(shí)，設(shè)定坡道路面識(shí)別的車輛質(zhì)量為平坦路面識(shí)別的車輛質(zhì)量；反之，則設(shè)定坡道路面識(shí)別的車輛質(zhì)量為所述坡道識(shí)別的車輛質(zhì)量平均值。

步驟3、根據(jù)目標(biāo)坡道坡度和校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量，對(duì)自動(dòng)變速控制進(jìn)行換擋修正控制，從而避免車輛頻繁換擋并順利爬坡。具體的說，是按如下方法進(jìn)行：

步驟3.1、對(duì)目標(biāo)坡道坡度進(jìn)行等級(jí)劃分，分為小坡、中坡和大坡，并根據(jù)坡道坡度值的正負(fù)，將坡道分別為上坡與下坡；

根據(jù)汽車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在城市和良好公路上行駛的汽車，最大爬坡度為17.6％，載貨汽車的最大爬坡度為30％，越野車的最大爬坡度應(yīng)大于57.7％，再根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范jtgd20-2006》條例公路的縱向坡度最大值不可超過8.9％，特殊情況可增加，但最高不得超過11.92％，根據(jù)上述車輛的最大爬坡度范圍、現(xiàn)行公路的最大坡度范圍以及城市地下車庫(kù)出入坡道實(shí)際情況，選擇17.6％坡道縱向坡度的最大值，設(shè)定小坡坡度絕對(duì)值范圍[1％,3％)，中坡坡度絕對(duì)值范圍[3％,10％]，大坡坡度絕對(duì)值范圍(10％,17.6％)。

當(dāng)坡道坡度值為正時(shí)，車輛處于上坡工況；當(dāng)坡道坡度為負(fù)時(shí)，車輛處于下坡工況；

步驟3.1、對(duì)校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量進(jìn)行等級(jí)劃分，分為質(zhì)量小、質(zhì)量中和質(zhì)量大，車輛質(zhì)量等級(jí)劃分：設(shè)定車輛空載質(zhì)量為mk，滿載質(zhì)量為mm，則質(zhì)量小的質(zhì)量范圍為[mk,mk+0.2(mm-m0)]，質(zhì)量中的質(zhì)量范圍為[mk+0.2(mm-m0),mk+0.8(mm-m0)]，質(zhì)量大的質(zhì)量范圍為[mk+0.8(mm-m0),mm]；

步驟3.2、對(duì)校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量進(jìn)行等級(jí)劃分，劃分為質(zhì)量小、質(zhì)量中和質(zhì)量大；

步驟3.3、判斷車輛是否處于上坡工況，若是，則執(zhí)行步驟3.4；否則，執(zhí)行步驟3.11；

步驟3.4、判斷目標(biāo)坡道坡度等級(jí)是否為小坡，若是，則執(zhí)行步驟3.5；否則執(zhí)行步驟3.6；

步驟3.5、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔；否則，車輛自動(dòng)變速修正策略為執(zhí)行正常換檔規(guī)律；

步驟3.6、判斷目標(biāo)坡道坡度等級(jí)是否為中坡，若是，則執(zhí)行步驟3.7；否則執(zhí)行步驟3.9；

步驟3.7、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降兩檔；否則，執(zhí)行步驟3.8；

步驟3.8、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量中，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔；否則，車輛自動(dòng)變速修正策略為執(zhí)行正常換檔規(guī)律；

步驟3.9、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降三檔；否則，執(zhí)行步驟3.10；

步驟3.10、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量中，若是，車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降二檔；否則，車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔；

步驟3.11、判斷目標(biāo)坡道坡度等級(jí)是否為小坡，若是，則執(zhí)行步驟3.12；否則，執(zhí)行步驟3.13；

步驟3.12、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔；否則，車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為保持原有檔位；

步驟3.13、判斷目標(biāo)坡道坡度等級(jí)是否為中坡，若是，則執(zhí)行步驟3.14；否則執(zhí)行步驟3.16；

步驟3.14、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降兩檔；否則，執(zhí)行步驟3.15；

步驟3.15、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量中，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔；否則，車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為保持原有檔位；

步驟3.16、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量大，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降三檔；否則，執(zhí)行步驟3.17；

步驟3.17、判斷校準(zhǔn)后的目標(biāo)車輛質(zhì)量等級(jí)是否為質(zhì)量中，若是，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降兩檔；否則，輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔。

本實(shí)施例中，使用本發(fā)明的車輛質(zhì)量與坡道坡度識(shí)別方法對(duì)某型7速車輛進(jìn)行車輛質(zhì)量與坡道坡度識(shí)別，當(dāng)車輛在平坦路面上行駛時(shí)，整車質(zhì)量為1750kg，當(dāng)車輛行駛50秒時(shí)由于乘員下車整車質(zhì)量變?yōu)?550kg，按照上述平坦路面的車輛質(zhì)量、滾動(dòng)阻力系數(shù)和空氣阻力系數(shù)識(shí)別方法進(jìn)行樣本采集、計(jì)算，得到平坦路面識(shí)別的車輛質(zhì)量如圖2所示，得到的滾動(dòng)阻力系數(shù)為0.01，空氣阻力系數(shù)為0.72。

當(dāng)車輛在坡道路面上爬坡行駛時(shí)，整個(gè)跑過程中車輛均未停車下客，則平坦路面上識(shí)別的車輛質(zhì)量即可作為坡道行駛的車輛的質(zhì)量，車輛爬坡坡度、識(shí)別出的坡道坡度如圖3所示。

車輛空載質(zhì)量為1470kg，滿載質(zhì)量1800kg，根據(jù)車輛質(zhì)量等級(jí)劃分：設(shè)定車輛空載質(zhì)量為mk＝1470kg，滿載質(zhì)量為mm＝1800kg，則質(zhì)量小的質(zhì)量范圍為[mk,mk+0.2(mm-m0)]＝[1470,1536]，質(zhì)量中的質(zhì)量范圍為[mk+0.2(mm-m0),mk+0.8(mm-m0)]＝[1536,1734]，質(zhì)量大的質(zhì)量范圍為[mk+0.8(mm-m0),mm]＝[1734,1800]，則識(shí)別的整車質(zhì)量1550kg為質(zhì)量中。

當(dāng)車輛以40km/h的速度、檔位為六檔，勻速上10％坡度的坡道，根據(jù)中坡坡度絕對(duì)值范圍[3％,10％]，則坡道坡度等級(jí)為中坡，且為上坡。

分別對(duì)車輛換檔分層修正控制策略與獨(dú)立換檔控制策略在特定工況下檔位變化曲線如圖4所示，采用獨(dú)立換檔控制策略時(shí)，車輛在爬坡過程中，由于行駛阻力增加使車輛減速，此時(shí)駕駛?cè)藶榱吮３周囕v勻速上坡，必須增大油門，達(dá)到一定程度越過六檔降五檔換檔曲線，車輛降為五檔，降為五擋后，此時(shí)驅(qū)動(dòng)力大于行駛阻力車速上升，為保持車速，駕駛?cè)擞謱⒂烷T減小以致越過五檔升六檔升檔曲線，導(dǎo)致車輛升入六檔，驅(qū)動(dòng)力不足，需要加大油門，車輛再次降為五檔，這種頻繁的升降檔一直重復(fù)至上坡工況結(jié)束，加劇了傳動(dòng)系統(tǒng)部件的磨損，同時(shí)車輛平順性變差；采用坡道換檔分層修正控制策略時(shí)，車輛爬坡過程中，通過綜合辨識(shí)出坡度與整車質(zhì)量，車輛的質(zhì)量為質(zhì)量中，上坡坡度為中坡，根據(jù)坡道換擋修正策略，則車輛自動(dòng)變速換擋修正策略為降一檔且限制升檔，車輛換檔循環(huán)現(xiàn)象消除，平順得到改善。

綜上所述，采用本發(fā)明的車輛質(zhì)量與坡道坡度識(shí)別方法，可有效識(shí)別車輛質(zhì)量與坡道坡度，提高了車輛質(zhì)量與坡度的識(shí)別精度；采用本發(fā)明的自動(dòng)變速換擋控制方法進(jìn)行坡道換擋修正控制，可避免坡道頻繁換擋，提高了車輛自動(dòng)變速的換擋平順性和智能化水平。