专利名称：基于模糊关联理论的汽车离合器操控舒适度评价方法
基于模糊关联理论的汽车离合器操控舒适度评价方法技术领域
本发明属于汽车离合器性能的检测技术领域，具体涉及一种基于模糊关联理论的汽车离合器操控舒适度评价方法。
背景技术：
虽然自动传动系统是当今世界汽车传动系的发展趋势，但是由于成本和技术等因素的制约，目前手动机械式减速器及其干摩擦式离合器仍是主要应用部件，手动挡汽车仍然是国内汽车的主流。但是，目前针对操作部件舒适度的研究并不多，特别是离合器操控舒适度的研究。由于评价离合器操作舒适度的量化指标很多，且这些因素指标与驾驶员操纵离合器时的整体主观评价标准之间的关系相当复杂，而驾驶员对舒适性的感觉也存在模糊性和不确定性，如何较为公正地评判离合器操纵的舒适性的方法鲜有公布。因此，建立一套较为完整的离合器操作性能综合评价体系变得迫在眉睫。发明内容
由于舒适性感觉评价具有模糊性和不确定性，本发明提出了一种综合模糊评判方法和灰色关联理论，利用计算机对汽车离合器操控舒适度进行评价的方法，该发明共包括一套离合器的实车操作模拟系统，一套汽车离合器工作性能的测试设备和一套客观评价系统。实车操作模拟系统包括可调节座椅、离合器踏板、相关仪表，开关、监视器、离合器总泵、 分泵(或助力分泵)。测试设备包括模拟飞轮、模拟从动盘总成、模拟分离轴承及导向套筒、 踏板力及角位移传感器、分离力及分离行程传感器、分离间隙传感器、液压气压监测仪表。 评价系统包括计算机、数据采集卡、数据库、分析软件，用以采集离合器工作参数分析离合器的性能。
评价系统中数据采集卡采集测试离合器的主要工作参数，输送给计算机，分析软件根据模糊关联算法计算每个参数的评价等级隶属度和关联度，并判断离合器的舒适性评价等级，同时将采集的客观参数和计算的参数储存在数据库中。评价系统中的数据库包含有两部分内容，一部分是离合器客观工作参数数据库，一部分是每个参数对于各个评价等级隶属度和关联度数据库。客观数据库采用传感器等检测设备测试不同离合器的性能参数，并将参数进行记录，建立客观数据库。与离合器操作舒适度有关的评价指标包括七个部分离合器最大踏板力、最小踏板力、最终踏板力、半联动点踏板力大小、半联动点处阻尼大小、离合器分离行程大小、最小踏板力位置。每个参数的评价等级包含5级，S卩很不舒服、 不舒服、一般、舒服、非常舒服，评价数据库中保存七个客观参数相对于这五个等级的隶属度和关联度。
根据专家经验确定每个参数在不同等级之间的变化范围，当测试人员踩踏离合器踏板时，数据采集卡获得一组离合器的客观性能参数样本，利用隶属度函数计算样本每个指标对各评价等级的隶属度，再结合样本的权重进行关联分析，计算出相对于整体舒适性评价综合评判的关联度，之后根据评价结果确定该样本离合器的舒适性等级。
根据专家经验确定每个参数不同等级的变动范围。当进行离合器舒适性评价时， 测试人员踩踏离合器踏板，数据采集卡采集得到一组离合器的客观性能参数样本。对每个参数的评价等级的隶属度计算采用“降半梯形”结构的隶属度函数。为了反映各参数指标在评价中的作用，可以根据各指标相对于每一等级平均值的偏离情况进行加权，偏离越多， 加权越大。以清晰综合评判数列作为参考，利用权重值计算样本相对于每个等级的灰色关联度。根据最大原则，样本关联度最大的等级作为该测试样本的舒适性等级评价结果。
该发明对离合器舒适性等级的评判方法将离合器测试中的客观参数数据与主观模糊评价等级之间建立联系，将主观感觉中的模糊性量化表示，并用灰色关联理论消除了参数数据离散带来的误差，使该评判方法较为公正、准确地反映离合器的操纵舒适性。
图1是系统配置图；图2是模糊关联法分析离合器舒适性过程示意图； 图3 (a)是第一种降半梯形结构隶属度函数结构； 图3 (b)是第二种降半梯形结构隶属度函数结构； 图3 (c)是第三种降半梯形结构隶属度函数结构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
由图1可以看出，本发明中所述系统中包括一套离合器工作特性的客观检测装置1，一套离合器的实车操作模拟系统2和一套客观评价系统3。客观检测装置1中包括离合器力传感器、分离行程传感器、压盘升程传感器、踏板力传感器、踏板位移传感器。模拟系统2中包括驾驶座椅、离合器踏板、驾驶显示面板等。客观评价系统3中根据专家库中确定的各参数指标在每一评价等级中的范围，测试过程中将客观检测装置1中各传感器的测试数据代入客观评价系统3中，计算各参数指标对应各等级的隶属度，然后利用权重函数计算样本对各等级的关联度，关联度大的等级即为离合器的整体舒适性评价等级。
由图2可以看出，利用模糊评判法则和灰色关联理论，对离合器检测的各参数指标进行舒适等级评价的运算步骤，通过比较操控舒适性与各等级间的关联度大小确定离合器整体舒适性，保留了操作舒适性的模糊性，同时又能较为客观地反映离合器舒适性的等级。
图3是“降半梯形”结构隶属度函数的三种结构形式，根据参数在各级评判级别变动范围中的位置采用图3中相应结构形式的函数确定样本参数相对于每一级的隶属度函数。对于图3 (a)中的隶属度函数为
权利要求
1.基于模糊关联理论的汽车离合器操控舒适度评价方法，该方法包括一套离合器的实车操作模拟系统，一套汽车离合器工作性能的测试设备和一套客观评价系统，其特征在于 实车操纵模拟系统采用真车的驾驶环境；测试设备可测试得到离合器操纵相关的主要性能参数；评价系统根据模糊评判方法和灰色关联理论确定样本测试数据相应于操纵舒适度等级的关联，从而确定整体的舒适等级。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于测试设备包括检测平台、离合器施压装置、离合器安装固定装置、离合器参数检测传感器，使离合器检测脱离实车操作，利用施压装置模拟离合器的分离和结合过程。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于实车操作模拟系统包括实车使用的离合器踏板、传动总泵、分泵、真空助力器、分离轴承、驾驶座椅和模拟显示面板，消除操作过程中由于座椅、传动系统、踏板等外部其他因素引起的离合器检测参数的变化。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于评价系统包括操作计算机、数据采集卡、 数据库、分析软件，采集检测传感器发送的信号变化，进行数据存储、分析和处理，利用分析软件判断离合器的舒适性等级。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于当对离合器进行测试时，传感器测得该离合器性能客观参数，计算机根据每个参数在不同等级范围间的位置计算各参数的隶属度， 然后再用灰色关联理论计算该样本数据对于各舒适等级的关联度，从而判断得到离合器的整体舒适性评价。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对离合器工作参数的评价等级包含5级， 即很不舒服、不舒服、一般、舒服、非常舒服，评价函数数据库中保存客观参数相对于这五个等级的隶属度和关联度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于对每个参数的评价等级的隶属度计算采用“降半梯形”结构的隶属度函数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于为了反映各参数指标在评价中的作用， 可以根据各指标相对于每一等级平均值的偏离情况进行加权，偏离越多，加权越大；可用如下公式计算
全文摘要
本发明涉及一种基于模糊关联理论的汽车离合器操控舒适度评价方法。客观检测装置采集离合器操控过程中的主要性能参数，操作模拟系统最大限度地还原真车驾驶的操作环境，数据处理分析系统将检测的客观数据分析计算出离合器对应的舒适性评价等级。当在实车操作模拟系统中对离合器测试时，测试人员踩踏离合器踏板，客观检测装置获得一组离合器的客观性能参数样本。数据处理分析系统根据每一等级的参数变动范围，利用隶属度函数计算样本每个指标对各评价等级的隶属度，再结合样本的权重，以清晰综合评判为参考，计算出样本相对于每个等级的灰色关联度，根据最大原则，确定该测试样本离合器的舒适性等级。
文档编号G01M13/02GK102494890SQ20111038975
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者于共增, 何汉林, 周建军, 孟爱华 申请人:杭州电子科技大学