基于自动变速箱控制策略开发的matlab仿真平台架构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种仿真平台架构，具体涉及基于自动变速箱控制策略开发的MATLAB 仿真平台架构。
【背景技术】
[0002] 现有的自动变速箱控制策略的开发模式多为快速原型开发方法。为了满足复杂的 控制策略开发要求，需要开发专用的基于MATLAB仿真平台。
[0003] 由于控制系统融合了机械、液压、电子、控制等多学科领域，工作工况极其复杂，软 件系统极为庞大，局部优化方法已经无法满足整个系统的优化，而跨系统的连接和开发更 增加了系统调试、开发的难度。
[0004] 因此，需要按照系统各部件的学科领域进行仿真平台构架，并以此各科专家按照 构架进行搭建，最终完成自动变速箱控制策略开发。
【发明内容】
[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种基于自动变速箱控制策略开发的MATLAB仿真 平台架构，使得该平台能完成离合器计算分析、选档计算分析、换档计算分析、离合器控制 策略计算分析、路谱计算于一体的多系统仿真分析，为变速箱控制策略开发提供基础并完 成验证。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0007] 基于自动变速箱控制策略开发的MATLAB仿真平台架构，包括：初始化模块、控制 模块、执行机构模块、车辆模块、道路识别模块和数据输出模块；其中，
[0008] 所述初始化模块，用于车辆状态、初始化和模拟驾驶员意图；
[0009] 所述控制模块，用于根据传感器信号和驾驶员意图信号确定车辆换档需求，并对 换档过程进行控制，输出离合器电磁阀控制电流、选换档电磁阀控制电流、发动机目标油门 和目标档位；
[0010] 所述执行机构模块，用于模拟离合器执行机构、变速箱执行机构和发动机执行机 构；
[0011] 所述车辆模块，用于根据真实车辆完成搭建，按照车辆选用的零部件进行参数设 定；并计算各元件的转速、扭矩、转动惯量和启动指令；
[0012] 所述道路识别模块，用于道路状态识别和硬件再回路仿真；
[0013] 所述数据输出模块，用于提供系统的信号提供可视化窗口。
[0014] 优选的，所述初始化模块包括：系统车辆分类单元、系统启动单元和驾驶操控单 元；
[0015] 所述车辆分类单元，用于设定变速箱和发动机的类别，包括变速箱结构、变速箱选 档轴数、副变速箱数和发动机的调速特征；
[0016] 所述系统启动单元，用于设置系统各部件启动指令和初始化参数；
[0017] 所述驾驶操控单元，用于仿真驾驶员的全工况操控，包括驾驶员可操纵的油门踏 板、制动踏板和换档手柄。
[0018] 进一步地，所述车辆分类单元，包括变速箱分类子单元和发动机分类子单元；其 中，所述变速箱分类子单元包括自动变速箱种类、变速箱选档轴数目和副变速箱数目。
[0019] 优选的，所述传感器信号，包括离合器执行机构位移信号、选档执行机构位移信 号、换档执行机构位移信号、发动机转速信号、变速箱输入轴转速信号、车速信号和副变速 箱执行机构位移信号；其中，
[0020] 所述驾驶员意图信号包括油门踏板信号、制动踏板信号和换档手柄信号。
[0021] 优选的，所述离合器执行机构，用于根据控制系统输出的电磁阀电流，进行充油和 放油；
[0022] 所述变速器执行机构，用于根据控制系统输出的电磁阀电流，使得压力油通过电 磁阀进入到执行机构或把执行机构内的压力油卸掉，完成变速箱的选档和换档；
[0023] 所述发动机执行机构，用于根据控制系统输出的目标油门信号，计算发动机的输 出扭矩。
[0024] 优选的，所述车辆模块，包括发动机启动单元、发动机单元、离合器单元、变速箱动 态单元、分动箱单元、差速器单元、驱动桥单元和车辆动态单元。
[0025] 优选的，所述道路识别模块，包括路面坡度判断单元、路面情况判断单元和空气阻 力判断单元。
[0026] 优选的，所述数据输出模块，包括参数输出单元和数据采集单元；其中，
[0027] 所述参数输出单元，用于将仿真结果以structure With Time输出，存放至MATLAB 的工作空间，并调用matlab的M程序将相关数据画成图表，进行离线数据检测；
[0028] 数据采集单元，用于将电磁阀的占空比和变速箱操纵机构压力信号列在一起，实 时监测操纵油压与执行机构和变速箱换档动作的一致性。
[0029] 与现有技术相比，本发明达到的有益效果是：
[0030] 建立了基于自动变速箱控制策略开发的MATLAB仿真平台架构，可灵活设定变速 箱类型、档位、发动机的调速方式、风阻情况和路面等情况，且模型随这些参数进行自动调 整，能够满足现阶段的应用和后续的开发需要，提高开发效率。
【附图说明】
[0031] 图1为一种基于自动变速箱控制策略开发的MATLAB仿真平台架构示意图；其中， 1-初始化模块，2-控制模块，3-执行机构模块，4-数据输出模块，5-车辆模块，6-道路识别 模块；
【具体实施方式】
[0032] 以下将结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0033] 如图1所示，基于自动变速箱控制策略开发的MATLAB仿真平台架构，包括：初始 化模块（1)、控制模块（2)、执行模块（5)、车辆模块（3)、道路识别模块（6)和数据输出模块 (4);其中，初始化模块，用于车辆状态、初始化和模拟驾驶员意图；其包括：系统车辆分类 单元、系统启动单元和驾驶操控单元；其中：
[0034] 车辆分类单元，用于设定变速箱和发动机的类别。
[0035] 其包括：变速箱分类子单元和发动机分类子单元；其中，所述变速箱分类子单元， 包括自动变速箱种类、变速箱选档轴数目和副变速箱数目；所述发动机分类子单元，包括发 动机类型、发动机调速方式。
[0036] 所述系统启动单元，用于设置系统各部件启动指令和初始化参数；结合图1和表1 所示：
[0038] 表 1
[0039] 所述驾驶操控单元，用于仿真驾驶员的全工况操控，包括驾驶员可操纵的油门踏 板、制动踏板和换档手柄。
[0040] 控制模块，用于根据传感器信号和驾驶员意图信号确定车辆换档需求，并对换档 过程进行控制，输出离合器电磁阀控制电流、选换档电磁阀控制电流、发动机目标油门和目 标档位；
[0041] 所述传感器信号，包括离合器执行机构位移信号、选档执行机构位移信号、换档执 行机构位移信号、发动机转速信号、变速箱输入轴转速信号、车速信号和副变速箱执行机构 位移信号；
[0042] 所述驾驶员意图信号包括油门踏板信号、制动踏板信号和换档手柄信号。
[0043] 执行机构模块，用于模拟离合器执行机构、变速箱执行机构和发动机执行机构；
[0044] 所述离合器执行机构，用于根据控制系统输出的电磁阀电流，进行充油和放油；
[0045] 所述变速器执行机构，用于根据控制系统输出的电磁阀电流，使得压力油通过电 磁阀进入到执行机构或把执行机构内的压力油卸掉，完成变速箱的