DE4215406A1 - Steuersystem zum Schalten eines automatischen Getriebes - Google Patents
Steuersystem zum Schalten eines automatischen GetriebesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem zum
Schalten eines automatischen Getriebes. Insbesondere handelt
es sich um eine Steuerung unter Verwendung von Fuzzy-Logik-
Methoden zur Schaltpunktbestimmung. Es sind Mittel (Sensoren,
Schalter usw.) zum Erfassen von Eingangsvariablen, die von
einem Fahrer-Fahrzeugsystem abgeleitet sind, vorhanden. Für
die Eingangsvariablen werden Zugehörigkeitsfunktionen, d. h.
Fuzzy-Sets, erzeugt; hierzu sind ebenfalls Mittel vorhanden.
Zum Schalten von Getriebeübersetzungen sind ferner Mittel,
wie beispielsweise hydraulisch betätigbare Schaltkupplungen
und Ventile, vorgesehen. Die Mittel zum Erfassen der Ein
gangsvariablen und die Mittel zum Erzeugen der Zugehörigkeits
funktionen und die Mittel zum Schalten der Getriebeüberset
zungen wirken in einer bestimmten Weise zusammen: Nach Fuzzy-
Produktionsregeln werden Ausgangsvariable ermittelt, mit
denen eine Getriebeübersetzung bestimmt wird.
Automatikgetriebe dienen grundsätzlich der Anpassung
des von einem Antriebsmotor eines Fahrzeugs gelieferten
Drehmomentes an dessen Zugkraftbedarf. Derartige automatische
Getriebe haben eine elektronisch-hydraulische Steuerung. Eine
zentrale Bedeutung für das gesamte Fahrverhalten kommt der
elektronischen Steuerung zu, weil die Schaltvorgänge mit
Hilfe von Last-Drehzahlkennfeldern erkannt und ausgeführt
werden.
Ob und in welchen Gang geschaltet wird, hängt von der
Lasteinstellung, d. h. dem aktuellen Zustand der Drossel
klappe und der Abtriebsdrehzahl, des Getriebes ab. Die ein
zelnen Gangstufen werden in Abhängigkeit von Schaltkennlinien,
die aus diesen beiden Parametern gebildet werden, geschaltet.
Die Schaltkennlinien eines automatischen Getriebes bestehen
aus Hoch- und Rückschaltgeraden für die einzelnen Gänge, die
in einem Schaltdiagramm so verlaufen, daß zwischen den ein
zelnen Gangbereichen eine Hysterese entsteht. Trotz dieser
Hysterese bestimmen letztlich scharfe Entscheidungsschwellen,
ob und in welchen Gang geschaltet wird. Die Verwendung
solcher scharfer Entscheidungsschwellen bedeutet zum einen,
daß nur diskrete, invariante Zustände zur Auslösung eines
Schaltvorgangs führen können und zum anderen, daß hier eine
Verfälschung des logischen Aussagegehaltes der Entscheidung
systematisch vorhanden ist. Diese Aussage läßt sich anhand
eines Beispiels erläutern: Bei konstanter Drosselklappen
stellung kann im Grenzfall eine Drehzahl von 3000 Umdrehun
gen/min zu einer Schaltung führen, während bei einer Dreh
zahl von 2990 Umdrehungen/min noch keine Schaltung einge
leitet wird, obwohl beide Systemzustände praktisch gleich
sind.
Durch die Lage der Schaltkennlinien können weitere
Kriterien in die Auslegung eines Schaltdiagramms einfließen.
Bei einer leistungsorientierten (sportlichen) Fahrweise kommt
es zu einem vergleichsweise späteren Hochschalten und einem
früheren Rückschalten. Bei einer verbrauchsorientierten
(ökonomischen) Fahrweise richtet sich die Lage der Schaltkenn
linien nach einer mittleren Motordrehzahl. Das Schaltverhal
ten eines automatischen Getriebes kann geändert werden, indem
adaptive Schaltkennlinien, d. h. Schaltkennlinien, die sich
nach der Fahrleistung, dem Verbrauch oder speziellen Fahrzu
ständen richten, aktiviert werden.
Trotz einer Vielzahl bereits genutzter Möglichkeiten zur
automatisierten Schaltpunktbestimmung ist das Ziel, die auto
matische Gangwahl dem Verhalten eines menschlichen Fahrers,
insbesondere auch eines bestimmten Fahrertyps, anzunähern,
nur unvollkommen erreicht.
Eine Möglichkeit, die menschliche Entscheidungsfindung
besser zu repräsentieren, als dies über Schwellwerte oder
Kennfelder möglich ist, ist der Einsatz der Fuzzy-Logik-
Methode. Ein Fuzzy-Inferenz-System ermöglicht eine Entschei
dung, bei der eine Vielzahl von Parametern berücksichtigt
wird und Merkmale der menschlichen Entscheidungsfindung
einfließen. Ein großer Vorteil dieser Methode besteht darin,
daß sie eine direkte Verarbeitung verbal formulierter
Problembeschreibungen erlaubt. Im Gegensatz zu herkömmlichen
Steuerungsstrategien können Beurteilungskriterien herange
zogen werden, die sich nicht in mathematische Beschreibungs
formen fassen lassen, die aber bei der Entscheidungsfindung
eine wesentliche Rolle spielen.
Ein Beispiel für ein Steuersystem zum Schalten eines
automatischen Getriebes unter Verwendung von Fuzzy-Logik-
Methoden ist der US-A-4,841,815 zu entnehmen. Als Eingangs
variable werden hierbei die Fahrzeuggeschwindigkeit bzw.
deren Änderung, die Motorbelastung bzw. deren Änderung und
der Fahrwiderstand in der Weise verarbeitet, daß für jeden
zu schaltenden Gang Fuzzy-Beziehungen aufgestellt werden.
Diesem Steuersystem liegt eine komplexe Matrix zugrunde, die
aus parallel und in Reihe miteinander verknüpften Fuzzy-
Beziehungen besteht. Im Vergleich zu einer Getriebesteuerung,
bei der die Gangstufe lediglich durch die Fahrzeuggeschwin
digkeit und die Drosselklappenöffnung bestimmt wird, bringt
die so bekannte Fuzzy-Steuerung insofern eine Verbesserung
mit sich, da die eingangs erwähnten scharfen Entscheidungs
schwellen nicht vorliegen.
Die bekannte Steuerung ist in zweierlei Hinsicht jedoch
mit Nachteilen behaftet. Zum einen werden keine Fuzzy-Regeln
des Typs "Wenn . . . , dann . . . ," verwendet, um das Experten
wissen eines menschlichen Fahrers zu repräsentieren. Zum
anderen werden funktional komplizierte Fuzzy-Sets eingesetzt.
Hier werden die Sets nicht durch Geraden gebildet, sondern
durch von Geraden abweichende Funktionen, die mathematisch
aufwendig zu beschreiben und rechnerisch aufwendig zu verar
beiten sind. Für den hier vorliegenden Fall einer relativ
geringen Anzahl von Eingangsvariablen kann von akzeptablen
Rechenzeiten ausgegangen werden. Bei komplexeren Systemen
ist die vorgeschlagene Darstellung der Fuzzy-Sets und deren
Verarbeitung nicht gut geeignet.
Ein Steuersystem zum Schalten eines automatischen
Getriebes nach der Fuzzy-Logik-Methode und unter Verwendung
von Fuzzy-Produktionsregeln ist der EP-C-0 347 261 und
EP-C-0 347 263 zu entnehmen. Die vorgeschlagenen Lösungen
befassen sich mit der Behandlung spezieller Fahrsituationen,
um das Fahrverhalten zu optimieren. Insbesondere geht es
darum, unerwünschte Pendelschaltungen zu verhindern.
Diese bekannten Lösungen verwenden eine sehr große
Anzahl von Fuzzy-Produktionsregeln. Dies führt teilweise zu
sehr ähnlichen Aussagen und Beschränkungen auf scharfe
Schwellwertentscheidungen. Eine weitere Folge der sehr großen
Anzahl von Fuzzy-Produktionsregeln ist ein nicht optimiertes
Regelwerk, das nur relativ aufwendig zu implementieren ist
und zu vergleichsweise langen Rechenzeiten führt.
Zu den Lösungen, die sich mit der Betrachtung spezieller
Fahrsituationen unter Verwendung von Fuzzy-Logik befaßt,
zählt ferner die DE-A 41 07 879.
Ein Steuersystem zum Schalten von Automatikgetrieben
unter Berücksichtigung des normalen Fahrbetriebes und auch
spezieller Fahrsituationen unter Anwendung von Fuzzy-Logik
ist ferner noch der EP-C-0 454 504 zu entnehmen. Auch diesem
System liegt eine vergleichsweise große Anzahl von Fuzzy-
Regeln zugrunde, die untereinander gleichberechtigt sind.
Eine Ausnahme hiervon machen Vorrangregeln (metarules), die
ein Überdrehen des Motors verhindern. Auch bei dieser Lösung
liegt ein nichtoptimiertes Regelwerk mit einer großen Anzahl
von Regeln vor.
Allen vorstehend erläuterten Steuersystemen zum Schalten
von automatischen Getrieben ist gemeinsam, daß die Methoden
der Fuzzy-Logik entweder in an sich unzureichender Weise an
gewandt oder lediglich bei Betrachtung spezieller Fahrsitua
tionen herangezogen werden oder, wenn neben dem normalen Fahr
betrieb auch spezielle Fahrsituationen berücksichtigt werden
sollen, zu unübersichtlichen, nichtoptimierten Regelwerken
mit langen Rechenzeiten ausgebaut sind, denen eine große An
zahl von Regeln zugrunde liegt. Keines der bekannten Systeme
ist in der Lage, das Schaltverhalten praktischen Anforderun
gen schnell und effektiv anzupassen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Steuersystem zum Schalten eines automatischen Getriebes
unter Verwendung von Fuzzy-Logik-Methoden zu schaffen, das
bei der Auslegung der Schaltstrategie Beurteilungskriterien
wie: Fahrleistung, Verbrauch und Aufwand berücksichtigt und
das durch bedarfsweise Änderung des Schaltverhaltens durch
Aktivierung adaptiver Schaltstrategien auch auf besondere
Merkmale wie: Fahrweise und Fahrzustand effizient reagiert.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem
Steuersystem zum Schalten eines automatischen Getriebes ge
löst, dessen Schwerpunkt auf einer adaptiven Gesamtstruktur
liegt. Hierzu ist die Gesamtheit der Fuzzy-Produktionsregeln
in Fraktionen aufgeteilt. Ein Grundregelsatz von Fuzzy-
Produktionsregeln dient der Auslegung eines Schaltdiagrammes,
das eine normale, verbrauchsorientierte Fahrweise wider
spiegelt. Dieser Grundregelsatz, der aus wenigen Regeln be
steht, repräsentiert das Expertenwissen eines menschlichen
Fahrers. Die Schaltstrategie, die diesem Schaltdiagramm zu
grunde liegt, wird über einen Adaptionsregelsatz von Fuzzy-
Produktionsregeln in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahr
weise adaptiert. Das Schaltverhalten ändert sich von einer
verbrauchsorientierten Fahrweise bis hin zu einer leistungs
orientierten Fahrweise. Dabei bleibt der eigentliche Grund
regelsatz immer in gleicher Weise erhalten, d. h. es werden
keine Regeln hinzugefügt, noch werden Regeln gelöscht oder
abgewandelt. Die Information zur Variation der Fahrweise
wird dem System über die Auslegung der Fuzzy-Sets des Adap
tionsregelsatzes unter Verwendung von Regelprioritäten und
Fuzzy-Operatoren und gegebenenfalls Fuzzy-Modifikatoren auf
geprägt. Die Adaption der Schaltkennlinien ist von Ausgangs
variablen abhängig, die von einem Identifikationsregelsatz
von Fuzzy-Produktionsregeln geliefert werden. Nach diesen
Regeln wird ein Fahrer nach seiner Fahrweise eingestuft, die
von einer verbrauchsorientierten Fahrweise bis hin zu einer
leistungsorientierten Fahrweise reicht.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorgeschlagenen
Lösung besteht darin, daß die Fraktionen der verwendeten
Fuzzy-Produktionsregeln jeweils aus wenigen Einzelregeln
gebildet werden. Durch die hierarchische Gliederung der
Fraktionen selbst entsteht ein optimiertes Regelwerk, mit
dessen Hilfe adaptive Schaltstrategien effizient aktiviert
werden können. Dies ist auf die Bündelung weniger Einzel
regeln, eine optimale Regelstruktur und demzufolge schnelle
Rechenzeiten zurückzuführen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungs
gemäßen Steuersystems werden adaptive Schaltstrategien akti
viert, bei denen mit Hilfe eines ergänzenden Adaptionsregel
satzes von Fuzzy-Produktionsregeln ein aktueller Fahrzustand
(Stadt, Autobahn, Bergfahrt, Landstraße) berücksichtigt wird.
Es ist zweckmäßig, zur Identifikation des Fahrers einen
Filter vorzusehen. Die zur Fahreridentifikation genutzten
Meßgrößen (z. B. Drosselklappenstellung, Änderung der Drossel
klappenstellung pro Zeiteinheit, Abtriebsdrehzahl, Beschleuni
gung, Verzögerung, aktueller Gang, Zugkraftüberschuß, Querbe
schleunigung, Lenkwinkel, Lenkwinkelgeschwindigkeit, Brems
schalter ein/aus) stellen die Eingangsvariablen dar, die durch
einen Filter zu Ausgangsvariablen umgeformt werden. Diese
Ausgangsvariablen sind gemittelte Merkmale, die den Fahrstil
des jeweiligen Fahrers charakterisieren.
Das Steuersystem kann in vorteilhafter Weise hinsicht
lich seiner Lernfähigkeit dadurch ausgebaut werden, daß auch
der jeweils aktuelle Fahrzustand berücksichtigt wird. Analog
zur Fahreridentifikation werden bestimmte Eingangsvariable
zur Erkennung des Fahrzustandes durch einen Filter zu Aus
gangsvariablen in Form gemittelter Merkmale reduziert. Diese
erlauben eine Erkennung des Fahrzustands (Stadt, Autobahn,
Bergfahrt, Landstraße). Bei den Filtern zur Identifikation
des Fahrers und zur Erkennung des Fahrzustandes kann es sich
um getrennte Bauteile oder ein gemeinsames Bauteil handeln.
Um auch bei der Fahreridentifikation und Fahrzustandser
kennung schnell zu aussagefähigen Resultaten zu kommen, ist
es vorteilhaft, daß die Ausgangsvariablen durch Filterung
nach Fuzzy-Produktionsregeln erzeugt werden. Die vorgeschla
gene Fuzzy-Filterung funktioniert in der Weise, daß eindeu
tige Merkmale schnell zu einer entsprechenden Bewertung
führen, während weniger eindeutige Merkmale langsamer in eine
Bewertung einfließen.
Um die vorstehend erwähnten Richtlinien umzusetzen, ist
es vorteilhaft, daß der Filter nach Fuzzy-Produktionsregeln
unterschiedlich signifikanten Eingangsvariablen Bewertungs-
Inkremente zuordnet. Diese werden zu Bewertungszahlen auf
summiert, die die Ausgangsvariablen bilden. Ist ein Merkmal
beispielsweise stark ausgeprägt, dann ist das Bewertungs-
Inkrement positiv groß. Ist es schwach ausgeprägt, wird das
Bewertungs-Inkrement mit negativ groß angesetzt. Bei einem
mittelmäßig ausgeprägten Merkmal ist das Bewertungs-Inkrement
zweckmäßigerweise null.
Da die zur Filterung eingesetzten Fuzzy-Produktions
regeln zunächst nur eine Tendenz aufzeigen und erst über eine
nachfolgende Summation dieser Inkremente eine endgültige
Bewertungszahl entsteht, ist der Filter aus einem Regel-
Prozessorteil und einem Integrator zusammengesetzt.
Statt einer symmetrischen Codierung der Folgezustände
für das jeweilige Bewertungs-Inkrement (positiv groß = +1,
null = 0 und negativ groß = -1) ist auch eine asymmetrische
Codierung möglich. Durch eine asymmetrische Codierung der
Folgezustände ist es auf vorteilhafte Weise möglich, die
Gradienten bei ansteigenden bzw. abfallenden Eingangs
variablen unterschiedlich zu wichten.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ferner ein
Verfahren zum Erzeugen von Zugehörigkeitsfunktionen (Fuzzy-
Sets) zur Bestimmung eines Fahrzustandes nach Fuzzy-Produk
tionsregeln vorgeschlagen. Dieses Verfahren ist durch
folgende Schritte gekennzeichnet:
Für die zu erkennenden Fahrzustände werden durch Fahrversuche
oder durch rechnerische Simulation Meßschriebe signifikanter
Fahrzeug-Parameter aufgenommen.
Aus diesen Meßschrieben werden diskrete Dichte-Funktionswerte,
die typische Wertebereiche repräsentieren, errechnet.
Über die Dichte-Funktionswerte wird eine Hüllkurve gebildet
und schließlich wird diese Hüllkurve zu einer Zugehörigkeits
funktion normiert.
Bei der Erzeugung des Fuzzy-Sets kann es vorteilhaft
sein, die durch die Hüllkurve erzeugte Zugehörigkeitsfunktion
zu approximieren. Vorzugsweise wird sie zu einem dreieck- oder
trapezförmigen Fuzzy-Set modifiziert.
Vorteilhaft ist eine parametrische Darstellung des Fuzzy-
Sets der Dichte-Funktion mit den Parametern: Häufigkeit und
Amplitudenklassen. Bei der parametrischen Darstellung
brauchen nur wenige Parameter gespeichert zu werden. Hierfür
ist einerseits wenig Speicherplatz erforderlich und anderer
seits kann eine beliebig feine Auflösung erreicht werden.
Bei der Identifikation des Fahrzustandes ist eine Unter
scheidung zwischen Stadt, Landstraße und Autobahn zweckmäßig.
Im Stadtverkehr ist, verglichen mit einer Autobahnfahrt,
deutlich häufiger zu schalten. Bei Bergfahrt (Serpentinen)
sollen äußerst störende Pendelschaltungen unterdrückt werden;
der Gang mit ausreichender Zugkraft sollte hier beibehalten
werden. Bei Talfahrt nutzt der Fahrer die Bremswirkung des
Motors aus, so daß hier entsprechende Rückschaltungen ange
bracht sind. In Situationen, in denen keine eindeutige Aus
sage möglich ist, wird der Fahrzustand "Landstraße" vom
System her ausgewählt. Dies ist insbesondere für den Stop-
and-Go-Betrieb der Fall.
Grundsätzlich ist es möglich, mindestens eine Zugehörig
keitsfunktion des Grundregelsatzes durch Parallelverschiebung
in Ordinatenrichtung zu verlagern, um zu einem adaptierten
Schaltverhalten zu kommen. Anstelle einer Parallelverschie
bung kann auch eine dynamische, nichtlineare Variation reali
siert werden. Auch eine kombinierte Vorgehensweise ist grund
sätzlich möglich. Zur Schaltpunkt-Adaption ist grundsätzlich
eine Veränderung in der beschriebenen Art und Weise der Zuge
hörigkeitsfunktionen der Eingangsvariablen der Motordrehzahl
und/oder der Drosselklappenstellung ausreichend.
Eine bevorzugte, weil besonders einfache Methode ist
die Modulation der Motordrehzahl. Die Motordrehzahl bietet
sich deshalb an, weil sie eine zentrale strategische Größe
des Systems darstellt. Wie bereits erwähnt, definiert der
Grundregelsatz der Fuzzy-Produktionsregeln eine verbrauchs
orientierte Fahrweise. Dies gilt insbesondere für das Fuzzy-
Set der Motordrehzahl. Für eine mehr leistungsorientierte
Fahrweise müßten die Fuzzy-Sets des Grundregelsatzes zu
höheren Drehzahlen "verschoben" werden. Dies ist dadurch auf
besonders einfache und elegante Weise möglich, wenn die Ein
gangsvariable "Motordrehzahl" des Grundregelsatzes durch eine
nichtlineare Addition eines Offsets moduliert wird. Der Off
set kann als Fuzzy-Array implementiert sein. Im vorliegenden
Fall erfolgt die Defuzzyfizierung über die Ermittlung des
Flächenschwerpunkts, so daß der Offset der Motordrehzahl
jeden Wert zwischen Null und 1800 Umdrehungen/min ausmachen
kann.
Aus Sicherheitsgründen ist es vorteilhaft und notwendig,
den Fuzzy-Produktionsregeln unterschiedliche Prioritäten zu
zuweisen. Dies kann einfach durch einen einstellbaren numeri
schen Wert geschehen. Über die Prioritäten kann den Regeln
ein Vertrauensmaß zugeordnet werden. Sichere Aussagen erhal
ten demzufolge mehr Gewicht als vages Wissen.
Um die Möglichkeiten, die die Fuzzy-Logik bietet, auszu
schöpfen, werden bei der Aggregation der Fuzzy-Sets des Grund-,
Adaptions- und Identifikations-Regelsatzes bevorzugt Gamma-
Operatoren verwendet. Hiermit kann das menschliche Schließen
recht zutreffend modelliert werden.
Bedarfsweise können die Fuzzy-Sets der fraktionierten
Regelsätze durch Modifikatoren modifiziert werden. Bei der
Normalisierungs-Operation erhält man ein normalisiertes Fuzzy-
Set. Durch den Konzentrations-Operator erfolgt eine stärkere
Konzentration des Fuzzy-Sets (schärfer-werden). Durch den
Dilations-Operator wird das Fuzzy-Set aufgeweicht.
Besonders vorteilhaft ist die kombinierte Zuweisung von
Prioritäten und die Anwendung von Gamma-Operatoren. Hiermit
wird das menschliche Schließen unter Beachtung der Aspekte
Sicherheit und Vertrauensmaß in besonders guter Weise nach
gebildet.
Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal ist die Gesamt
heit der Fuzzy-Produktionsregeln hierarchisch in Regelpakete
gegliedert. Diese Regelpakete werden blockweise bearbeitet.
Ihre Bearbeitung ist abhängig vom Vorliegen oder Nichtvor
liegen einer Einsprung-Bedingung. Mit der Ordnung in Regel
pakete erreicht man ein optimiertes Regelwerk mit einer
Selektion nur wirklich notwendiger Regeln. Im Gegensatz zu
einem Regelwerk, das aus einer Vielzahl eigenständiger Regeln
gebildet ist, was die Rechenzeit stark vergrößert, hat das
Unterteilen in einzelne Regelpakete eine Selektion in der
Bearbeitung notwendiger Regeln zur Folge. Die Rechenzeit wird
daher entsprechend verkürzt.
Die Einsprung-Bedingungen können gangspezifischen Regeln
oder spezifischen Zuständen in vorteilhafter Weise ent
sprechen.
Zur Erfindung zählt ferner ein Fuzzy-Controller mit Ein
gängen für Eingangsvariable zur Bildung von Zugehörigkeits
werten und Inferenzen sowie Mitteln zum Defuzzyfizieren
zu Ausgangsvariablen, mit denen eine Getriebeübersetzung
eines automatisch zu schaltenden Getriebes bestimmt wird.
Dieser Fuzzy-Controller zeichnet sich durch einen Regel-
Prozessor zum Bestimmen von Schaltpunkten nach einem Grund
regelsatz, einen Regel-Prozessor zum Adaptieren der Schalt
punkte nach einem Adaptions-Regelsatz, einen Regel-Prozessor
zum Identifizieren eines Fahrers nach einem Identifikations-
Regelsatz und ferner durch einen Regel-Prozessor zur Er
kennung eines Fahrzustandes nach einem ergänzenden Adaptions-
Regelsatz aus. Diese Regel-Prozessoren sind gemeinsam auf
einer Prozessorkarte angeordnet, was die Herstellung verein
facht.
Es kann schließlich für den Fahrer vorteilhaft sein,
wenn ihm die Arbeitsweise des Steuersystems visuell angezeigt
wird. Hierzu wird ein Modul zur visuellen Anzeige der nach
dem Grundregelsatz ermittelten Gangstufe, der adaptierten
aktuellen Gangstufe und/oder der Fahrweise des Fahrers und/oder
des Fahrzustandes vorgeschlagen. Vorteilhaft handelt es
sich hier um ein LCD-Display.
Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale und die
daraus resultierenden Vorteile sind der nachfolgenden Be
schreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen
zu entnehmen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein konventionelles (Stand der Technik) Schalt
diagramm eines automatischen Getriebes;
Fig. 2 Zugehörigkeitsfunktionen am Beispiel der Motor
drehzahl;
Fig. 3 eine schematische Übersicht des Steuersystems
nach der Erfindung;
Fig. 4 weitere Zugehörigkeitsfunktionen am Beispiel
der Motordrehzahl;
Fig. 5 Zugehörigkeitsfunktionen am Beispiel der Dros
selklappenstellung;
Fig. 6 typische Signalverläufe;
Fig. 7 eine Dichte-Funktion, abgeleitet aus typischen
Signalverläufen;
Fig. 8 eine Zugehörigkeitsfunktion zur Erkennung
eines Fahrzustandes und
Fig. 9 die modifizierte Zugehörigkeitsfunktion nach
Fig. 8.
In Fig. 1 ist schematisch das Schaltdiagramm (Getriebe
kennfeld) eines automatischen (Stufen-)Getriebes wiederge
geben. Die Darstellung entspricht dem Stand der Technik und
dient lediglich der Erläuterung einiger Zusammenhänge. Auf
der Ordinate ist die Abtriebsdrehzahl des Getriebes - ent
sprechend einer Fahrgeschwindigkeit - aufgetragen. Auf der
Abszisse ist die Drosselklappenstellung in Prozent aufge
tragen (von vollständig geschlossen bis vollständig geöffnet).
Bei den mit durchgezogenen Linien eingezeichneten Geraden
handelt es sich um Hochschaltgerade, die die Bereiche der
einzelnen Getriebegänge in Abhängigkeit von der zu übertra
genden Leistung markieren. Es sind dies die Hochschalt
gerade 1-2 vom ersten in den zweiten Gang, die Hochschalt
gerade 2-3 vom zweiten in den dritten Gang und die Hochschalt
gerade 3-4 vom dritten in den vierten Gang. Analog hierzu
bedeuten die mit gestrichelten Linien eingezeichneten Geraden
die Rückschaltgeraden von den jeweils höheren Gängen vier,
drei und zwei in den jeweils niedrigeren Gang drei, zwei und
eins. Zwischen den Rückschaltgeraden 2-1, 3-2 und 4-3 und den
Hochschaltgeraden 1-2, 2-3 und 3-4 besteht, da diese nicht
deckungsgleich verlaufen, jeweils ein Hysteresebereich. Hier
durch wird das Pendeln des automatischen Getriebes vermieden,
so daß nach dem Rückschalten aufgrund einer steigenden Fahr
geschwindigkeit nicht unmittelbar erneut hochgeschaltet wird.
Vom Schaltdiagramm entsprechend Fig. 1 sei angenommen,
daß es eine ökonomische Fahrweise widerspiegelt.
Aus dem erläuterten Schaltdiagramm lassen sich zwei
wesentliche Feststellungen ableiten: Zum Schalten eines auto
matischen Getriebes wird mit Hilfe von Schaltdiagrammen bzw.
Last-/Drehzahlkennfeldern (Getriebekennfeldern) entschieden,
ob ein Schaltvorgang erforderlich ist. Ob und in welchen Gang
geschaltet wird, hängt somit ausschließlich von der aktuellen
Drosselklappenstellung (Gaspedal) und der Abtriebsdrehzahl ab.
Die Hoch- und Rückschaltgeraden sind scharfe Entscheidungs
schwellen. Die Verwendung solcher scharfer Entscheidungs
schwellen bedeutet zum einen, daß nur diskrete, invariante
Zustände zur Auslösung eines Schaltvorganges führen können
und zum anderen, daß hier eine Verfälschung des logischen
Aussagegehaltes der Entscheidung systematisch vorhanden ist.
Beispielsweise kann eine Drehzahl von 3000 Umdrehungen/min
(gleichbleibende Drosselklappenstellung vorausgesetzt) zu
einer Schaltung führen, während bei einer Drehzahl von
2990 Umdrehungen/min noch keine Schaltung initialisiert wird,
obwohl nahezu identische Systemzustände vorliegen.
Das Schaltverhalten, das durch das Schaltdiagramm nach
Fig. 1 repräsentiert wird, kann dadurch geändert werden, daß
adaptive Schaltkennlinien aktiviert werden. Bei einer
leistungsorientierten Fahrweise werden die Hoch- und Rück
schaltgeraden in Richtung auf höhere Motordrehzahlen ver
schoben, verglichen mit einer verbrauchsorientierten Fahr
weise. An der Tatsache scharfer Entscheidungsschwellen ändert
sich hierbei nichts.
Die Erfindung beschäftigt sich allgemein mit dem
Problem, die Schaltpunktbestimmung möglichst gut an die Gang
wahl des menschlichen Fahrers anzunähern. Hierbei soll die
Berücksichtigung einer Vielzahl von Parametern die Sicherheit
der Entscheidungsaussage erhöhen. Um die genannten Nachteile
einer Kennfeld-Steuerung zu vermeiden und die menschliche
Entscheidungsfindung realistischer zu modellieren, verwendet
die Erfindung Fuzzy-Logik-Methoden zur Schaltpunktbestimmung.
Der Aufbau und die Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen
Steuersystems wird nachfolgend erläutert:
Das erfindungsgemäße Steuersystem geht im Kern von der
verbalen Problembeschreibung einer Schaltpunktbestimmung aus.
Zunächst wird über einen Grundregelsatz von Fuzzy-Produktions
regeln, der eine verbrauchsorientierte Fahrweise definiert,
eine Schaltpunktbestimmung vorgenommen. Dieser Grundregelsatz
stellt das Expertenwissen eines menschlichen Fahrers dar.
Der Grundregelsatz wird in Abhängigkeit von einer
aktuellen Fahrweise durch einen Adaptions-Regelsatz modifi
ziert. Der Adaptions-Regelsatz arbeitet mit Fuzzy-Produktions
regeln. Die Modifikation erfolgt stufenlos in den Grenzen
zwischen einer verbrauchsorientierten und einer leistungs
orientierten Fahrweise.
Ein Identifikations-Regelsatz von Fuzzy-Produktions
regeln wird zur Erkennung der Fahrweise eines bestimmten
Fahrers herangezogen, die von einer verbrauchsorientierten
Fahrweise bis hin zu einer leistungsorientierten Fahrweise
reicht.
Allgemein gilt, daß der eigentliche Grundregelsatz immer
in gleicher Weise erhalten bleibt. Es werden keine Regeln
hinzugefügt, noch werden Regeln gelöscht oder in ihrer Aus
sage abgewandelt.
Das Steuersystem arbeitet mit Methoden der Fuzzy-Logik,
deren Grundlage durch Fuzzy-Sets (unscharfe Mengen) gebildet
werden. Diese Fuzzy-Sets repräsentieren die in den Regel
prämissen enthaltenen subjektiven Bedingungen, wie z. B.:
hohe Motordrehzahl, mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit, kleine
Gaspedalstellung (Drosselklappenstellung) usw. Es handelt
sich hier um Zugehörigkeitsfunktionen, mit deren Hilfe Aus
sagen bezüglich aktueller System-Parameter getroffen werden
können. Hieraus läßt sich ein Maß für das Zutreffen der ein
zelnen Regel-Prämissen ableiten.
In Fig. 2 sind einzelne Fuzzy-(Sub)Sets am Beispiel
der Motordrehzahl wiedergegeben. Auf der Ordinate ist die
Motordrehzahl in Umdrehungen/min aufgetragen. Auf der
Abszisse sind Zugehörigkeitswerte my von null bis maximal
eins aufgetragen. Die unscharfe Menge Motordrehzahl "niedrig"
ist durch das links gezeichnete, trapezförmige Fuzzy-Set
eingetragen. Die unscharfe Menge Motordrehzahl "mittel" ist
durch das mittlere, dreieckförmige Fuzzy-Set definiert. Die
unscharfe Menge Motordrehzahl "hoch" wird wiederum durch das
rechte, ebenfalls trapezförmige Fuzzy-Set definiert.
In Fig. 3 ist schematisch ein Fahrzeug 1 mit seinen
Hauptkomponenten Motor 2 und automatischem Getriebe 3, einem
Antriebswellenstrang 4, einem Ausgleichsgetriebe 5, den ange
triebenen (Hinter-)Rädern 6 und den lenkbaren vorderen
Rädern 7 gezeichnet.
Eine Reihe von Fahrzeug-Parametern bilden Eingangs
variable 8, die laufend durch geeignete Mittel 9 (Sensoren
usw.) erfaßt werden. Bei diesen Eingangsvariablen kann es
sich um folgende Fahrzeug-Parameter handeln: Drosselklappen
stellung, Gradient der Veränderung der Drosselklappenstellung,
aktuelle Geschwindigkeit (Raddrehzahlen), Beschleunigung,
Verzögerung, Positionsstellung eines Getriebe-Wahlschalters,
berechneter Zugkraftüberschuß nach einem möglichen Hochschal
ten, Größe der Querbeschleunigung, Größe des Lenkwinkels,
Lenkwinkelgeschwindigkeit, Bremsschalter ein/aus, Blinker usw.
Das Steuersystem zum Schalten des automatischen Getrie
bes 3 setzt sich aus mehreren Funktionsblöcken zusammen:
Einem Funktionsblock 11, der als Basismodul bezeichnet
werden kann,
einem Funktionsblock 12, der als Adaptionsmodul eingesetzt wird,
einem Funktionsblock 13 als Modul zur Fahrer-Identifikation,
einem Funktionsblock 14 als Modul zur Fahrzustands-Erkennung und
einem Funktionsblock 15, der verschiedene Filteraufgaben zu erfüllen hat.
einem Funktionsblock 12, der als Adaptionsmodul eingesetzt wird,
einem Funktionsblock 13 als Modul zur Fahrer-Identifikation,
einem Funktionsblock 14 als Modul zur Fahrzustands-Erkennung und
einem Funktionsblock 15, der verschiedene Filteraufgaben zu erfüllen hat.
Zwischen den einzelnen Funktionsblöcken 11 bis 15 be
steht eine Verknüpfung, die durch die Richtungspfeile kennt
lich gemacht ist.
Der Funktionsblock 11 hat als Basis-Modul die Aufgabe,
nach Fuzzy-Logik-Methoden eine Schaltpunktbestimmung vorzu
nehmen, die eine ökonomische Fahrweise wiedergibt. Über die
nachfolgend erwähnten Regeln wird das Expertenwissen eines
menschlichen Fahrers definiert:
Regel 1: (Priorität: 1.0, Gamma: 0.0)
Wenn Motordrehzahl hoch und niedrige Gangstufe, dann einen Gang hochschalten.
Wenn Motordrehzahl hoch und niedrige Gangstufe, dann einen Gang hochschalten.
Regel 2: (Priorität: 0.9, Gamma: 0.0)
Wenn Motordrehzahl niedrig und hohe Gangstufe, dann einen Gang zurückschalten.
Wenn Motordrehzahl niedrig und hohe Gangstufe, dann einen Gang zurückschalten.
Regel 3: (Priorität: 1.0, Gamma: 0.0)
Wenn Motordrehzahl mittel, dann Gang beibehalten.
Wenn Motordrehzahl mittel, dann Gang beibehalten.
Regel 4: (Priorität: 3.0, Gamma: 0.1)
Wenn Motordrehzahl nicht hoch und Drosselklappe groß und Be schleunigung positiv und Gangstufe niedrig, dann Gang beibe halten.
Wenn Motordrehzahl nicht hoch und Drosselklappe groß und Be schleunigung positiv und Gangstufe niedrig, dann Gang beibe halten.
Regel 5: (Priorität: 2.0, Gamma: 0.1)
Wenn Motordrehzahl nicht niedrig und Drosselklappe klein und Beschleunigung positiv und Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig, dann einen Gang hochschalten.
Wenn Motordrehzahl nicht niedrig und Drosselklappe klein und Beschleunigung positiv und Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig, dann einen Gang hochschalten.
Regel 6: (Priorität: 1.0, Gamma: 0.0)
Wenn Drosselklappe sehr groß und Gangstufe hoch und Fahrzeug geschwindigkeit mittel und Beschleunigung nicht ausreichend, dann einen Gang zurückschalten.
Wenn Drosselklappe sehr groß und Gangstufe hoch und Fahrzeug geschwindigkeit mittel und Beschleunigung nicht ausreichend, dann einen Gang zurückschalten.
Die vorstehend formulierten Regeln 1 bis 6 bilden einen
Grundregelsatz von Fuzzy-Produktionsregeln zur Schaltpunktbe
stimmung, der eine verbrauchsorientierte Fahrweise definiert.
Es ist ersichtlich, daß die Regeln in Prioritätsklassen unter
teilt sind, wodurch besonderen Anforderungen (z. B. Sicher
heitsaspekten) Rechnung getragen wird.
Um das menschliche Schließverhalten besser abzubilden,
werden Gamma-Operatoren verwendet. Standardmäßig wird der
Gamma-Operator (nach Zimmermann und Zysno) mit der Gleichung
eingesetzt:
µRegel = (µAµB . . .)1-Gamma(1 - (1 - µA)(1 - µB) . . .)Gamma
Für Gamma = 0 liegt eine normale UND-Verknüpfung vor.
Das Ergebnis wird aus der Multiplikation der Einzel-Wahr
scheinlichkeiten gebildet. Bei Gamma = 1 liegt eine ODER-
Verknüpfung vor, was durch die Komplementbildung der UND-
Verknüpfung dargestellt ist. Für den Bereich 0 < Gamma < 1
liegt für die Verknüpfung ein Kompromiß zwischen UND und
ODER vor, der je nach Auslegung von Gamma mehr oder weniger
in eine Richtung tendieren kann.
Wenn die Fuzzy-Produktionsregeln 1 bis 6 des Grundregel
satzes in der beschriebenen Weise ausgewertet sind, so bleibt
noch der Schritt, ein zusammenfassendes Endergebnis zu finden.
Hierzu wird jede Regel-Konklusion (Dann-Teil) mit der
Bewertungszahl (Zutreff-Wahrscheinlichkeit) ihrer Prämisse
gewichtet und die entstehenden Werte werden aufsummiert. Tech
nisch gesehen ist das Ergebnis ein "gewichteter Flächenschwer
punkt" der einzelnen Grundregeln:
Bei der Schaltpunktbestimmung nach dem Grundregelsatz
wird bei den Regel-Konklusionen vorzugsweise die Codierungs-
Methode eingesetzt. Der Wertbereich (Folgei) der Folgegröße
"Gang" stellt sich wie folgt dar:
1 Gang hochschalten: | |
= +1 | |
Gang beibehalten: | = 0 |
1 Gang zurückschalten: | = -1 |
Da das Ergebnis (gewichteter Flächenschwerpunkt) ein
reiner Zahlenwert ist, das hier zu steuernde (Stufen-)
Getriebe aber nur diskrete Schaltzustände zuläßt, muß eine
entsprechende Umformung angeschlossen werden. Diese Umformung
kann nun direkt durch Fallunterscheidung geschehen:
Ergebnis < x₁: Rückschalten (um einen Gang)
x₁ < = Ergebnis < = x₂: Gang beibehalten und
Ergebnis < x₂: Hochschalten (um einen Gang)
x₁ < = Ergebnis < = x₂: Gang beibehalten und
Ergebnis < x₂: Hochschalten (um einen Gang)
Ausgangspunkt bei den Überlegungen einer Schaltpunkt-
Adaption sind die den bekannten Schaltstrategien zugrunde
liegenden Rahmenkriterien für ökonomisches und leistungs
orientiertes Schaltverhalten. Ein Vergleich dieser Standard-
Kennlinien führt zu zwei allgemein gültigen Aussagen:
- 1. Je leistungsorientierter (sportlicher) die Fahrweise und je höher die Gangstufe und je dichter die Leistungsan forderung (Drosselklappenstellung) bei einem mittleren Lastbereich liegt, desto später wird hoch- und desto früher wird zurückgeschaltet;
- 2. im Kick-down-Bereich ist der Schaltpunkt unabhängig von der Fahrweise.
Die nach diesen Richtlinien durchzuführende Verschiebung
der Schaltpunkte kann grundsätzlich auf zwei Wegen erfolgen:
- 1. Entsprechende Fuzzy-Sets des Grundregelsatzes (Funktions block 11, Basis-Modul) werden so verändert, daß das ge wünschte Verhalten erreicht wird oder
- 2. anstelle einer relativ aufwendigen Verschiebung einzel ner Fuzzy-Sets kann auch über entsprechende Modulation der zugehörigen Meßgröße der gleiche Effekt erzielt werden.
Lösungsvorschläge, die dem ersten Weg folgen, werden an
hand der Fig. 4 bis 7 im folgenden erläutert:
In Fig. 4 ist das Fuzzy-Set für die Motordrehzahl, be
stehend aus den Fuzzy-(Sub)Sets: Motordrehzahl "niedrig",
"mittel" und "groß" analog zur Abbildung entsprechend Fig. 2
gezeigt. Die mit durchgezogenen Linien eingezeichneten Fuzzy-
(Sub)Sets entsprechen einer verbrauchsorientierten Fahrweise
("Öko").
Um ein adaptives Schaltverhalten zu erzielen, kann das
Fuzzy-Set der Motordrehzahl in Ordinaten-Richtung zu höheren
Drehzahlen parallel verschoben werden. Es findet eine Ver
lagerung von einer verbrauchsorientierten zu einer leistungs
orientierten ("Sport"-) Fahrweise statt. Die verschobenen
Fuzzy-Sets sind durch gestrichelte Linien eingezeichnet. Das
Resultat dieser Verschiebung sind nach rechts verschobene
Hochschaltgeraden, die in Fig. 5 mit gestrichelten Linien
eingezeichnet sind.
Die Variation der Zugehörigkeitsfunktionen des Grundregel
satzes geschieht abhängig von Ausgangsvariablen eines Adap
tions-Regelsatzes, auf den weiter unten näher eingegangen
wird.
In Fig. 5 ist qualitativ die Variation des Hochschalt-
Verhaltens des Fuzzy-Systems ("Öko" . . . "Sport") in Abhängig
keit des Fuzzy-(Sub)Sets "Drosselklappenstellung" dargestellt.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die
Fig. 4 und 5 lediglich die Parameter "Motordrehzahl" und
"Drosselklappenstellung" zeigen. Selbstverständlich ist das
Endergebnis einer Schaltpunkt-Adaption das Resultat einer
Verknüpfung von Parametern, die durch den Grundregelsatz
definiert sind. Dies ist ein ganz entscheidender Vorteil,
der aus der Anwendung der Fuzzy-Logik-Methoden resultiert.
Es ist ferner möglich, die Variation von verbrauchs
orientiertem bis leistungsorientiertem Schaltverhalten allein
über eine dynamische, nichtlineare Variation der Fuzzy-Sets
der Motordrehzahl zu realisieren.
Vorzugsweise wird im Rahmen der hier verfolgten Gesamt-
Konzeption, deren Hauptaugenmerke u. a. auf ein optimiertes
Regelwerk und kurze Rechenzeiten gerichtet ist, vom zweiten
Lösungsweg Gebrauch gemacht. Als zu modulierende Größe wird
die Motordrehzahl ausgewählt. Die Motordrehzahl stellt eine
zentrale strategische Größe dar. Wie erläutert, beschreibt
der Grundregelsatz eine verbrauchsorientierte Fahrweise. Um
eine leistungsorientierte Fahrweise zu erzielen, wird eine
nichtlineare Addition eines Offsets zum aktuell gemessenen
Wert der Motordrehzahl durchgeführt. Zur Erinnerung sei be
merkt, daß der aktuelle Wert der Motordrehzahl eine Eingangs
variable des Funktionsblocks 11 (Basis-Modul, Schaltpunkt
bestimmung) darstellt.
Der vorstehend erwähnte Offset wird im Funktionsblock 12
ermittelt. Durch den modulierten Motordrehzahlwert werden so
dem Funktionsblock 11 anstelle der tatsächlichen Motordreh
zahlen fiktive Motordrehzahlen eingegeben. Diese "manipulier
ten" Eingangsvariablen der Motordrehzahl führen zu einer Ver
änderung des Schaltverhaltens in der gewünschten Weise, d. h.
in Richtung auf ein leistungsorientiertes Schaltverhalten.
Der Funktionsblock 12 arbeitet nach folgenden Fuzzy-
Produktionsregeln:
Regel 1: (Priorität: 3.0, Gamma: 0.0)
Wenn Fahrweise sportlich und Drosselklappe mittel, dann Off set groß.
Wenn Fahrweise sportlich und Drosselklappe mittel, dann Off set groß.
Regel 2: (Priorität: 3.0, Gamma: 1.0)
Wenn Fahrweise ökonomisch oder Drosselklappe sehr groß oder Drosselklappe klein, dann Offset Null.
Wenn Fahrweise ökonomisch oder Drosselklappe sehr groß oder Drosselklappe klein, dann Offset Null.
Regel 3: (Priorität: 1.0, Gamma: 0.0)
Wenn Fahrweise zügig und Drosselklappe mittel, dann Offset mittel.
Wenn Fahrweise zügig und Drosselklappe mittel, dann Offset mittel.
Regel 4: (Priorität: 1.0, Gamma: 0.0)
Wenn Fahrweise sportlich und Drosselklappe groß, dann Offset Null.
Wenn Fahrweise sportlich und Drosselklappe groß, dann Offset Null.
Regel 5: (Priorität: 1.0, Gamma: 0.0)
Wenn Fahrweise sportlich und Drosselklappe klein, dann Offset gering.
Wenn Fahrweise sportlich und Drosselklappe klein, dann Offset gering.
Regel 6: (Priorität: 1.0, Gamma: 0.0)
Wenn Fahrweise sportlich und Gang hoch und Drosselklappe nicht sehr groß, dann Offset mittel.
Wenn Fahrweise sportlich und Gang hoch und Drosselklappe nicht sehr groß, dann Offset mittel.
Regel 7: (Priorität: 1.0, Gamma: 0.0)
Wenn Fahrweise sportlich und Gang niedrig und Drosselklappe nicht sehr groß, dann Offset gering.
Wenn Fahrweise sportlich und Gang niedrig und Drosselklappe nicht sehr groß, dann Offset gering.
Die codierten Folgezustände für den Offset der Motordreh
zahl können wie folgt festgelegt werden (bei den angegebenen
Drehzahlwerten handelt es sich um Richtwerte, von denen, je
nach den technischen Gegebenheiten, mehr oder weniger abge
wichen werden kann):
Offset | |
Veränderung der Motordrehzahl (rpm) | |
Null | |
0 | |
gering | 600 |
mittel und | 1200 |
groß | 1800 |
Im Rahmen der beschriebenen Lösung wird der Offset für
die Motordrehzahl, vorzugsweise nach der Methode der Ermitt
lung des gewichteten Flächenschwerpunkts, ermittelt, so daß
der Offset stufenlos zwischen Null und 1800 Umdrehungen/min
variieren kann.
Die im Funktionsblock 12 verarbeiteten Fuzzy-Produktions
regeln stellen einen Adaptions-Regelsatz dar, der den Grund
regelsatz, der im Funktionsblock 11 bearbeitet wird, modifi
ziert, und zwar in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrweise,
die von einer verbrauchsorientierten bis zu einer leistungs
orientierten Fahrweise reicht. Die Ausgangsvariablen des Funk
tionsblocks 12 sind gleichzeitig Eingangsvariable des Funk
tionsblocks 11 (zu den Eingangsvariablen gehören, wie ein
gangs erwähnt, auch die aus den Fahrzeug-Parametern abge
leiteten Eingangsvariablen 8).
Aus der Formulierung der Adaptionsregeln läßt sich un
schwer erkennen, daß die Schaltpunkt-Adaption von der Fahr
weise eines Fahrers abhängt. Um den Funktionsblock 12 zu
einem Offset (oder einer anderen Variation des Grundregel
satzes) zu veranlassen, muß ihm ein Identifikationsergebnis
(Eingangsvariable des Funktionsblocks 12) mitgeteilt werden,
das einen Fahrer nach seiner Fahrweise stufenlos von "ökono
misch" bis "sportlich/leistungsorientiert" einstuft. Dieses
Identifikationsergebnis liefert der Funktionsblock 13. Dieser
Funktionsblock 13 arbeitet als Fahrer-Identifikations-Modul.
Als Merkmale für die Fahrweise können die folgenden Meß
größen (Eingangsvariable, Fahrzeug-Parameter) verwendet wer
den (vorzugsweise geschieht dies wie hier nach dem Passieren
eines Filters):
Drosselklappenstellung, Gradient einer Veränderung der
Drosselklappenstellung, Fahrzeuggeschwindigkeit (Abtriebsdreh
zahl), Beschleunigung, Verzögerung, Stellung des Positions
schalters, Zugkraftüberschuß nach einem möglichen Hochschal
ten, Querbeschleunigung, Lenkwinkel nach Größe und Geschwin
digkeit, Bremsschalter ein/aus.
Der Funktionsblock 13 verarbeitet Identifikationsregeln
zur Identifikation eines Fahrers nach seiner Fahrweise, die
von einer verbrauchsorientierten bis zu einer leistungsorien
tierten Fahrweise reicht.
Der Identifikations-Regelsatz von Fuzzy-Produktions
regeln läßt sich wie folgt formulieren:
Regel 1: Wenn Beschleunigung klein und Drosselklappe
klein, dann ist die Fahrweise ökonomisch.
Regel 2: Wenn Beschleunigung mittel und Drosselklappe
klein, dann ist die Fahrweise ökonomisch.
Regel 3: Wenn Beschleunigung klein und Drosselklappe
mittel, dann ist die Fahrweise zügig.
Regel 4: Wenn Beschleunigung mittel und Drosselklappe
mittel, dann ist die Fahrweise zügig.
Regel 5: Wenn Beschleunigung mittel und Drosselklappe
groß, dann ist die Fahrweise sportlich.
Regel 6: Wenn Beschleunigung groß und Drosselklappe
mittel, dann ist die Fahrweise zügig.
Regel 7: Wenn Beschleunigung groß und Drosselklappe
groß, dann ist die Fahrweise sportlich.
Es ist möglich, die ersten beiden Regeln zu einer ge
meinsamen Regel zusammenzufassen:
Regel 1/2: Wenn Beschleunigung nicht groß und Drossel
klappe klein, dann ist die Fahrweise ökonomisch.
Analog hierzu lassen sich die Regeln 5 und 7 ebenfalls
zusammenfassen:
Regel 5/7: Wenn Beschleunigung nicht klein und Drossel
klappe groß, dann ist die Fahrweise sportlich.
Prinzipiell wären auch die Regeln 3, 4 und 6 zusammenfaß
bar. Für die Inferenzbildung ist die Formulierung als ein
zelne Regeln jedoch vorteilhafter.
Um das Arbeitsprinzip des Funktionsblocks 13 zu veran
schaulichen, soll beispielhaft eine Teil-Regelmenge vorge
stellt werden, die zur Klassifizierung die Größen "Drossel
klappenstellung" und "Fahrzeuggeschwindigkeit" (Abtriebsdreh
zahl) verwendet. Das Arbeitsprinzip soll anhand der Matrix
erläutert werden:
Aus der Matrix geht hervor, daß sich ein verbrauchsorien
tierter Fahrer durch kleine Werte der Drosselklappenstellung
und Beschleunigung auszeichnet. Hieran wird er erkannt. Eine
große Aktivität bei der Veränderung der Drosselklappenstel
lung und hohe Beschleunigungswerte repräsentieren den lei
stungsorientierten Fahrer. Ein fließender Übergang zwischen
diesen Grenzen wird durch zusätzliche Regeln für eine zügige
Fahrweise erreicht.
In einzelnen Feldern der Matrix erscheinen Pfeile (z. B.
Ö → Z). Diese Felder stehen für Bereiche, in denen eine ein
deutige Aussage bezüglich der Fahrweise nicht getroffen wer
den kann. Diese Zustände können auch einer Berg- oder Tal
fahrt entsprechen. Nichtsdestotrotz wird aber eine sinnvolle
Entscheidung getroffen, da die hier eingesetzte Inferenz-
Methode des gewichteten Flächenschwerpunktes aus mehreren
Regeln eine Entscheidung ableitet.
Der Funktionsblock 15 hat zur Aufgabe, die zur Identi
fikation des Fahrers genutzten Eingangsvariablen zu filtern.
Die Eingangsvariablen werden zu Ausgangsvariablen in Form
von gemittelten Merkmalen umgesetzt. Diese reduzierten Merk
male lassen eine Erkennung der Fahrweise eines bestimmten
Fahrers zu.
Bei einer bevorzugten Ausbaustufe des erfindungsgemäßen
Steuersystems übernimmt der Funktionsblock 15 eine weitere
Funktion als Filter: Es werden Eingangsvariable zur Erkennung
des Fahrzustandes zu Ausgangsvariablen in Form von gemittel
ten Merkmalen reduziert, die eine Erkennung des Fahrzustands
erlauben. Auf diese Funktion wird weiter unten näher einge
gangen.
Es bestehen zwei Möglichkeiten, die zur Identifikation
der Fahrweise eines Fahrers genutzten Eingangsvariablen zu
filtern, d. h. auf ein "mittleres Verhalten" zu reduzieren:
- a) eine konventionelle Filterung und
- b) eine Filterung nach Fuzzy-Logik-Methoden.
Bevorzugt wird eine Filterung nach Fuzzy-Produktions
regeln, die auf zwei Bewertungs-Kriterien basiert: Eindeu
tige Merkmale sollen schnell zu einer Einstufung des Fahrers
führen. Weniger eindeutige Merkmale sollen den Fahrer behut
samer, d. h. entsprechend langsamer, einstufen. Mit anderen
Worten ausgedrückt heißt dies, daß
ein leistungsorientierter Fahrer schnell als solcher erkannt wird,
während ein zügiger Fahrer diese Bewertung erst erreicht, wenn er seine Tendenz zu einer leistungsorientierten Fahrweise über einen längeren Zeitraum beibehält.
ein leistungsorientierter Fahrer schnell als solcher erkannt wird,
während ein zügiger Fahrer diese Bewertung erst erreicht, wenn er seine Tendenz zu einer leistungsorientierten Fahrweise über einen längeren Zeitraum beibehält.
Der Funktionsblock 15 erzeugt (zunächst) an seinem Aus
gang eine Bewertungszahl über drei allgemein gültige Regeln:
- 1. Wenn das Merkmal stark ausgeprägt ist, dann ist das Bewertungs-Inkrement positiv groß;
- 2. wenn das Merkmal schwach ausgeprägt ist, dann ist das Bewertungs-Inkrement negativ groß und
- 3. wenn das Merkmal mittelmäßig ausgeprägt ist, dann ist das Bewertungs-Inkrement Null.
Diese Regeln generieren zunächst eine gewichtete Inkre
mentierung und zeigen damit eine Tendenz auf. Erst über eine
nachfolgende Summation dieser Inkremente entsteht eine end
gültige Bewertungszahl.
Die Codierung der Folgezustände für das Bewertungs-In
krement lautet:
positiv groß | |
= +1 | |
Null | = 0 |
negativ groß | = -1 |
Es sind auch asymmetrische Codierungen, wie z. B.:
positiv groß | |
= +2 | |
Null | = 0 |
negativ groß | = -1 |
möglich. Damit ist eine unterschiedliche Gewichtung der Merk
mals-Gradienten (schneller Anstieg, langsamer Abfall) zu
realisieren.
Neben der Berücksichtigung der Fahrweise eines Fahrers
ist es sinnvoll, auch einen bestimmten Fahrzustand (Stadt,
Autobahn, Berg- und Talfahrt) in die Bewertung einzubeziehen.
Der Funktionsblock 14 sorgt für eine dementsprechende Anpas
sung des Schaltverhaltens. Ein derartiger Ausbau des erfin
dungsgemäßen adaptiven Steuersystems erscheint insbesondere
deswegen sinnvoll, weil:
im Stadtverkehr der Fahrer eine deutlich größere Schaltakti vität als beispielsweise auf der Autobahn erwartet,
es bei Bergfahrt, insbesondere beim Befahren von Serpentinen, für den Fahrer störend ist, wenn Pendelschaltungen auftreten (hier soll der Gang beibehalten werden, der eine ausreichende Zugkraftreserve bietet);
bei Talfahrt die Bremswirkung des Motors genutzt wird, so daß entsprechende Rückschaltungen angebracht sind.
im Stadtverkehr der Fahrer eine deutlich größere Schaltakti vität als beispielsweise auf der Autobahn erwartet,
es bei Bergfahrt, insbesondere beim Befahren von Serpentinen, für den Fahrer störend ist, wenn Pendelschaltungen auftreten (hier soll der Gang beibehalten werden, der eine ausreichende Zugkraftreserve bietet);
bei Talfahrt die Bremswirkung des Motors genutzt wird, so daß entsprechende Rückschaltungen angebracht sind.
Wenn die vorstehend formulierten Erkenntnisse in ein
Fuzzy-Regelwerk umgesetzt werden, führt dies zu einem ergän
zenden Adaptions-Regelsatz von Fuzzy-Produktionsregeln. Mit
diesem ergänzenden Adaptions-Regelsatz läßt sich der Grund
regelsatz (Funktionsblock 11) durch den Funktionsblock 12 in
Abhängigkeit eines aktuellen Fahrzustandes modifizieren.
Vorab ist es allerdings notwendig, die unterschiedlichen
Fahrzustände zu erkennen. Dies geschieht im Funktionsblock 14
in ähnlicher Weise wie bei der Erkennung einer bestimmten
Fahrweise (Funktionsblock 13).
Die Eingangsvariablen des Funktionsblocks 14 sind die
Ausgangsvariablen des Funktionsblocks 15, die, wie erwähnt,
über einen längeren Zeitraum gefilterte, d. h. gemittelte,
Merkmale darstellen. Auch hier sind die
Fahrzeuggeschwindigkeit,
Drosselklappenstellung und
Gradient der Verstellung der Drosselklappe, Beschleunigung,
Bremsschalter ein/aus,
Motormoment,
Blinker,
Lenkwinkel
signifikante Fahrzeug-Parameter (Eingangsvariable des Funktionsblocks 15).
Drosselklappenstellung und
Gradient der Verstellung der Drosselklappe, Beschleunigung,
Bremsschalter ein/aus,
Motormoment,
Blinker,
Lenkwinkel
signifikante Fahrzeug-Parameter (Eingangsvariable des Funktionsblocks 15).
Diesen Größen werden typische Wertebereiche zugeordnet.
Die Zuordnung erfolgt abhängig von einem bestimmten Fahrzu
stand. Daher können diese typischen Wertebereiche als Merk
male zur Erkennung eines bestimmten Fahrzustands herangezogen
werden.
Hier tritt der günstige Fall auf, daß diese typischen
Wertebereiche als Fuzzy-(Sub)Sets direkt eingesetzt werden
können.
Zur Erzeugung dieser Fuzzy-Sets wird erfindungsgemäß ein
Verfahren vorgeschlagen. Dieses Verfahren läßt sich anhand
der Fig. 5 bis 9 näher erläutern.
Zunächst werden per Fahrversuch oder, soweit dies mög
lich ist, auch durch rechnerische Simulation typische Auf
zeichnungen (Meßschriebe oder dergleichen) von Fahrzeug-Para
metern bei wiederum einzelnen - bekannten - Fahrzuständen
aufgenommen.
Im folgenden Schritt werden aus diesen Aufzeichnungen
die benötigten typischen Wertebereiche errechnet. Mathema
tisch betrachtet sind diese Wertebereiche Dichte-Funktionen,
wie sie aus der Statistik bekannt sind. Die aufgezeichneten,
aus praktischen Fahrversuchen oder aus der Simulation unter
bestimmten Fahrzuständen gewonnenen Fahrzeug-Parameter-Größen
werden, entsprechend ihrem Absolutwert, vorab definierten
Amplituden-Klassen (Quantisierungsstufen) zugeordnet. Die An
zahl der Meßwerte in den einzelnen Amplituden-Klassen K, be
zogen auf die Gesamtanzahl der aufgenommenen Meßwerte, bilden
die Funktionswerte der Dichte-Funktion.
Die Fig. 6 zeigt einen typischen Signalverlauf eines
signifikanten Fahrzeug-Parameters, wie er über der Zeit t in
den Amplituden-Klassen K null bis sechs auftritt.
Die Fig. 7 zeigt die dazugehörige diskrete Dichte-Funk
tion. Auf der Ordinate ist die Häufigkeit H, d. h. die Wahr
scheinlichkeit, aufgetragen, mit der eine Amplituden-
Klasse K (null bis sechs) bei der Aufzeichnung bestimmter
Fahrzustände aufgetreten ist.
Aus der Dichte-Funktion kann im nächsten Schritt durch
Bilden einer Hüllkurve 16 (Fig. 8) zum Fuzzy-(Sub)Set über
gegangen werden. Hierbei wird die Hüllkurve über die dis
kreten Dichte-Funktionswerte entsprechend Fig. 7 gebildet.
Die Hüllkurve 16 wird anschließend auf das (Zugehörigkeits-)
Intervall zwischen den Werten 0 und maximal 1 normiert. Dem
Maximalwert der Dichte wird somit der Wert von maximal 1
zugeordnet, während die übrigen Dichte-Werte einen ent
sprechend kleineren Wert der Zugehörigkeit erhalten.
Die Arbeitsweise des Funktionsblocks 14 soll beispiel
haft anhand zweier Fahrzeug-Parameter (Fahrzeuggeschwindig
keit Vfzg und Drosselklappenaktivität DKakt) erläutert
werden.
Das Beispiel-Regelwerk sieht wie folgt aus:
- 1. Wenn Vfzg hoch und DKakt nicht hoch, dann Fahrzustand = Autobahn.
- 2. Wenn Vfzg klein und DKakt nicht niedrig, dann Fahrzu stand = Stadt.
- 3. Wenn Vfzg mittel und DKakt hoch, dann Fahrzustand = Landstraße.
- 4. Wenn Vfzg mittel und DKakt mittel, dann Fahrzustand = Landstraße.
- 5. Wenn Vfzg mittel und DKakt niedrig, dann Fahrzustand = Landstraße.
Oder als Matrix:
Die mit Pfeil versehenen Stellen in der Matrix stellen
wieder Bereiche dar, bei denen keine eindeutige Aussage
(Stadt, Landstraße, Autobahn) möglich ist, z. B.:
für Vfzg klein und DKakt niedrig bis mittel.
Dieser Zustand ist typisch für den Stop-and-Go-Betrieb in
einem Verkehrsstau. Der Fahrer möchte hier in den "Go-
Zeiten" zwar Schritt halten können, er möchte aber keine
frühzeitige Hochschaltung, da der nächste Stop schon abzu
sehen ist.
Ein Schaltprogramm, das auf Stadtbetrieb arbeitet (also
frühzeitig schaltet), ist im Stau ungeeignet, da das ständige
Schalten für den Fahrer störend ist. Ebenso ist ein Auto
bahn-Programm fehl am Platz, da in längeren "Go-Zeiten"
(Kolonnenverkehr) das verzögerte Hochschalten den Verbrauch
unnötig in die Höhe treibt.
Sinnvoll ist hier also ein Mittelweg zwischen den beiden
Extremen. Im vorliegenden Fall ist dieser Mittelweg das Schalt
verhalten für die Landstraße, den das Fuzzy-System (in den
Eckzuständen auch ohne explizite Regel) auswählt.
Neben der Verwendung von Fuzzy-UND- oder -ODER-Opera
toren und der Gamma-Operatoren können auch Fuzzy-Modifika
toren eingesetzt werden, die die Form eines Fuzzy-Sets
approximieren. Hierzu zählen der Konzentrationsoperator, der
Dilationsoperator, die Normalisierungsoperation und die Kon
trast-Intensivierung. Dort wo es möglich ist, werden drei
eck- oder trapezförmige Fuzzy-Sets angewandt. Gegebenenfalls
werden andere Formen zu diesen Fuzzy-Set-Klassen vereinfacht,
wie dies am Beispiel der Fig. 11 wiedergegeben ist. Hier
wurde das Fuzzy-Set nach Fig. 10, dessen linker Rand stufen
förmig verläuft, durch eine Gerade ersetzt. Das vereinfachte
Fuzzy-Set gehört zur Klasse der dreieckförmigen Fuzzy-Sets.
Um optimale Rechenzeiten zu erzielen, ist es ferner be
sonders vorteilhaft, die Gesamtheit der Fuzzy-Produktions
regeln in Regelpakete zu gliedern. Diese werden in Abhängig
keit vom Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Einsprung-Be
dingung bearbeitet.
Ein Fuzzy-Controller, der zum Einsatz innerhalb des
vorschlagenen Steuersystems geeignet ist, zeichnet sich
durch Regel-Prozessoren aus, die die einzelnen Fraktionen
der Fuzzy-Produktionsregeln verarbeiten. Diese Regel-
Prozessoren können gemeinsam auf einer Prozessorkarte an
geordnet sein.
Das erfindungsgemäße Steuersystem kann auch direkt zur
Festlegung des Soll-Übersetzungsverhältnisses bei einem
stufenlosen Getriebe eingesetzt werden. Das aus der Inferenz
resultierende Ergebnis wird hierbei direkt in kontinuierliche
Getriebeeingangswerte überführt. Die abschließende Umrechnung
des kontinuierlichen Ergebniswertes in diskrete Gangstufen
entfällt damit.
Um den Fahrer zu informieren, kann eine visuelle Anzeige
der nach dem Grundregelsatz ermittelten Gangstufe, der adap
tierten aktuellen Gangstufe und/oder der Fahrweise des
Fahrers und/oder des Fahrzustandes erfolgen. Diese Informa
tion wird vorzugsweise über ein LCD-Display erzeugt.
Bezugszeichen
1 Fahrzeug
2 Motor
3 automatisches Getriebe
4 Antriebswellenstrang
5 Ausgleichsgetriebe
6 angetriebene Räder
7 lenkbare Räder
8 Eingangsvariable
9 Mittel zum Erfassen von Eingangsvariablen
10 Steuersystem
11 Funktionsblock
12 Funktionsblock
13 Funktionsblock
14 Funktionsblock
15 Funktionsblock
16 Hüllkurve
17 vereinfachtes Fuzzy-Set
2 Motor
3 automatisches Getriebe
4 Antriebswellenstrang
5 Ausgleichsgetriebe
6 angetriebene Räder
7 lenkbare Räder
8 Eingangsvariable
9 Mittel zum Erfassen von Eingangsvariablen
10 Steuersystem
11 Funktionsblock
12 Funktionsblock
13 Funktionsblock
14 Funktionsblock
15 Funktionsblock
16 Hüllkurve
17 vereinfachtes Fuzzy-Set
Claims (30)
1. Steuersystem (10) zum Schalten eines automatischen
Getriebes (3) mit Mitteln (9) zum Erfassen von Eingangs
variablen, die von einem Fahrer-Fahrzeugsystem abgeleitet
sind, Mitteln zum Erzeugen von Zugehörigkeitsfunktionen
(Fuzzy-Sets) für die Eingangsvariablen und Mitteln zum
Schalten von Getriebeübersetzungen, wobei die Mittel (9) zum
Erfassen der Eingangsvariablen und die Mittel zum Erzeugen
der Zugehörigkeitsfunktionen und die Mittel zum Schalten der
Getriebeübersetzungen in der Weise zusammenwirken, daß nach
Fuzzy-Produktionsregeln Ausgangsvariable ermittelt werden,
mit denen eine Getriebeübersetzung bestimmt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gesamtheit der
Fuzzy-Produktionsregeln in folgende Fraktionen aufgeteilt
ist:
- a) einem Grundregelsatz von Fuzzy-Produktionsregeln zur Schaltpunktbestimmung, der eine verbrauchsorientierte Fahrweise definiert,
- b) einem Adaptionsregelsatz von Fuzzy-Produktionsregeln zur Modifikation des Grundregelsatzes in Abhängigkeit von einer aktuellen Fahrweise, die von einer verbrauchs orientierten Fahrweise bis zu einer leistungsorientier ten Fahrweise reicht,
- c) einem Identifikationsregelsatz von Fuzzy-Produktions regeln zur Identifikation eines Fahrers nach seiner Fahrweise, die von einer verbrauchsorientierten Fahr weise bis hin zu einer leistungsorientierten Fahrweise reicht.
2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch einen ergänzenden Adaptionsregelsatz von Fuzzy-Produk
tionsregeln zur Modifikation des Grundregelsatzes in Abhängig
keit eines aktuellen Fahrzustandes.
3. System nach Anspruch , dadurch
gekennzeichnet, daß die zur Identifikation
des Fahrers genutzten Eingangsvariablen durch einen Fil
ter (15) zu Ausgangsvariablen in Form von gemittelten Merk
malen reduziert werden, die eine Erkennung der Fahrweise zu
lassen.
4. System nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die zur Erkennung des
Fahrzustandes genutzten Eingangsvariablen durch einen Fil
ter (15) zu Ausgangsvariablen in Form von gemittelten Merk
malen reduziert werden, die eine Erkennung des Fahrzustands
erlauben.
5. System nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgangsvariablen
durch Filterung nach Fuzzy-Produktionsregeln erzeugt werden.
6. System nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Filter (15) nach
Fuzzy-Produktionsregeln unterschiedlich signifikanten Ein
gangsvariablen Bewertungs-Inkremente (PB, NB, ZO) zuordnet,
die zu Bewertungszahlen aufsummiert werden, die die Ausgangs
variablen bilden.
7. System nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Filter (15) aus einem
Regelprozessor und einem Integrierer gebildet ist.
8. System nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gradienten bei anstei
genden bzw. abfallenden Eingangsvariablen durch asymmetrische
Zuordnung von Bewertungs-Inkrementen unterschiedlich gewichtet
werden.
9. Verfahren zum Erzeugen von Zugehörigkeitsfunktionen
(Fuzzy-Sets) zur Bestimmung eines Fahrzustandes nach Fuzzy-
Produktionsregeln, wobei:
für die zu erkennenden Fahrzustände durch Fahrversuche oder rechnerische Simulation Meßschriebe signifikanter Fahrzeug- Parameter aufgenommen werden;
daß aus diesen Meßschrieben diskrete Dichte-Funktionswerte, die typische Wertebereiche repräsentieren, errechnet werden;
daß eine Hüllkurve (16) über die Dichte-Funktionswerte ge bildet wird und
daß diese Hüllkurve zu einer Zugehörigkeitsfunktion (Fuzzy- Set), deren Werte (my) zwischen null und maximal eins (ent sprechend dem maximalen Dichte-Funktionswert) variieren, normiert wird.
für die zu erkennenden Fahrzustände durch Fahrversuche oder rechnerische Simulation Meßschriebe signifikanter Fahrzeug- Parameter aufgenommen werden;
daß aus diesen Meßschrieben diskrete Dichte-Funktionswerte, die typische Wertebereiche repräsentieren, errechnet werden;
daß eine Hüllkurve (16) über die Dichte-Funktionswerte ge bildet wird und
daß diese Hüllkurve zu einer Zugehörigkeitsfunktion (Fuzzy- Set), deren Werte (my) zwischen null und maximal eins (ent sprechend dem maximalen Dichte-Funktionswert) variieren, normiert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die durch die Hüll
kurve (16) erzeugte Zugehörigkeitsfunktion approximiert, ins
besondere zu einem dreieck- oder trapezförmigen Fuzzy-Set
modifiziert ist.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10,
gekennzeichnet durch eine parametrische
Darstellung des Fuzzy-Sets der Dichte-Funktion mit den
Parametern: Häufigkeit (H) und Amplitudenklasse (K).
12. System nach den Ansprüchen 1 und 2 sowie 4 oder 5,
gekennzeichnet durch Fuzzy-Sets, die nach
dem Verfahren gemäß Anspruch 9 und gegebenenfalls den An
sprüchen 10 und/oder 11 hergestellt sind.
13. System nach den Ansprüchen 1 und 2 sowie 4 oder 5
oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den Fahrzuständen: Stadt, Landstraße und Autobahn
unterschieden wird und in Bereichen, in denen die Zuordnung
zu einem dieser Fahrzustände unsicher ist, insbesondere bei
Stop-and-Go-Betrieb, der Fahrzustand: Landstraße systematisch
ausgewählt wird.
14. System nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine Zugehörig
keitsfunktion des Grundregelsatzes durch Parallelverschiebung
in Ordinatenrichtung verlagert wird, abhängig von den Aus
gangsvariablen des Adaptionsregelsatzes.
15. System nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine Zugehörig
keitsfunktion des Grundregelsatzes durch nichtlineare Varia
tion in Ordinatenrichtung verlagert wird, abhängig von den
Ausgangsvariablen des Adaptionsregelsatzes.
16. System nach den Ansprüchen 14 und 15,
gekennzeichnet durch eine Kombination aus
Parallelverschiebung und nichtlinearer Variation mindestens
zweier Zugehörigkeitsfunktionen des Grundregelsatzes.
17. System nach den Ansprüchen 14 oder 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zugehörig
keitsfunktionen der Eingangsvariablen: Motordrehzahl und/oder
Drosselklappenstellung verändert werden.
18. System nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine Eingangs
variable des Grundregelsatzes durch nichtlineare Addition
eines Offsets, der eine Ausgangsvariable des Adaptionsregel
satzes ist, moduliert wird.
19. System nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eingangsvariable die
Motordrehzahl ist.
20. System nach den Ansprüchen 18 und 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Offset für die Motor
drehzahl als diskretes Fuzzy-Set (Fuzzy-Array) implementiert
ist.
21. System nach Anspruch 20,
gekennzeichnet durch die Wertepaare:
Offset
delta nMot (rpm)
Null
0
klein 600
mittel 1200
groß 1800
22. System nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß den Fuzzy-Produktions
regeln (Grund-, Adaptions- und Identifikationsregelsatz)
durch einen einstellbaren numerischen Wert unterschiedliche
Prioritäten zugewiesen werden.
23. System nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß bei der Aggregation der
Fuzzy-Sets des Grund-, Adaptions- und Identifikationsregel
satzes zur Modellierung menschlichen Schließens Gamma-Opera
toren verwendet werden.
24. System nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fuzzy-Sets des
Grund-, Adaptions- und Identifikationsregelsatzes durch
Modifikatoren (Normalisierungsoperation, Konzentrationsope
rator, Dilationsoperator, Kontrast-Intensivierung) modifi
ziert werden.
25. System nach den Ansprüchen 22, 23 und 24,
gekennzeichnet durch die Zuweisung von
Prioritäten und die Anwendung von Gamma-Operatoren und
Modifikatoren.
26. System nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gesamtheit der Fuzzy-
Produktionsregeln hierarchisch in Regelpakete gegliedert ist,
deren blockweise Bearbeitung in Abhängigkeit vom Vorliegen
oder Nicht-Vorliegen einer Einsprungbedingung erfolgt bzw.
nicht erfolgt.
27. System nach Anspruch 26, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einsprung-Bedingungen
gangspezifischen Regeln (z. B. Kick-down) oder spezifischen
Zuständen (z. B. Wandler-Überbrückungskupplung offen/ge
schlossen) entsprechen.
28. Fuzzy-Controller mit Eingängen für Eingangsvariable
zur Bildung von Inferenzen nach vorgegebenen Zugehörigkeits
funktionen und Mitteln zum Defuzzyfizieren zu Ausgangs
variablen, mit denen eine Getriebeübersetzung eines automa
tisch zu schaltenden Getriebes bestimmt wird,
gekennzeichnet durch
- a) einen Regel-Prozessor zum Bestimmen von Schaltpunkten nach einem Grundregelsatz;
- b) einen Regel-Prozessor zum Adaptieren der Schaltpunkte nach einem Adaptionsregelsatz;
- c) einen Regel-Prozessor zum Identifizieren eines Fahrers nach einem Identifikationsregelsatz und
- d) einen Regel-Prozessor zur Identifikation eines Fahrzu standes nach einem ergänzenden Adaptionsregelsatz.
29. Fuzzy-Controller nach Anspruch 28, dadurch
gekennzeichnet, daß die Regel-Prozessoren auf
einer Prozessorkarte angeordnet sind.
30. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch ein Modul zur visuellen Anzeige der nach dem Grundregel
satz ermittelten Gangstufe, der adaptierten aktuellen Gang
stufe und/oder der Fahrweise des Fahrers und/oder des Fahrzu
standes.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4215406A DE4215406A1 (de) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | Steuersystem zum Schalten eines automatischen Getriebes |
DE59304687T DE59304687D1 (de) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | Steuersystem zum schalten eines automatischen getriebes |
EP93909550A EP0639250B1 (de) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | Steuersystem zum schalten eines automatischen getriebes |
ES93909550T ES2096283T3 (es) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | Dispositivo de mando para modificar la transmision de una caja de cambios automatica. |
PCT/EP1993/001127 WO1993023689A1 (de) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | Steuersystem zum schalten eines automatischen getriebes |
JP5519845A JPH07506656A (ja) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | 自動変速装置のシフト制御システム |
AT93909550T ATE145969T1 (de) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | Steuersystem zum schalten eines automatischen getriebes |
CA002135626A CA2135626A1 (en) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | Control system for changing automatic gears |
KR1019940704009A KR950701722A (ko) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | 자동적인 변속장치의 절환을 위한 제어시스템 |
AU40300/93A AU675064B2 (en) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | Control system for changing automatic gears |
US08/325,329 US5557521A (en) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | Control system for changing automatic gears |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4215406A DE4215406A1 (de) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | Steuersystem zum Schalten eines automatischen Getriebes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4215406A1 true DE4215406A1 (de) | 1993-11-18 |
Family
ID=6458549
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4215406A Withdrawn DE4215406A1 (de) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | Steuersystem zum Schalten eines automatischen Getriebes |
DE59304687T Expired - Fee Related DE59304687D1 (de) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | Steuersystem zum schalten eines automatischen getriebes |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59304687T Expired - Fee Related DE59304687D1 (de) | 1992-05-11 | 1993-05-07 | Steuersystem zum schalten eines automatischen getriebes |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5557521A (de) |
EP (1) | EP0639250B1 (de) |
JP (1) | JPH07506656A (de) |
KR (1) | KR950701722A (de) |
AT (1) | ATE145969T1 (de) |
AU (1) | AU675064B2 (de) |
CA (1) | CA2135626A1 (de) |
DE (2) | DE4215406A1 (de) |
ES (1) | ES2096283T3 (de) |
WO (1) | WO1993023689A1 (de) |
Cited By (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4338073A1 (de) * | 1993-11-08 | 1995-05-11 | Daimler Benz Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung der Fahrweise mit einem Kraftfahrzeug |
DE4439225A1 (de) * | 1993-12-27 | 1995-06-29 | Ford Motor Co | Defuzzifizierungsverfahren für Fuzzy Logic-Ausgangssignale und Reglervorrichtung hierzu |
DE4401416A1 (de) * | 1994-01-19 | 1995-07-20 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur graduellen Fahrweisenklassifikation und dieses anwendendes Kraftfahrzeug |
WO1996003600A1 (de) * | 1994-07-23 | 1996-02-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Steuersystem zum verändern der übersetzung eines automatischen getriebes |
WO1996007559A1 (de) * | 1994-09-09 | 1996-03-14 | Siemens Aktiengesellschaft | In einem kraftfahrzeug zu verwendendes steuergerät, das ein fuzzylogiksystem enthält |
DE19539022A1 (de) * | 1994-10-19 | 1996-04-25 | Hyundai Motor Co Ltd | Verfahren und Vorrichtung zum Festlegen des Gangs in einem Automatikgetriebe unter Berücksichtigung der Straßensteigung |
DE19603617A1 (de) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Toyota Motor Co Ltd | Vorrichtung zur Steuerung von gleichzeitigen Löse- und Eingriffsvorgängen in Rutschkupplungen zum Schalten von Fahrzeug-Automatikgetrieben |
DE19502230A1 (de) * | 1995-01-25 | 1996-10-02 | Univ Dresden Tech | Fuzzy-Regler für ein technisches System |
DE19511866A1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-10-02 | Daimler Benz Ag | Anordnung zur zyklischen Anpassung einer Kennlinie für die Umschaltung von Gängen bei einem automatischen Getriebe eines Kraftfahrzeuges |
DE19618804A1 (de) * | 1996-05-10 | 1997-11-13 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur Bewertung eines Straßenverlaufes bei einem Automatgetriebe |
DE19733464A1 (de) * | 1996-08-24 | 1998-02-26 | Volkswagen Ag | Universell adaptierbares Steuerverfahren mit Hochschaltverhinderung für Kfz-Automatikgetriebe |
FR2757900A1 (fr) * | 1996-12-30 | 1998-07-03 | Renault | Procede de commande electronique d'un papillon motorise dans un moteur a combustion interne |
DE19728872A1 (de) * | 1997-07-07 | 1999-01-14 | Savignano Manuel Aldo | Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen des Fahrstils eines Fahrers |
DE19743958A1 (de) * | 1997-10-04 | 1999-04-08 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebsystems in einem Kraftfahrzeug |
FR2770605A1 (fr) | 1997-11-03 | 1999-05-07 | Daimler Benz Ag | Procede de commande adaptative, suivant le comportement de conduite, d'un organe d'automobile reglable de facon variable |
DE19752623A1 (de) * | 1997-11-27 | 1999-06-10 | Siemens Ag | Steuerung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe |
DE19860248C1 (de) * | 1998-12-24 | 2000-03-16 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Klassifizierung der Fahrweise eines Fahrers in einem Kraftfahrzeug |
WO2000025045A1 (de) * | 1998-10-24 | 2000-05-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Stadtfahr-betriebsverfahren für ein elektronisch gesteuertes, automatisches schaltgetriebe |
DE19916808A1 (de) * | 1999-04-14 | 2000-11-02 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Erstellung oder Änderung eines individuellen Fahrprogramms |
DE10334587A1 (de) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur fahrerabhängigen Einstellung von Fahrzeugfunktionen |
DE102004002495A1 (de) * | 2004-01-17 | 2005-08-11 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Betriebsdatenerfassungsverfahren zur Bewertung des Antriebsenergieverbrauchs von motorbetriebenen Kraftfahrzeugen bei Berücksichtigung des Fahrerverhaltens |
DE4337164B4 (de) * | 1992-11-05 | 2006-04-20 | Volkswagen Ag | Steuerungseinrichtung zur selbsttätigen Schaltung eines Automatikgetriebes |
DE4337163B4 (de) * | 1992-11-05 | 2008-03-13 | Volkswagen Ag | Steuerungseinrichtung zur selbsttätigen und fahrstreckenabhängigen Schaltung eines Automatikgetriebes |
DE102010014076A1 (de) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Verfahren zur Adaption eines Fahrverhaltens eines Fahrzeuges bei Fahrerwechsel |
DE102013214241A1 (de) * | 2013-07-22 | 2015-01-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Optimierung der Gangwechselsteuerung für ein Automatikgetriebe in einem Kraftfahrzeug |
CN104827932A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-08-12 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 车辆的电机扭矩控制方法及*** |
DE10212320B4 (de) * | 2001-03-22 | 2017-01-12 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges |
DE102017213622A1 (de) | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Erhöhung des Komforts im Betrieb eines Automatgetriebes bei Schaltvorgängen mit hinsichtlich des Komforts ungünstigem Kupplungswechsel |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0626527B1 (de) * | 1993-05-25 | 1998-08-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Steuerung für ein automatisches Getriebe in einem Kraftfahrzeug |
DE4325296A1 (de) * | 1993-07-28 | 1995-02-02 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Steuersystem zum Schalten eines automatischen Getriebes |
JP3294680B2 (ja) * | 1993-08-09 | 2002-06-24 | 本田技研工業株式会社 | 車両用無段変速機の変速制御装置 |
JP3481946B2 (ja) * | 1994-01-19 | 2003-12-22 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 自動車オートマチックトランスミッション用の制御装置 |
JPH0822392A (ja) * | 1994-07-11 | 1996-01-23 | Hitachi Ltd | 意志決定方法及び装置 |
US5957990A (en) * | 1995-06-20 | 1999-09-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Controller for a device in a motor vehicle |
KR100384646B1 (ko) * | 1995-06-20 | 2003-10-04 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 자동차내부장치를위한제어기 |
DE19524914B4 (de) * | 1995-07-08 | 2007-05-16 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Bestimmung von Übersetzungsänderungen bei einem Automatikgetriebe |
DE19527323A1 (de) * | 1995-07-26 | 1997-01-30 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zum Steuern einer Einrichtung in einem Kraftfahrzeug |
DE19631070A1 (de) * | 1996-08-01 | 1998-02-05 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur Vorgabe der Übersetzung eines stufenlosen Getriebes |
US6078856A (en) * | 1997-04-07 | 2000-06-20 | Ford Global Technologies, Inc. | Closed-loop adaptive fuzzy logic hydraulic pressure control for an automatic transmission |
US5910175A (en) * | 1997-04-07 | 1999-06-08 | Ford Global Technologies, Inc. | Closed-loop adaptive fuzzy logic hydraulic pressure control for an automatic transmission |
US5951615A (en) * | 1997-06-03 | 1999-09-14 | Ford Global Technologies, Inc. | Closed-loop adaptive fuzzy logic hydraulic pressure control for an automatic transmission having synchronous gear ratio changes |
DE19729251B4 (de) * | 1997-07-09 | 2004-04-22 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Erkennung einer spontanen Dynamikanforderung eines Führers eines Kraftfahrzeuges |
FR2775749B1 (fr) * | 1998-03-03 | 2000-05-05 | Renault | Procede de supervision adaptative de transmission automatique a evaluation multicritere floue |
US6226584B1 (en) | 1999-04-26 | 2001-05-01 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for adaptively shifting a powershift transmission |
FR2800679B1 (fr) * | 1999-11-05 | 2001-12-21 | Renault | Procede de commande d'un groupe motopropulseur en fonction du mode de conduite |
DE10084615D2 (de) * | 2000-03-24 | 2003-01-16 | Siemens Ag | Steuerung für ein automatisiertes Schaltgetriebe |
DE10024847A1 (de) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Zf Batavia Llc | Verfahren zur Anpassung des Momentenaufbaus eines Antriebsmotors an die Dynamik eines durch ihn angetriebenen Automatgetriebes |
CN100489702C (zh) * | 2005-07-07 | 2009-05-20 | 上海交通大学 | 基于模糊自适应算法的船舶动力定位控制*** |
DE102009026833A1 (de) | 2009-06-09 | 2010-12-16 | Zf Lenksysteme Gmbh | Verfahren zur Fahreridentifiaktion in einem Fahrzeug |
US9171409B2 (en) * | 2011-05-04 | 2015-10-27 | GM Global Technology Operations LLC | System and method for vehicle driving style determination |
CN103814201B (zh) * | 2011-09-20 | 2016-03-09 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的驱动力控制装置 |
JP5862673B2 (ja) | 2011-09-27 | 2016-02-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の駆動力制御装置 |
GB201201222D0 (en) * | 2012-01-25 | 2012-03-07 | Jaguar Cars | Motor vehicle and method of control of a motor vehicle |
CN102678907B (zh) * | 2012-03-28 | 2015-09-23 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种用于无级变速箱离合器控制的模糊控制方法 |
KR101490919B1 (ko) * | 2013-05-30 | 2015-02-12 | 현대자동차 주식회사 | 운전자의 단기 운전 성향을 판단하는 장치 및 방법 |
CN103935264B (zh) * | 2014-04-29 | 2016-01-27 | 大连理工大学 | 一种电动汽车驾驶员需求转矩计算方法 |
CN105539448B (zh) * | 2016-01-12 | 2018-05-08 | 重庆大学 | 一种基于实时驾驶数据的油耗优化*** |
CN111108539A (zh) * | 2017-09-20 | 2020-05-05 | 日产自动车株式会社 | 行驶支持方法以及行驶支持装置 |
EP3859192B1 (de) * | 2020-02-03 | 2022-12-21 | Robert Bosch GmbH | Vorrichtung, verfahren und maschinenlernsystem zur bestimmung eines zustands eines getriebes für ein fahrzeug |
KR102450785B1 (ko) * | 2021-02-05 | 2022-10-07 | 주식회사 현대케피코 | P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 엔진 클러치 제어 방법 및 시스템 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2584765B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1997-02-26 | 日産自動車株式会社 | 自動変速機の変速制御装置 |
US4862854A (en) * | 1987-04-06 | 1989-09-05 | Mazda Motor Corporation | Control systems for vehicle engines |
US5189621A (en) * | 1987-05-06 | 1993-02-23 | Hitachi, Ltd. | Electronic engine control apparatus |
KR940000039B1 (ko) * | 1987-08-19 | 1994-01-05 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 전자식 엔진 제어장치 |
JPH023738A (ja) * | 1988-06-17 | 1990-01-09 | Honda Motor Co Ltd | 自動変速機の制御装置 |
US5036730A (en) * | 1988-06-17 | 1991-08-06 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Vehicle automatic transmission control system |
US5079704A (en) * | 1988-11-18 | 1992-01-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Vehicle automatic transmission control system |
JP2762504B2 (ja) * | 1989-01-09 | 1998-06-04 | 日産自動車株式会社 | 車両の変速制御装置 |
JPH0686188B2 (ja) * | 1989-04-04 | 1994-11-02 | 株式会社ユニシアジェックス | 運転状態認識装置及びこれを用いた自動変速機の変速制御装置 |
JP2940042B2 (ja) * | 1990-01-23 | 1999-08-25 | 日産自動車株式会社 | 車両の制御戦略装置 |
US5148721A (en) * | 1990-03-12 | 1992-09-22 | Mazda Motor Corporation | Automatic fuzzy speed control system for vehicle |
JPH048964A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-01-13 | Honda Motor Co Ltd | 自動変速機の制御装置 |
JP2639179B2 (ja) * | 1990-06-19 | 1997-08-06 | 日産自動車株式会社 | 車両の運転操作補償装置 |
-
1992
- 1992-05-11 DE DE4215406A patent/DE4215406A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-05-07 AU AU40300/93A patent/AU675064B2/en not_active Ceased
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- 1993-05-07 JP JP5519845A patent/JPH07506656A/ja active Pending
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- 1993-05-07 ES ES93909550T patent/ES2096283T3/es not_active Expired - Lifetime
Cited By (48)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4337163B4 (de) * | 1992-11-05 | 2008-03-13 | Volkswagen Ag | Steuerungseinrichtung zur selbsttätigen und fahrstreckenabhängigen Schaltung eines Automatikgetriebes |
DE4337164B4 (de) * | 1992-11-05 | 2006-04-20 | Volkswagen Ag | Steuerungseinrichtung zur selbsttätigen Schaltung eines Automatikgetriebes |
DE4338073C2 (de) * | 1993-11-08 | 2003-07-24 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung der Fahrweise mit einem Kraftfahrzeug |
DE4338073A1 (de) * | 1993-11-08 | 1995-05-11 | Daimler Benz Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bewertung der Fahrweise mit einem Kraftfahrzeug |
DE4439225A1 (de) * | 1993-12-27 | 1995-06-29 | Ford Motor Co | Defuzzifizierungsverfahren für Fuzzy Logic-Ausgangssignale und Reglervorrichtung hierzu |
DE4439225B4 (de) * | 1993-12-27 | 2005-01-27 | Ford Motor Company, Dearborn | Defuzzifizierungsverfahren für Fuzzy Logic-Ausgangssignale und Reglervorrichtung hierzu |
DE4401416A1 (de) * | 1994-01-19 | 1995-07-20 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur graduellen Fahrweisenklassifikation und dieses anwendendes Kraftfahrzeug |
DE4401416C2 (de) * | 1994-01-19 | 1998-04-16 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur graduellen Fahrweisenklassifikation und dieses anwendendes Kraftfahrzeug |
WO1996003600A1 (de) * | 1994-07-23 | 1996-02-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Steuersystem zum verändern der übersetzung eines automatischen getriebes |
US5911770A (en) * | 1994-07-23 | 1999-06-15 | Zf Friedrichshafen Ag | Gear-change control system for an automatic transmission |
WO1996007559A1 (de) * | 1994-09-09 | 1996-03-14 | Siemens Aktiengesellschaft | In einem kraftfahrzeug zu verwendendes steuergerät, das ein fuzzylogiksystem enthält |
DE19539022C2 (de) * | 1994-10-19 | 2001-10-31 | Hyundai Motor Co Ltd | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Automatikgetriebes in Abhängigkeit von der Steigung der Straße |
DE19539022A1 (de) * | 1994-10-19 | 1996-04-25 | Hyundai Motor Co Ltd | Verfahren und Vorrichtung zum Festlegen des Gangs in einem Automatikgetriebe unter Berücksichtigung der Straßensteigung |
DE19502230A1 (de) * | 1995-01-25 | 1996-10-02 | Univ Dresden Tech | Fuzzy-Regler für ein technisches System |
DE19502230C2 (de) * | 1995-01-25 | 1998-07-30 | Univ Dresden Tech | Fuzzy-Regler für ein technisches System |
DE19603617A1 (de) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Toyota Motor Co Ltd | Vorrichtung zur Steuerung von gleichzeitigen Löse- und Eingriffsvorgängen in Rutschkupplungen zum Schalten von Fahrzeug-Automatikgetrieben |
DE19603617C2 (de) * | 1995-02-03 | 2003-11-13 | Toyota Motor Co Ltd | Vorrichtung zur Steuerung von gleichzeitigen Löse- und Eingriffsvorgängen in Rutschkupplungen zum Schalten von Fahrzeug-Automatikgetrieben |
US5669849A (en) * | 1995-02-03 | 1997-09-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling concurrent releasing and engaging actions of frictional coupling devices for shifting vehicle automatic transmission |
US5772556A (en) * | 1995-03-31 | 1998-06-30 | Mercedes-Benz Ag | Process for the cyclic adaptation of a characteristic for gear-changing in an automatic gearbox of a motor vehicle |
FR2732429A1 (fr) * | 1995-03-31 | 1996-10-04 | Daimler Benz Ag | Procede d'adaptation cyclique d'une courbe caracteristique pour les changements de vitesse dans une transmission automatique d'un vehicule automobile |
DE19511866B4 (de) * | 1995-03-31 | 2006-10-19 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur zyklischen Anpassung einer Kennlinie für die Umschaltung von Gängen bei einem automatischen Getriebe eines Kraftfahrzeuges |
DE19511866A1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-10-02 | Daimler Benz Ag | Anordnung zur zyklischen Anpassung einer Kennlinie für die Umschaltung von Gängen bei einem automatischen Getriebe eines Kraftfahrzeuges |
DE19618804A1 (de) * | 1996-05-10 | 1997-11-13 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Verfahren zur Bewertung eines Straßenverlaufes bei einem Automatgetriebe |
DE19733464B4 (de) * | 1996-08-24 | 2006-05-11 | Volkswagen Ag | Universell adaptierbares Steuerverfahren mit Hochschaltverhinderung für Kfz-Automatikgetriebe |
DE19733464A1 (de) * | 1996-08-24 | 1998-02-26 | Volkswagen Ag | Universell adaptierbares Steuerverfahren mit Hochschaltverhinderung für Kfz-Automatikgetriebe |
FR2757900A1 (fr) * | 1996-12-30 | 1998-07-03 | Renault | Procede de commande electronique d'un papillon motorise dans un moteur a combustion interne |
DE19728872A1 (de) * | 1997-07-07 | 1999-01-14 | Savignano Manuel Aldo | Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen des Fahrstils eines Fahrers |
DE19743958A1 (de) * | 1997-10-04 | 1999-04-08 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebsystems in einem Kraftfahrzeug |
US6216068B1 (en) | 1997-11-03 | 2001-04-10 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft | Method for driver-behavior-adaptive control of a variably adjustable motor vehicle accessory |
DE19748424C2 (de) * | 1997-11-03 | 2003-04-17 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur fahrverhaltensadaptiven Steuerung eines variabel einstellbaren Kraftfahrzeugaggregates |
DE19748424A1 (de) * | 1997-11-03 | 1999-05-12 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur fahrverhaltensadaptiven Steuerung eines variabel einstellbaren Kraftfahrzeugaggregates |
FR2770605A1 (fr) | 1997-11-03 | 1999-05-07 | Daimler Benz Ag | Procede de commande adaptative, suivant le comportement de conduite, d'un organe d'automobile reglable de facon variable |
US6311114B1 (en) | 1997-11-27 | 2001-10-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Controller for an automatic motor vehicle transmission |
DE19752623C2 (de) * | 1997-11-27 | 1999-11-25 | Siemens Ag | Steuerung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe |
DE19752623A1 (de) * | 1997-11-27 | 1999-06-10 | Siemens Ag | Steuerung für ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe |
WO2000025045A1 (de) * | 1998-10-24 | 2000-05-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Stadtfahr-betriebsverfahren für ein elektronisch gesteuertes, automatisches schaltgetriebe |
US6529813B1 (en) | 1998-10-24 | 2003-03-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Urban driving operating method for an electronically controlled automatic gearbox |
DE19860248C1 (de) * | 1998-12-24 | 2000-03-16 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Klassifizierung der Fahrweise eines Fahrers in einem Kraftfahrzeug |
US6449572B1 (en) | 1998-12-24 | 2002-09-10 | Daimlerchrysler Ag | Method and device for classifying the driving style of a driver in a motor vehicle |
DE19916808A1 (de) * | 1999-04-14 | 2000-11-02 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur Erstellung oder Änderung eines individuellen Fahrprogramms |
DE10212320B4 (de) * | 2001-03-22 | 2017-01-12 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges |
DE10334587A1 (de) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur fahrerabhängigen Einstellung von Fahrzeugfunktionen |
DE10334587B4 (de) | 2003-07-28 | 2018-12-06 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur fahrerabhängigen Einstellung von Fahrzeugfunktionen |
DE102004002495A1 (de) * | 2004-01-17 | 2005-08-11 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Betriebsdatenerfassungsverfahren zur Bewertung des Antriebsenergieverbrauchs von motorbetriebenen Kraftfahrzeugen bei Berücksichtigung des Fahrerverhaltens |
DE102010014076A1 (de) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Verfahren zur Adaption eines Fahrverhaltens eines Fahrzeuges bei Fahrerwechsel |
DE102013214241A1 (de) * | 2013-07-22 | 2015-01-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Optimierung der Gangwechselsteuerung für ein Automatikgetriebe in einem Kraftfahrzeug |
CN104827932A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-08-12 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 车辆的电机扭矩控制方法及*** |
DE102017213622A1 (de) | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Erhöhung des Komforts im Betrieb eines Automatgetriebes bei Schaltvorgängen mit hinsichtlich des Komforts ungünstigem Kupplungswechsel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU675064B2 (en) | 1997-01-23 |
EP0639250B1 (de) | 1996-12-04 |
US5557521A (en) | 1996-09-17 |
KR950701722A (ko) | 1995-04-28 |
JPH07506656A (ja) | 1995-07-20 |
EP0639250A1 (de) | 1995-02-22 |
ATE145969T1 (de) | 1996-12-15 |
AU4030093A (en) | 1993-12-13 |
WO1993023689A1 (de) | 1993-11-25 |
ES2096283T3 (es) | 1997-03-01 |
DE59304687D1 (de) | 1997-01-16 |
CA2135626A1 (en) | 1993-11-25 |
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DE3922051C2 (de) | ||
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