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2000
Doctoral Thesis
Titel
Parameteroptimierung einer Steuerung für Automatikgetriebe in Kraftfahrzeugen
Abstract
Die Steuerung eines Automatikgetriebes in Kraftfahrzeugen besteht im wesentlichen aus der Schaltpunktsteuerung, die die Schaltstufe festlegt, und der Schaltqualitätssteuerung, die die Hydraulik zur Durchführung des Gangwechsels steuert. Fast alle Fahrzeughersteller entscheiden sich bei der Schaltpunktsteuerung für eine feststehende Struktur, mit der die grundsätzlichen Verhaltensweisen und Abläufe festgelegt werden, und frei wählbare Parameter, über die das Schaltprogramm an ein bestimmtes Fahrzeug angepaßt wird. Durch die Vielzahl der Parameter und die Komplexität des Gesamtsystems "Fahrer-Fahrzeug-Steuerung" ist die Bestimmung der Parameter sehr aufwendig und mit vielen Testfahrten verbunden. Ziel der Arbeit ist daher die Entwicklung eines automatisierten Verfahrens zur Bestimmung der Parameter in der Schaltpunktsteuerung. Der grundlegende Lösungsansatz besteht darin, die Aufgabenstellung als Optimierungsproblem zu formulieren. Auf Basis einer Analyse des Systems "Fahrer-Fahrzeug-Steuerung" werden die in Frage kommenden Optimierungsverfahren eingegrenzt und schließlich die Evolutionsstrategien ausgewählt. Das Optimierungsziel, ein optimales Schaltverhalten, ist in hohem Maße subjektiv geprägt. Die Festlegung erfolgt im Rahmen einer Versuchsfahrt, während der der Fahrer zu den erlebten Schaltvorgängen über kleine Hebel Wünsche und Kommentare abgibt. Aus diesen Angaben wird zusammen mit den aufgezeichneten Schaltvorgängen das gewünschte Schaltverhalten generiert. Mit Hilfe einer Simulation der Getriebesteuerung wir nun in einem iterativen Optimierungsablauf die Fahrt mit verschiedenen Parametern simuliert, bis die Differenz zum optimalen Schaltverhalten minimal wird. Hierzu sind zusätzlich zwei flankierende Maßnahmen erforderlich: Die Teilung der Simulationläufe in Fahrhistorien sichert die Vergleichbarkeit der simulierten Fahrten ab. Zusätzlich werden über eine Hauptkomponentenanalyse die Zahl der Parameter in Kennlinien und -felder reduziert und deren Variation begrenzt. Anhand der subjektiven Bewertungen und Meßergebnisse konnte gezeigt werden, daß das vorgestellte Verfahren die Komplexität der Aufgabenstellung bewältigt.
ThesisNote
Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2000