雙離合自動(dòng)變速器車(chē)輛換擋品質(zhì)模糊綜合評(píng)價(jià)

劉海江，徐新勝，李 敏

(同濟(jì)大學(xué) 機(jī)械與能源工程學(xué)院，上海 201804)

雙離合自動(dòng)變速器車(chē)輛換擋品質(zhì)的傳統(tǒng)定義是從車(chē)輛的平順性方面來(lái)衡量的，即希望車(chē)輛能夠平順且無(wú)沖擊地完成換擋過(guò)程[1]，研究表明，換擋過(guò)程控制的優(yōu)劣會(huì)直接影響整車(chē)動(dòng)力性、舒適性、傳動(dòng)系統(tǒng)耐久性以及燃油經(jīng)濟(jì)性[2-6]，因此對(duì)換擋品質(zhì)的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)具有重要的意義.

目前，主要運(yùn)用主觀評(píng)估的方法對(duì)換擋品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，一般是利用有經(jīng)驗(yàn)駕駛員的感官對(duì)換擋品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià). 由于主觀評(píng)價(jià)有離散性大、難以量化、穩(wěn)定性差等問(wèn)題[7]，已經(jīng)有很多專(zhuān)家對(duì)換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)進(jìn)行了深入研究. 孫賢安等[8]從動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性、傳動(dòng)系統(tǒng)耐久性4個(gè)維度提出換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立了舒適性主客觀之間的聯(lián)系. 宋世欣等[9]、王爾烈等[10]、 Min等[11]、 Park等[12]在控制策略以及優(yōu)化指標(biāo)上對(duì)雙離合自動(dòng)變速器車(chē)輛換擋品質(zhì)進(jìn)行提升. Shin等[13]應(yīng)用了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的汽車(chē)換擋控制器監(jiān)控器，對(duì)換擋的平穩(wěn)性與精確性進(jìn)行監(jiān)控評(píng)估. 但是，上述研究在指標(biāo)體系的建立以及評(píng)價(jià)方法的選擇上沒(méi)有做到主客觀綜合考慮，一方面無(wú)法排除主觀的不穩(wěn)定性以及忽略客觀數(shù)據(jù)對(duì)換擋品質(zhì)的真實(shí)反映，另一方面又會(huì)完全局限于數(shù)據(jù)之中而沒(méi)有發(fā)揮主觀經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)作用，因此都有一定的缺陷.

針對(duì)以上問(wèn)題，本文從3個(gè)不同維度提出10個(gè)與換擋品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)，并運(yùn)用層次聚類(lèi)方法與專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方式，建立換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系. 研究了主觀權(quán)重和客觀權(quán)重的計(jì)算方法，并基于分配最優(yōu)原則，確定主客觀權(quán)重的分配比例；構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)差異性和模糊閾值的隸屬度函數(shù)，建立模糊綜合評(píng)價(jià)模型，對(duì)換擋品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析.

1 換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)體系建立

1.1 多維換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)

DCT車(chē)輛換擋過(guò)程中，換擋時(shí)間長(zhǎng)短、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制等對(duì)換擋品質(zhì)的動(dòng)力性有較大的影響[14]，同時(shí)車(chē)輛產(chǎn)生的縱向加速度、車(chē)速等響應(yīng)對(duì)換擋品質(zhì)的平順性也有很好的體現(xiàn)[15]. 因此選擇從時(shí)間、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與縱向加速度3個(gè)維度確定換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo). 從時(shí)間維度選取了換擋時(shí)間與換擋延遲時(shí)間指標(biāo). 從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維度選取了轉(zhuǎn)速梯度、離合器分離轉(zhuǎn)速超調(diào)和離合器接合轉(zhuǎn)速超調(diào)指標(biāo)；從汽車(chē)縱向加速度維度選取了離合器接合加速度幅值、加速度擾動(dòng)、正向沖擊、負(fù)向沖擊和加速度振蕩指標(biāo). 上述3個(gè)維度提取的多維換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)介紹及其物理意義如表1所示.

1.2 換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

傳統(tǒng)換擋過(guò)程定義表明,平順性是評(píng)價(jià)換擋過(guò)程的一個(gè)重要因素[1]，有研究提出，動(dòng)力性是影響換擋品質(zhì)的另一個(gè)重要組成部分[16]；因此提出從平順性與動(dòng)力性?xún)蓚€(gè)角度對(duì)換擋品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià). 以某一換擋工況試驗(yàn)數(shù)據(jù)為例，其動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)與各指標(biāo)分布如圖1所示. 影響換擋品質(zhì)的10個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)潛在關(guān)系以及如何反應(yīng)換擋品質(zhì)是未知的. 聚類(lèi)分析是挖掘事物之間潛在聯(lián)系的常用方法，其中層次聚類(lèi)在使用中不需要指定類(lèi)別數(shù)目，靈活性大，通過(guò)計(jì)算各指標(biāo)類(lèi)之間的距離進(jìn)行聚類(lèi)判斷，因此被用來(lái)挖掘評(píng)價(jià)指標(biāo)與換擋品質(zhì)之間的映射關(guān)系. 通過(guò)SPSS軟件運(yùn)用該方法對(duì)實(shí)驗(yàn)獲取的多組換擋工況數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)聚類(lèi)，構(gòu)建的譜系圖如圖2所示. 譜系圖顯示迭代到8次時(shí)，評(píng)價(jià)指標(biāo)聚為兩類(lèi)，對(duì)迭代結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：第1類(lèi)指標(biāo)多以時(shí)間為主要因素特征，能反映換擋的動(dòng)力性，第2類(lèi)指標(biāo)多由縱向加速度衍生出來(lái)的，反映換擋的平順性. 結(jié)合專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)對(duì)聚類(lèi)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整，例如其中正向沖擊指標(biāo)是速比從開(kāi)始變化的時(shí)刻到速比保持穩(wěn)定的時(shí)刻之間最大正向沖擊度值，體現(xiàn)駕駛員后仰的最大程度，反映了換擋過(guò)程中的平順性感受；負(fù)向沖擊是換擋過(guò)程中最大負(fù)向沖擊度值，反映了DCT換擋過(guò)程中動(dòng)力的丟失情況，因此與換擋過(guò)程的動(dòng)力性關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，與聚類(lèi)的結(jié)果一致；但經(jīng)主觀評(píng)估專(zhuān)家驗(yàn)證，離合器分離轉(zhuǎn)速超調(diào)產(chǎn)生的效果主觀表現(xiàn)為沖擊，與換擋的平順性關(guān)聯(lián)性更大，需調(diào)整為平順性指標(biāo).

圖1 換擋品質(zhì)指標(biāo)分布Fig.1 Distribution of shift quality indexes

圖2 換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)聚類(lèi)譜系圖Fig.2 Clustering pedigree of shift quality evaluation indexes

最終建立換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)體系如圖3所示，其中D為目標(biāo)層,Ak為一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo),Wk為一級(jí)指標(biāo)權(quán)重,Akj為二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo),wkj為二級(jí)指標(biāo)權(quán)重.

圖3 換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)體系Fig.3 Shift quality evaluation system

2 換擋品質(zhì)模糊綜合評(píng)價(jià)模型

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合權(quán)重確定

換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)是一個(gè)多層次、多指標(biāo)的客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)，指標(biāo)權(quán)重的確定是目前適用的評(píng)價(jià)方法中的關(guān)鍵. 換擋品質(zhì)是人與車(chē)的綜合反映，一方面與人的感受息息相關(guān)，另一方面又是車(chē)輛換擋過(guò)程信息的真實(shí)反映; 因此換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)應(yīng)同時(shí)考慮受人認(rèn)知影響的主觀權(quán)重和受車(chē)輛真實(shí)反應(yīng)影響的客觀權(quán)重，才能對(duì)換擋品質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確有效地評(píng)價(jià).

2.1.1 主觀權(quán)重

層次分析法可以將問(wèn)題中的變量劃分為有序的層次，借鑒專(zhuān)家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行重要度比較，能進(jìn)行定性、定量計(jì)算，是常用的主觀權(quán)重確定方法. 在層次分析法中，判斷矩陣A建立的準(zhǔn)確與否至關(guān)重要，專(zhuān)家對(duì)重要度進(jìn)行比較時(shí)容易受權(quán)威等其他因素的影響，本研究將德?tīng)柗品ㄅc層次分析法相結(jié)合用于判斷矩陣的建立，通過(guò)匿名函詢(xún)的方式對(duì)專(zhuān)家們進(jìn)行采訪(fǎng)，要求專(zhuān)家們對(duì)換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)重要性程度通過(guò)常用的1-9尺度來(lái)判斷[17]，對(duì)V位專(zhuān)家的評(píng)分結(jié)果按式(1)處理得到最終重要性評(píng)分axy，并建立對(duì)應(yīng)的判斷矩陣A,如式(2)所示，計(jì)算判斷矩陣最大特征值與特征向量，在經(jīng)一致性檢驗(yàn)后，得到換擋品質(zhì)主觀權(quán)重α=(αi).

(1)

(2)

2.1.2 客觀權(quán)重

客觀權(quán)重是數(shù)據(jù)中信息的真實(shí)反映，變異系數(shù)法正是直接利用各項(xiàng)指標(biāo)中包含的信息以計(jì)算指標(biāo)權(quán)重的一種方法，該方法認(rèn)為取值差異越大的指標(biāo)，即越難以實(shí)現(xiàn)的指標(biāo)，更能反映被評(píng)價(jià)單位的差距. 但傳統(tǒng)變異系數(shù)法進(jìn)行權(quán)重計(jì)算時(shí)，對(duì)于取值為負(fù)的指標(biāo)是不適用的. 因此考慮換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)的特點(diǎn)，對(duì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，對(duì)m次換擋工況，n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)組成的矩陣Fij，進(jìn)行歸一化處理，指標(biāo)轉(zhuǎn)換為dij，使其既能保留各指標(biāo)值的排列信息，又實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速梯度和負(fù)向沖擊這兩項(xiàng)指標(biāo)符號(hào)的轉(zhuǎn)變，并按照式(3)計(jì)算變異系數(shù)

(3)

最終通過(guò)式(4)求得各指標(biāo)客觀權(quán)重βj：

(4)

2.1.3 綜合權(quán)重

綜合權(quán)重需平衡好權(quán)重的客觀性與主觀性，本研究基于分配最優(yōu)化原則，在加法組合賦權(quán)的基礎(chǔ)上，建立綜合權(quán)重向量與主客觀權(quán)重向量的距離最小的目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)目標(biāo)函數(shù)確定主觀權(quán)重和客觀權(quán)重的相對(duì)重要程度δ和η，使其既能體現(xiàn)數(shù)據(jù)反映的真實(shí)信息，又能充分考慮專(zhuān)家知識(shí)的重要性，系統(tǒng)科學(xué)地確定換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合權(quán)重

wj=δ×αj+η×βj,

主客觀權(quán)重的相對(duì)重要程度求解公式為

2.2 隸屬度函數(shù)

換擋品質(zhì)的好與不好之間存在模糊性，而模糊綜合評(píng)價(jià)通過(guò)一個(gè)模糊的集合來(lái)對(duì)結(jié)果進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，其特點(diǎn)是評(píng)價(jià)結(jié)果不絕對(duì)地肯定或否定，因此選擇通過(guò)構(gòu)建模糊綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)，其中模糊函數(shù)的確定是核心. 為科學(xué)地建立模糊函數(shù)，考慮到數(shù)據(jù)的差異性，引入目標(biāo)車(chē)型或者同類(lèi)車(chē)型的測(cè)試參數(shù)，從中提取最優(yōu)指標(biāo)值p和最劣指標(biāo)值q，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行歸一化. 因?yàn)閾Q擋品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)相鄰評(píng)語(yǔ)之間的界限難以準(zhǔn)確界定，所以本研究參考SAE評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與某整車(chē)廠自主知識(shí)體系，確定的換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)劃分準(zhǔn)則如表2所示，換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)等級(jí)如表3所示. 考慮到界限的模糊性，加入模糊閾值θ將相鄰評(píng)語(yǔ)等級(jí)界限設(shè)計(jì)為模糊區(qū)間，如圖4所示，模糊閾值θ的選取來(lái)自于試驗(yàn)車(chē)輛真實(shí)反應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)的匹配程度. 對(duì)SAE標(biāo)準(zhǔn)中的界進(jìn)行歸一化處理之后，分別向前向后拓展θ以確定模糊區(qū)間的界限ci，i=1,2，…，10，且滿(mǎn)足公式(5):

ci+1-ci=θ,i=2,4,6,8.

(5)

考慮到模糊閾值的存在，因此在F統(tǒng)計(jì)隸屬度函數(shù)中選擇正態(tài)分布，以實(shí)現(xiàn)模糊閾值范圍內(nèi)交叉隸屬度的確定，最終建立的換擋品質(zhì)指標(biāo)的隸屬度函數(shù)為

表2 換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)劃分準(zhǔn)則表Tab.2 Cassification criteria for shift quality evaluation indexes

表3 換擋品質(zhì)各評(píng)價(jià)等級(jí)描述Tab.3 Description of shift quality evaluation levels

式中：ui[0,1],(i1,2,...,5)是隸屬于不同換擋品質(zhì)等級(jí)的概率，x為線(xiàn)性歸一化后的評(píng)價(jià)指標(biāo)值，ci值為換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)模糊區(qū)間及界限，k為對(duì)應(yīng)指標(biāo)最優(yōu)指標(biāo)值p與最劣指標(biāo)值q的中值.

圖4 換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)模糊區(qū)間Fig.4 Fuzzy intervals of shift quality evaluation index

隸屬度函數(shù)曲線(xiàn)如圖5所示.

圖5 評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)于各劃分等級(jí)的隸屬度函數(shù)

Fig.5 Membership function of evaluation indexes corresponding to each classification level

2.3 換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)模型計(jì)算流程

本研究針對(duì)DCT車(chē)輛換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了完整的模糊綜合評(píng)價(jià)算法，其流程如圖6所示.

圖6 模糊綜合評(píng)價(jià)模型計(jì)算流程

Fig.6 Calculation process of fuzzy comprehensive evaluation model

其中包括以下步驟：

步驟1測(cè)試參數(shù)清洗與指標(biāo)識(shí)別. 先對(duì)指標(biāo)相關(guān)測(cè)試參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理，再對(duì)確定的評(píng)價(jià)指標(biāo)通過(guò)識(shí)別方法進(jìn)行識(shí)別；

步驟2主觀權(quán)重確定. 針對(duì)確定的評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)結(jié)合德?tīng)柗品ê蛯哟畏治龇ǐ@得判斷矩陣，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)之后獲得主觀權(quán)重α=(αj)；

步驟3客觀權(quán)重確定. 對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)歸一化處理，采用變異系數(shù)法計(jì)算客觀權(quán)重β=(βj)；

步驟4綜合權(quán)重確定. 基于綜合權(quán)重與主客觀權(quán)重距離最小的原則，計(jì)算得到兼顧數(shù)據(jù)差異性和主觀性的綜合權(quán)重W=(wj)；

步驟5一級(jí)評(píng)價(jià)權(quán)重確定. 根據(jù)評(píng)價(jià)車(chē)輛的需求，確定動(dòng)力性與平順性的相對(duì)重要度r和1-r，建立一級(jí)評(píng)價(jià)權(quán)重W′=(r,1-r);

步驟6隸屬度函數(shù). 在歷史數(shù)據(jù)以及SAE標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，確定最優(yōu)最劣指標(biāo)值與模糊閾值，構(gòu)建換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)動(dòng)態(tài)隸屬度函數(shù)，并計(jì)算模糊矩陣R=(uj)T；

步驟7計(jì)算換擋品質(zhì)評(píng)分. 按照表3得到的評(píng)分量化向量S=[9.0,7.5,6.0,4.5,3.0]，計(jì)算換擋品質(zhì)評(píng)分F=W·R·W′·S.

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了驗(yàn)證本研究模糊綜合評(píng)價(jià)的效果，以5種裝配有DCT變速箱的緊湊型乘用車(chē)換擋數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提取評(píng)價(jià)指標(biāo)中的最優(yōu)和最劣指標(biāo)值，并基于這5輛車(chē)的實(shí)際反映確定評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分等級(jí)的模糊閾值，對(duì)另外兩種裝配有DCT的緊湊型乘用車(chē)Y1和Y2進(jìn)行換擋品質(zhì)評(píng)價(jià). 車(chē)輛Y1和Y2分別進(jìn)行動(dòng)力升檔、動(dòng)力降檔、松油升檔以及松油降檔試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)主要采集整車(chē)CAN信號(hào)以及外接傳感器信號(hào)，其中外接傳感器包括IEPE加速度傳感器以及SpeedBox速度傳感器，利用Fire平臺(tái)實(shí)現(xiàn)3個(gè)不同來(lái)源信號(hào)的同步采集，經(jīng)過(guò)Vehicle spy軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取. 本文選取了Y1與Y2車(chē)的給油升檔狀況下4檔升5檔的10%～100%油門(mén)下的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證. 為驗(yàn)證模型的有效性，在換擋試驗(yàn)過(guò)程中邀請(qǐng)5位專(zhuān)業(yè)主觀評(píng)價(jià)人員分別對(duì)換擋過(guò)程整體以及動(dòng)力性和平順性單獨(dú)進(jìn)行重復(fù)10次評(píng)價(jià)，對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行數(shù)值處理，獲得一組主觀評(píng)分作為換擋品質(zhì)評(píng)分真值. 最后根據(jù)Y1與Y2車(chē)駕駛性需求，確定動(dòng)力性與平順性重要度分別為0.5與0.5.

3.2 驗(yàn)證結(jié)果討論

圖7是Y1和Y2車(chē)4擋升5擋動(dòng)力升檔不同評(píng)價(jià)方法的動(dòng)力性換擋品質(zhì)評(píng)分曲線(xiàn)，圖8是Y1和Y2車(chē)4擋升5擋動(dòng)力升檔換擋品質(zhì)模糊綜合評(píng)價(jià)模型評(píng)分曲線(xiàn). 無(wú)論是單純的變異系數(shù)法還是模糊綜合評(píng)價(jià)模型，Y1車(chē)和Y2車(chē)動(dòng)力升檔換擋過(guò)程的動(dòng)力性評(píng)分結(jié)果表明：隨著油門(mén)開(kāi)度的增加，動(dòng)力性評(píng)分逐漸提高，和車(chē)輛的實(shí)際反映是一致的；其次，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)模型，Y1車(chē)的平順性評(píng)分始終在動(dòng)力性評(píng)分之上，這與Y1車(chē)以平順性為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，始終強(qiáng)調(diào)駕駛平順性的設(shè)計(jì)概念是一致的；而Y2車(chē)在小油門(mén)開(kāi)度下動(dòng)力升檔過(guò)程的平順性得分較高，動(dòng)力性相對(duì)較弱，在大油門(mén)下動(dòng)力性評(píng)分則超越了平順性得分，在實(shí)車(chē)上體現(xiàn)為動(dòng)力推背感好，但有較為強(qiáng)烈的抖動(dòng)和沖擊，驗(yàn)證了模糊綜合評(píng)價(jià)模型和變異系數(shù)法在換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)中的有效性.

在試驗(yàn)過(guò)程中，為獲取準(zhǔn)確的換擋品質(zhì)，已邀請(qǐng)了5位專(zhuān)業(yè)主觀評(píng)價(jià)人員分別重復(fù)進(jìn)行10次換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)，即便是專(zhuān)業(yè)的主觀評(píng)價(jià)人員也難以避免主觀評(píng)價(jià)的缺陷，因此只比較模糊綜合評(píng)價(jià)評(píng)分結(jié)果與獲得的換擋品質(zhì)評(píng)分真值，不做模糊綜合評(píng)價(jià)與主觀評(píng)價(jià)具體的準(zhǔn)確性比較. 同時(shí)上文驗(yàn)證了模糊綜合評(píng)價(jià)模型與只運(yùn)用變異系數(shù)法在換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)上的有效性，還需驗(yàn)證模糊綜合評(píng)價(jià)模型相對(duì)于單純變異系數(shù)法的準(zhǔn)確性. 通過(guò)2.3節(jié)的計(jì)算流程可得到Y(jié)1與Y2車(chē)的綜合權(quán)重以及最終的換擋品質(zhì)評(píng)分，表4描述了Y1和Y2的動(dòng)力升檔4擋升5擋換擋品質(zhì)評(píng)分. 為比較模糊綜合評(píng)價(jià)模型結(jié)果與單純變異系數(shù)法的結(jié)果，分別引入了最大偏差和person相關(guān)系數(shù)作為比較指標(biāo)，結(jié)果表明，變異系數(shù)法在Y1和Y2車(chē)的換擋品質(zhì)評(píng)分最大偏差分別為0.358和0.342，模糊綜合評(píng)價(jià)模型的最大偏差分別為0.171和0.184，模糊綜合評(píng)價(jià)模型的效果要明顯優(yōu)于單純的變異系數(shù)法結(jié)果. 通過(guò)person相關(guān)系數(shù)計(jì)算，模糊綜合評(píng)價(jià)模型與真實(shí)評(píng)分的person相關(guān)系數(shù)分別為0.926和0.946，變異系數(shù)法與真實(shí)評(píng)分的person相關(guān)系數(shù)分別為0.915和0.870，評(píng)價(jià)結(jié)果表明模糊綜合評(píng)價(jià)更為準(zhǔn)確.

動(dòng)力升檔過(guò)程中的各升擋過(guò)程二級(jí)指標(biāo)綜合權(quán)重如表5所示，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)模型揭示了動(dòng)力性二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)中轉(zhuǎn)速梯度權(quán)重占比達(dá)到41.3%，在動(dòng)力性中影響最大；平順性二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)中離合器接合加速度幅值占比達(dá)到27.6%，對(duì)平順性影響最大，最終結(jié)果可以用于指導(dǎo)該車(chē)型如何完善換擋品質(zhì).

圖7 4擋升5擋動(dòng)力升檔的動(dòng)力性換擋品質(zhì)評(píng)分Fig.7 Dynamic shift quality scores of power upshift from fourth gear to fifth gear

圖8 4擋升5擋動(dòng)力升檔的模糊綜合評(píng)價(jià)評(píng)分比較Fig.8 Comparison of fuzzy comprehensive evaluation scores of power upshift from fourth gear to fifth gear

表4 4擋升5擋動(dòng)力升擋換擋品質(zhì)評(píng)分Tab.4 Shift quality scores of power upshift from fourth gear to fifth gear

表5 動(dòng)力升檔各二級(jí)指標(biāo)權(quán)重Tab.5 Secondary index weight of power upshift

4 結(jié) 論

1)從整車(chē)信號(hào)中的時(shí)間、縱向加速度以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3個(gè)維度確定了影響換擋品質(zhì)的10個(gè)指標(biāo)，并通過(guò)層次聚類(lèi)與專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方法系統(tǒng)科學(xué)地實(shí)現(xiàn)了換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建.

2)將層次分析法與變異系數(shù)法計(jì)算的主客觀權(quán)重結(jié)合，確定了換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合權(quán)重；并基于數(shù)據(jù)差異性和模糊閾值，建立了換擋品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度函數(shù).

3)通過(guò)綜合權(quán)重和隸屬度函數(shù)最終構(gòu)建了換擋品質(zhì)模糊綜合評(píng)價(jià)模型，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了該方法相對(duì)于單純客觀評(píng)價(jià)方法的有效性和準(zhǔn)確性，能對(duì)換擋品質(zhì)改善提出有效的指導(dǎo).