三参数最佳动力性换档规律的修正研究

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三参数最佳动力性换档规律的修正研究2010年 9月
西 安 科 技 大 学 学 报
J OURNAL OF XI  AN UN I VERSI TY OF SC I ENCE AND TEC HNOLOGY
Vo. l 30
No
5
Sept
2010


文章编号: 1672- 9315( 2010) 05- 0593- 06

三参数最佳动力性换档规律的修正研究
牛秦玉
(西安科技大学 机械工程学院，陕西 西安 710054)
摘
要: 通过对三参数最佳动力性换档规律制定和仿真中常出现问题的原因分析， 经过多次实车
实验， 提出了动力性换档规律实时在线修正的-种解决思路。实车试验结果表明，此方法能有效
避免车辆的循环换档，并能较真实地反应车辆的运行状态，使车辆具有良好的行驶性能。
关键词: 三参数; 最佳动力性; 换档规律; 修正
中图分类号: U 463


文献标志码: A
0
引
言
换档规律是指各个档位间自动切换时随控制参数变化的规律。AMT自动变速器的核心问题就是换
档规律的制定[ 1- 2]
。它直接影响汽车的动力性、 经济性和乘坐的舒适性。汽车常用的换档规律-般为两
参数换档规律[ 3]
。试验表明[ 4]
，当车辆以常用 60 %的油门开度行驶时，实际换档点速度与稳态换档点速
度相差 13 %以上，故文献[ 1 ， 2， 4]提出了动态三参数最佳动力性换档规律。
最佳动力性是指车辆具有最大牵引力的性能，充分发挥发动机的功率， 进而使车辆具备优异的加速
性能、 爬坡能力和平均速度[ 5]
。
近年来，利用三参数方法研究车辆换档规律的制定已取得了-定成效，但因为发动机的性能复杂，影
响车辆在行驶状态的因素又较多，往往采荣设参数不变或为定值来研究换档规律的变化，故难以准确、
真实地反映车辆的行驶状态，由此制定的换档规律在实车运行时不免会出现-些如动力不足和循环换档
的问题。本文通过多年来对混合动力型公交车项目的研究，归纳了实车调试中出现的问题， 分析了影响
车辆行驶的诸多因素，提出了综合考虑诸多因素，并将制定的换档规律进行在线实时修正的方法， 从而使
所制定的换档规律更符合车辆的真实状态。试验证明这种方法在实际使用过程中操作简单， 可行性强，
对其他车型的研究具有参考价值。
1
发动机转矩特性分析
设计最佳动力性换档规律需要得到发动机的转速和油门开度(发动机负荷)、 扭矩之间的关系。但是
由于发动机的转速和负荷、 扭矩之间的相互关系很复杂， 只能通过实验对发动机转速、 负荷、 油门开度之
间的实验数值进行曲线拟合得到[ 1 ， 6]
。
根据实验数据对发动机的扭矩特性曲线进行拟合有几种方法， 其中有利用三次多项式的方法，即扭
矩 Te为油门开度
和发动机转速 ne的三次多项式，其形式如下[ 3]
Te ( ne，
) Te a0 a1n
3
e a2n
2
e
a3ne
2
a4
3
a5 n
2
e a6ne
a7
2
a8ne a9
. ( 1)
式中
ai ， i 0 ， 1 ， 2 ， ， 9为特定的常系数。
通常发动机扭矩特性的台架实验是在固定发动机油门开度的情况下，测量其输出扭矩和转速之间的
关系。油门开度-般设定为全油门开度的: 100 %， 90 %， 80 %， ， 10 % .经过实验采集几组发动机扭矩特
收稿日期: 2010- 03 - 10