自动变速车辆坡道行驶工况下换档规律的研究.pdf

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1、自动变速车辆坡道行驶工况下换档规律的研究薛敏孙琼(合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009)孙剑(湖北省机动车辆及零部件质量监督检验站，武汉430070)【摘要】从采用一般换档规律的AMT车辆在坡道行驶时容易出现的问题出发，分析了换档循环、意外换档和紧急制动意外加速的原因；提出通过计算理论加速度判断坡道工况的方法；制定修正后的坡道综合控制换档规律。通过仿真分析，验证此方法可以有效解决各种坡道换档问题。【Abstract】BasedontheproblemsappearswhenAMTvehiclewithtraditionalshiftruleis

2、trav—elingintheramp，thereasonsofshiftcirculation，unexpectedshiftupandemergencybrakewithunex—pectedaccelerationareanalyzed．Themethodtodeterminetherampconditionfromcalculatingtheoret-icalaccelerationissuggested．Acomprehensivecontrolshiftstrategyisestablished．Bysimulationa—nalysis，ef

3、fectivenessofthismeasureisverified．【关键词1自动变速器汽车换档循环doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2011．12．04档进行修正以符合实际情况。0引言1自动变速车辆坡道行驶产生的问随着微型计算机的发展与应用，电子控制机题械式自动变速器(AMT)已成为一种成熟的商业化产品，普遍应用于中高档轿车上。实现自动操纵当遇到上坡路况，驾驶员为了保持车辆的动要求制定合理的换档控制策略(主要包括离合器力性会加大油门开度；当遇到下坡路况，驾驶员为接合控制、变速器选换档控制及两者的动作协了降低并保持车速会松开油门踏

4、板。采用传统双调⋯)，但传统的控制策略大多根据良好平直道路参数、三参数控制的电控机械自动变速器，不能准行驶工况来确定最佳经济性或最佳动力性换档规确反映坡道路况信息。在油门开度快速变化时，律，没有综合考虑驾驶员意图和行驶环境对换档车辆会发生意外换档J，违背驾驶员意图，引起车过程的影响。当汽车遇到坡道行驶，油门开度突辆的换档冲击。然变化，若档位选择不当，会产生频繁换档现象，1．1换档循环问题这不仅影响车辆的动力性，加剧机件磨损，同时也图1为某轿车节气门开度为50％时的行驶驱降低了乘坐舒适性。因此，为了提高自动变速器动力、行驶阻力和升降档车速图。图中两条弯曲换档

5、规律对道路变化的适应能力，需要制定适合的实线是三、四档的牵引力和车速的关系曲线；两汽车实际行驶的坡道综合换档规律，即对传统换条点虚线是该车辆在良好平直道路上和坡道为收稿13期：2011—09—19上海汽车2011．12·15·10。行驶时的道路阻力；ab、cd为该节气门开度下最佳动力性换挡规律三、四档的换当车速，ab为降档车速，cd为升档车—]_r速。当车辆以三档行驶车速达到c点时，按照传统换档规律应换入四档，即图中d点。但换入四档后车辆的牵引力下降到且低于坡道行驶阻力，致使牵引力不足车速下降，当车速下降到b点车_速，自动变速器又会按照换档规律降至三档，即

6、图．中a点，此时牵引力上升高于坡道阻力，车速提高02O30405060708090又会到达C点。如此循环往复，就导致坡道换档车速／km／h循环问题的出现。图2传统换档规律车速与油门开度关系图需要紧急制动，这时由于制动系统没有充足助力，车速不能立刻下降，车辆减速停止的时间变长，在Z＼此期间由于油门开度和车辆惯性过大，有可能造爱成自动变速器不正确换档，这将严重影响车辆的行车安全性。2坡道行驶换档规律制定＼￡黑图1坡道行驶产生换档循环原理图2．1坡道行驶环境的识别∞∞∞如∞如加m01．2意外换档问题2．1．1上坡识别上坡识别通过计算得到的理论加速度E5](带如图

7、2所示，假设车辆在同一油门开度下车速由A点升至B点，到达三、四档重叠区域。此时正常负荷在平地上行驶达到的加速度)是否大于突然遇到坡道弯道，驾驶员急剧减小油门开度，由车辆实际加速度进行判别，识别流程如图3所示。于在油门开度快速变化情况下，油门惯性小，汽车车辆的理论加速度是通过汽车驱动力方程求的惯性较大，车速变化相对于油门变化会存在滞得，具体公式见文献6，实际加速度由车辆瞬时运后现象』，使得油门开度与车速的关系曲线按照行车速求微分得到。BC线变化至C点，穿越四档升档线导致意外升档。自动变速器换人四档后，假设在同一油门下车速下降至D点，若此时弯道结束，驾驶员意图

8、加速踩下油门踏板保持行驶，由于油门与汽车惯性传车感速器微检分出lI