液力自动变速器车辆坡道行驶换档策略研究

【摘要】自动换档策略作为液力自动变速器的核心技术,其准确与否决定着液力自动变速器(AT)的性能发挥。采用传统的二参数换档策略不能完全满足复杂多变的道路情况的变化,同时也没有考虑驾驶员意图,在车辆行驶基本工况之一的坡道工况行驶时,会出现一系列问题,如上坡行驶时易出现换档循环,降低行车稳定性及乘坐舒适性；下坡行驶易出现意外换档,需驾驶员操作自动踏板控制车速,增加了驾驶员的疲劳程度,同时加剧车辆各部件的磨损,降低其使用寿命。目前,国内外一些学者分别设计了基于三参数的动态换档策略,解决了传统二参数换档策略的大部分问题,但三参数换档规律制定相当复杂,并且所需硬件设备要求较高,很难满足低成本经济性车辆的要求。因此,本文结合某车企合作开展的AT换档策略及换档控制研究项目,设计出一种相对较简单的,基于二参数换档规律,结合驾驶员意图,采用模糊控制算法,对其基本换档点进行模糊修正的换档策略,克服了传统二参数换档策略在坡道工况下表现出的不足,同时具有结构简单,实用性强的特点。通过发动机台架试验采集发动机稳态扭矩数据,分析液力变矩器与发动机联合工作特性,计算出其联合工作输入与输出特性数据。在此基础上,结合变速器各档传动比以及传动效率,制定基于油门开度α与车速v的二参数组合型换档规律曲线,采用该方法较好地保证了在不同的油门开度下行驶时车辆具有良好的动力输出。分析车辆坡道工况行驶动力学,针对上坡工况的循环换档与下坡工况的意外换档,得出驾驶员意图对换档的影响结论,并对驾驶员意图进行量化,在此基础上提出了对坡道换档点进行修正的方案。采用模糊控制算法计算换档修正系数,并设定油门开度变化率△α以及自动强度Z分别作为上坡工况与下坡工况模糊控制器的输入参数,该方法充分地考虑了驾驶员意图对换档规律的影响,较好地解决了坡道换档易出现的问题,同时还具有结构简单、计算量较小的特点。利用simulink进行整车建模并仿真,进一步确定了所设计的换档策略的有效性与实用性。
【作者】傅亮奇；
【导师】熊锐；吴坚；
【作者基本信息】广东工业大学，机械工程，2014，硕士
【关键词】AT；坡道；换档规律；模糊控制；驾驶员意图；

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