重卡AMT自動(dòng)換擋策略及關(guān)鍵參數(shù)研究.pdf

1、自動(dòng)變速器能夠提高車輛使用便利性，減輕駕駛員作業(yè)疲勞，隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)水平提升，在卡車上的裝車率越來越高。換擋策略作為自動(dòng)變速器的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)該具有較高的智能化程度，能夠適應(yīng)車輛特點(diǎn)，滿足不同行駛環(huán)境和駕駛意圖要求?？ㄜ囎詣?dòng)變速器換擋策略除需具備以上換擋策略的共性特點(diǎn)，還需較多關(guān)注車輛的使用經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)力性問題。本文在充分調(diào)研重型卡車使用特點(diǎn)基礎(chǔ)上，結(jié)合自動(dòng)換擋策略發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，對重卡換擋策略影響因素識(shí)別及換擋策略

2、設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)針對目標(biāo)重卡設(shè)計(jì)基礎(chǔ)換擋規(guī)律并建立整車仿真模型。根據(jù)所研究重卡結(jié)構(gòu)尺寸、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、燃油特性及傳動(dòng)系參數(shù)，設(shè)計(jì)其動(dòng)力性換擋規(guī)律和經(jīng)濟(jì)性換擋規(guī)律，為后續(xù)多種換擋策略的設(shè)計(jì)提供初步依據(jù);使用Trucksim/Matlab軟件建立車輛動(dòng)力系統(tǒng)和換擋邏輯系統(tǒng)的仿真模型，為換擋策略的設(shè)計(jì)與性能驗(yàn)證提供仿真基礎(chǔ)與平臺(tái)。
　　(2)針對重卡變速器擋位數(shù)量多而需頻繁換擋從而引發(fā)動(dòng)力損失問題，提出多

3、擋位重卡越級(jí)換擋策略。首先研究車輛在不同載荷時(shí)的合理起步擋位設(shè)置，以減少速度由零升至穩(wěn)定值過程中需換擋數(shù)量;然后在行駛過程中根據(jù)車輛加速度決定一次升擋所跨越的擋位數(shù)量，以減少換擋執(zhí)行次數(shù)。針對車輛高速入坡后的降擋情況，提出預(yù)估所需降擋數(shù)量并考慮發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍的越級(jí)降擋策略以盡量減少坡道中換擋次數(shù)。
　　(3)針對重型卡車因貨物裝卸導(dǎo)致的載荷變化以及坡道行駛常出現(xiàn)換擋循環(huán)問題，提出一種基于質(zhì)量預(yù)估的卡爾曼濾波識(shí)別車輛載荷和行駛坡度的

4、改進(jìn)方法。為縮短卡爾曼濾波識(shí)別載荷、坡度的收斂速度，在AMT車輛換擋動(dòng)力中斷期間預(yù)估車輛載荷，然后將該預(yù)估結(jié)果帶入在擋期間的卡爾曼濾波方法中，并以實(shí)車行駛數(shù)據(jù)驗(yàn)證辨識(shí)效果。
　　(4)針對利用換擋策略保證卡車足夠的動(dòng)力性同時(shí)又盡可能省油的問題，以GPS系統(tǒng)為換擋控制系統(tǒng)提供道路信息為前提，提出了一種基于地理信息預(yù)知的換擋策略。根據(jù)一定距離內(nèi)車輛行駛前方道路地理狀況，通過構(gòu)建動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性綜合優(yōu)化指標(biāo)，使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求取該預(yù)見距離

5、內(nèi)最優(yōu)換擋策略，通過權(quán)重系數(shù)的調(diào)整，能夠求得車輛在一定行駛環(huán)境下滿足道路動(dòng)力需求而車輛又最為省油的換擋規(guī)律。
　　(5)針對使用普通換擋規(guī)律的車輛在彎道行駛時(shí)易出現(xiàn)意外換擋的情況，利用預(yù)知的地理信息構(gòu)建彎道換擋策略。建立彎道駕駛行為模型，通過車輛彎道動(dòng)力學(xué)分析及車輛過彎速度觀測實(shí)驗(yàn)提出彎道換擋指標(biāo)以指導(dǎo)降擋提前系數(shù)的設(shè)計(jì)，從而對換擋點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。并用計(jì)算機(jī)仿真對該策略有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(6)在上坡工況中，利用預(yù)知的地理信

6、息設(shè)計(jì)擬人化換擋策略。根據(jù)駕駛?cè)松掀虏僮魈攸c(diǎn)，設(shè)計(jì)換擋策略對駕駛?cè)肫碌准哟笥烷T的操作做一定范圍內(nèi)的升擋抑制;對車輛即將駛出坡道時(shí)的換擋進(jìn)行抑制或延遲，使換擋符合駕駛?cè)艘鈭D并有利于車輛坡道行駛。在下坡路況中進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)擋位策略研究。通過車輛下坡動(dòng)力學(xué)分析所需制動(dòng)力，并以臺(tái)架實(shí)驗(yàn)獲取目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力，制定下坡利用發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)的換擋策略。同時(shí)，分析目標(biāo)車輛加入發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)后車輛的制動(dòng)穩(wěn)定性并在換擋策略中予以考慮。
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