[發明專利]基于AMT車輛廣義阻力系數閾值計算的上坡檔位決策方法

有效

• 申請號: 201410382252.5
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN104154223A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 劉海鷗;晉磊;陳慧巖;趙亦農;席軍強
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F16H59/02
• 分類號: F16H59/02
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 馬東偉;白海燕

技術領域

本發明涉及車輛工程技術領域，尤其涉及一種基于AMT車輛廣義阻力系數閾值計算的上坡檔位決策方法。

背景技術

AMT是在手動變速器的基礎上加裝自動變速操縱系統組成的自動機械變速器，其單離合器的結構特性決定了在換檔過程中存在動力中斷和動力恢復。在換檔的動力中斷過程中，車輛性能會受到顯著影響。

現有的研究成果表明，車輛行駛環境的外部阻力對于車輛自動換檔過程的動力性和經濟性有明顯的影響。因此，在車輛運行時獲取車輛的外部阻力并進行合理的檔位決策意義重大，對于提升自動變速車輛的動力性能有積極作用。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種基于AMT車輛廣義阻力系數閾值計算的上坡檔位決策方法，用以解決合理檔位決策的問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種基于AMT車輛廣義阻力系數閾值計算的上坡檔位決策方法，包括：

預先計算固定油門開度下的不同檔位對應的廣義阻力系數閾值并存儲；

計算車輛非換檔過程中當前實際油門開度下當前檔位的廣義阻力系數；

根據預先存儲的固定油門開度下的不同檔位對應的廣義阻力系數閾值并進行插值計算，得到當前實際油門開度下當前檔位的廣義阻力系數閾值；

通過比較當前實際油門開度下當前檔位的廣義阻力系數與對應的廣義阻力系數閾值來確定合適的目標檔位。

進一步地，計算廣義阻力系數閾值的過程具體包括：

針對不同固定油門開度，基于發動機扭矩特性計算出不同固定油門開度下不同檔位所對應的廣義阻力系數閾值；

將不同固定油門開度下不同檔位對應的廣義阻力系數閾值計算結果以數組的形式進行存儲。

進一步地，基于發動機扭矩特性計算出不同固定油門開度下不同檔位所對應的廣義阻力系數閾值的過程具體包括：

分離出不同固定油門開度下發動機扭矩特性關系，即扭矩隨發動機轉速變化的關系；

利用一次分段函數擬合發動機扭矩特性，確定在各個固定油門開度下各個轉速范圍的一次分段擬合函數；

通過聯立車輛行駛方程、發動機扭矩一次分段擬合函數、離合器轉速方程以及離合器轉速下降量方程，計算得到不同固定油門開度下各個不同轉速范圍內的廣義阻力系數臨界值β_th；

對于每一固定油門開度，驗算各個不同轉速范圍內的廣義阻力系數臨界值的有效性，并對驗證有效的廣義阻力系數臨界值進行修正，作為該固定油門開度下不同檔位對應的廣義阻力系數閾值。

進一步地，經過對換檔后離合器轉速的驗算，如果同一個油門開度下針對同樣的換檔操縱具有多個合理的廣義阻力系數臨界值，那么需要進一步分析合理的轉速范圍，即升檔操縱時選擇較小的廣義阻力系數臨界值作為所述閾值，降檔操縱時選擇較大的廣義阻力系數臨界值作為所述閾值；如果計算出的不同換檔操縱所對應的廣義阻力系數閾值出現了交叉，則應該對降一個檔位的廣義阻力系數閾值β_down1和降兩個檔位的廣義阻力系數閾值β_down2進行修正，保證在相同的油門開度下始終滿足β_down1<β_down2。

進一步地，計算廣義阻力系數的過程具體包括：

在確定完成起步操縱后車輛即進入在檔運行，判斷|Ne(k)-N(k)*ig|<ε1是否成立，其中k代表離散的時間點，Ne(k)表示k時刻發動機轉速信號，N(k)表示k時刻變速器輸出軸轉速信號，ε1表示預設的速差閾值，如果成立則完成起步操縱后，對采樣時長t進行累計；

當累計的采樣時長t超過預設的時間閾值ε2時，利用采集的轉速信號計算Δt內車輛在非換檔過程的平均加速度a；

求出所述平均加速度a后，按照所述公式F_eq＝Te*ig*i0*η/r-δ*m*a即可求出廣義阻力值；

根據廣義阻力值進一步計算，得到廣義阻力系數，即β＝(Te*ig*i0*η/r-δ*m*a)/(m*g)；

其中，Te表示發動機扭矩，ig為變速器檔位的速比，i0為主減速比，η為傳動系統機械效率，r為車輪滾動半徑，δ為車輛當前檔位下的旋轉質量轉換系數，m為當前車輛的質量，g為當地重力加速度。

進一步地，上述計算平均加速度a的過程具體包括：

在車輛行駛過程中，始終對離散的變速器輸出軸轉速信號N進行采集，采集完成后對采集的多個轉速信號進行限幅均值濾波處理；

完成對所述轉速信號的限幅均值濾波后，利用數值微分求出時間間隔Δt內的平均加速度a。