重卡AMT自動換擋策略及關鍵參數(shù)研究.pdf

1、自動變速器能夠提高車輛使用便利性，減輕駕駛員作業(yè)疲勞，隨著我國交通運輸業(yè)發(fā)展和國民經濟水平提升，在卡車上的裝車率越來越高。換擋策略作為自動變速器的關鍵技術應該具有較高的智能化程度，能夠適應車輛特點，滿足不同行駛環(huán)境和駕駛意圖要求?？ㄜ囎詣幼兯倨鲹Q擋策略除需具備以上換擋策略的共性特點，還需較多關注車輛的使用經濟性與動力性問題。本文在充分調研重型卡車使用特點基礎上，結合自動換擋策略發(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別及換擋策略

2、設計進行研究。主要研究內容包括:
　　(1)針對目標重卡設計基礎換擋規(guī)律并建立整車仿真模型。根據(jù)所研究重卡結構尺寸、發(fā)動機扭矩、燃油特性及傳動系參數(shù)，設計其動力性換擋規(guī)律和經濟性換擋規(guī)律，為后續(xù)多種換擋策略的設計提供初步依據(jù);使用Trucksim/Matlab軟件建立車輛動力系統(tǒng)和換擋邏輯系統(tǒng)的仿真模型，為換擋策略的設計與性能驗證提供仿真基礎與平臺。
　　(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)動力損失問題，提出多

3、擋位重卡越級換擋策略。首先研究車輛在不同載荷時的合理起步擋位設置，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，提出預估所需降擋數(shù)量并考慮發(fā)動機轉速范圍的越級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，提出一種基于質量預估的卡爾曼濾波識別車輛載荷和行駛坡度的

4、改進方法。為縮短卡爾曼濾波識別載荷、坡度的收斂速度，在AMT車輛換擋動力中斷期間預估車輛載荷，然后將該預估結果帶入在擋期間的卡爾曼濾波方法中，并以實車行駛數(shù)據(jù)驗證辨識效果。
　　(4)針對利用換擋策略保證卡車足夠的動力性同時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知的換擋策略。根據(jù)一定距離內車輛行駛前方道路地理狀況，通過構建動力性和經濟性綜合優(yōu)化指標，使用動態(tài)規(guī)劃方法求取該預見距離

5、內最優(yōu)換擋策略，通過權重系數(shù)的調整，能夠求得車輛在一定行駛環(huán)境下滿足道路動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易出現(xiàn)意外換擋的情況，利用預知的地理信息構建彎道換擋策略。建立彎道駕駛行為模型，通過車輛彎道動力學分析及車輛過彎速度觀測實驗提出彎道換擋指標以指導降擋提前系數(shù)的設計，從而對換擋點進行調節(jié)。并用計算機仿真對該策略有效性進行了驗證。
　　(6)在上坡工況中，利用預知的地理信

6、息設計擬人化換擋策略。根據(jù)駕駛人上坡操作特點，設計換擋策略對駕駛入坡底加大油門的操作做一定范圍內的升擋抑制;對車輛即將駛出坡道時的換擋進行抑制或延遲，使換擋符合駕駛人意圖并有利于車輛坡道行駛。在下坡路況中進行了發(fā)動機輔助制動擋位策略研究。通過車輛下坡動力學分析所需制動力，并以臺架實驗獲取目標發(fā)動機制動能力，制定下坡利用發(fā)動機輔助制動的換擋策略。同時，分析目標車輛加入發(fā)動機輔助制動后車輛的制動穩(wěn)定性并在換擋策略中予以考慮。
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