CN108170960A - 一种自动变速器换挡线制作和评估方法 - Google Patents

一种自动变速器换挡线制作和评估方法 Download PDF

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任华林
王文平
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Abstract

本发明公开了一种自动变速器换挡线制作和评估方法，该方法的过程为：1)、开始；2)、选择自动变速器类型；3)、输入数据参数；4)、基础换挡线计算；5)、驾驶性能优化；6)、整车仿真分析优化；7)、结束。采用上述技术方案，制定了考虑驾驶性的最佳经济性和最佳动力性换挡线，对其进行了整车油耗和动力性仿真评估，为是否搭载自动变速器以及搭载后的整车性能评估判断，提供了理论参考，同时也可以减少整车标定时的工作量，节省标定时间；其具有快速性、便捷性和通用性。

Description

一种自动变速器换挡线制作和评估方法
技术领域
本发明属于汽车自动变速器的技术领域。更具体地，本发明涉及一种自动变速器换挡线制作和评估方法。
背景技术
在装配有级式自动变速器(AT/AMT/DCT)的车辆上，自动变速器实现发动机工作特性匹配的功能是通过换挡来实现的，所以换挡线(包括升挡点和降挡点)的设定会直接影响整车的燃油经济性、动力性以及驾驶性能。
在自动变速器控制软件中，一般是通过查询一组换挡MAP表得到，其初始值一般是理论计算的换挡点。
由于是离线计算，只能得出理论最佳动力性或经济性换挡点，而没有考虑驾驶性；在整车标定时，有时需要较大地调整；同时没有对车辆百公里油耗和加速性能进行仿真计算，无法理论评估所匹配的动力总成的性能。
发明内容
本发明提供一种自动变速器换挡线制作和评估方法，其目的是对整车搭载自动变速器类型和型号的选择提供理论参考。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的自动变速器换挡线制作和评估方法，其过程为：
1)、开始；
2)、选择自动变速器类型；
3)、输入数据参数；
4)、基础换挡线计算；
5)、驾驶性能优化；
6)、整车仿真分析优化；
7)、结束。
在所述的2)、选择自动变速器类型中，该方法适用的有级式自动变速器的类型包括AT、AMT和DCT。
在所述的3)、输入数据参数中，输入的数据参数包括整车参数、发动机参数和自动变速器参数。
在所述的4)、基础换挡线计算中，根据汽车行驶方程式和发动机特性，计算出各个油门开度下的最佳动力性和最佳经济性的基础换挡线。
在所述的5)、驾驶性能优化中，对基础换挡线在整车仿真模型上进行仿真，根据仿真结果对基础换挡线进行驾驶性优化。
所述的对基础换挡线进行驾驶性优化，需要对仿真结果输出的各个换挡点对应的发动机转速和每个挡位发动机工作区域图进行分析，调整驾驶性较差的换挡点。
在所述的6)、整车仿真分析优化中，对优化后的换挡线在整车仿真模型上进行仿真，对整车油耗进和动力性进行仿真评估。
所述的对整车油耗和动力性的评估，需要根据标准的驾驶循环工况对百公里油耗进行仿真计算，以及对整车的原地起步时间和超车加速时间进行仿真计算，然后对整车经济性和动力性作出评估。
本发明采用上述技术方案，制定了考虑驾驶性的最佳经济性和最佳动力性换挡线，对其进行了整车油耗和动力性仿真评估，为是否搭载自动变速器以及搭载后的整车性能评估判断，提供了理论参考，同时也可以减少整车标定时的工作量，节省标定时间；应用该方法具有快速性、便捷性和通用性等特点。
附图说明
图1是本发明的自动变速器换挡线制作和评估的总流程图；
图2是图1中的输入数据参数的流程图；
图3是图1中的换挡线驾驶性优化的流程图。
图4是在本发明中使用的整车仿真模型的架构图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明为一种基于MATLAB软件的、考虑汽车驾驶性能的自动变速器换挡线制作和评估方法。用于制作有级式自动变速器的换挡线，并对所匹配的整车经济性和动力性进行仿真评估。
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现对整车搭载自动变速器类型和型号的选择提供理论参考的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图1所示，本发明的自动变速器换挡线制作和评估方法，其过程为：
1)、开始；
2)、选择自动变速器类型；
3)、输入数据参数；
4)、基础换挡线计算；
5)、驾驶性能优化；
6)、整车仿真分析优化；
7)、结束。
本发明制定了考虑驾驶性的最佳经济性和最佳动力性换挡线，对其进行了整车油耗和动力性仿真评估，为是否搭载自动变速器以及搭载后的整车性能评估判断，提供了理论参考，同时也可以减少整车标定时的工作量，节省标定时间。
在所述的2)、选择自动变速器类型中，选择有级式自动变速器的类型和挡位数量；该方法适用的有级式自动变速器的类型包括AT、AMT和DCT。即该方法适用于当前所有的有级式自动变速器。
在所述的3)、输入数据参数中，输入的数据参数包括整车参数、发动机参数和自动变速器参数。
在所述的4)、基础换挡线计算中，根据汽车行驶方程式和发动机特性，计算出各个油门开度下的最佳动力性和最佳经济性的基础换挡线。
在所述的5)、驾驶性能优化中，对基础换挡线在整车仿真模型上进行仿真，仿真结果输出各个换挡点对应的发动机转速和每个挡位发动机工作区域，根据仿真结果对基础换挡线进行驾驶性优化。
所述的对基础换挡线进行驾驶性优化，需要对仿真结果输出的各个换挡点对应的发动机转速和每个挡位发动机工作区域图进行分析，调整驾驶性较差的换挡点。
特别是在整车项目立项时，仿真评估结果可对整车搭载自动变速器类型和型号的选择提供理论参考。
在所述的6)、整车仿真分析优化中，对优化后的换挡线在整车仿真模型上进行仿真，对整车油耗进和动力性进行仿真评估。
所述的对整车油耗和动力性的评估，是在该仿真模型中，需要根据标准的驾驶循环工况对百公里油耗进行仿真计算，以及对整车的原地起步时间和超车加速时间进行仿真计算，然后对整车油耗(经济性)和动力性进行评估。
本发明的上述技术方案的优点是：
1、快速性：在开发前期即可制定出适用于相应动力总成的换挡线，并根据标准驾驶循环工况仿真计算出整车百公里油耗和加速性能；
2、便捷性：模块化开发，易于操作；
3、通用性：适用于当前所有的有级式自动变速器(AT/AMT/DCT)。
下面对本发明的具体过程进行分析：
如图1所示，本发明的方法流程如下：
第一，选择自动变速器类型：选择AT、DCT或AMT及其挡位数，保存设置；这样，整车仿真模型会自动选择相应的自动变速器模型；
第二，数据输入：如图2所示，首先，输入整车参数，包括整车质量、迎风面积、滚动阻力系数、轴距、车轮半径、车轮惯量；其次，输入发动机参数，包括惯量、怠速转速、最大转速、最大功率、扭矩特性、燃油消耗特性；最后，输入变速器参数，包括各挡位速比和惯量、换挡时间、液力变矩器速比和容量系数(如果使用了)；
第三，基础换挡线计算：根据汽车行驶方程式和发动机特性，计算出各个油门开度下的最佳动力性和最佳经济性换挡线；计算后，结果会自动保存，并自动导入到整车仿真模型中；
第四，驾驶性优化：按照图3中的流程，分别针对每种基础换挡线每一个油门开度，在整车仿真模型(模型架构如图4所示)中进行仿真，输出各换挡点对应的发动机转速和发动机工作区域图；然后，根据仿真结果调整换挡点，考虑驾驶性并且消除循环换挡以优化换挡线；
第五，驾驶循环工况整车仿真评估：驾驶循环工况可选择NEDC、ECE、EUDC、Japan10、Japan18等，在整车仿真模型中进行燃油经济性仿真，计算出百公里油耗；提供原地起步时间和超车加速时间两种评价指标，在整车仿真模型中进行汽车动力性仿真；其中，超车加速时间的计算，可以设置不同的初始车速和初始挡位；然后根据仿真结果，评估自动变速器换挡线的燃油经济性、动力性以及驾驶性能。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动变速器换挡线制作和评估方法，其特征在于该方法的过程为：
1)、开始；
2)、选择自动变速器类型；
3)、输入数据参数；
4)、基础换挡线计算；
5)、驾驶性能优化；
6)、整车仿真分析优化；
7)、结束。
2.按照权利要求1所述的自动变速器换挡线制作和评估方法，其特征在于：在所述的2)、选择自动变速器类型中，该方法适用的有级式自动变速器的类型包括AT、AMT和DCT。
3.按照权利要求1所述的自动变速器换挡线制作和评估方法，其特征在于：在所述的3)、输入数据参数中，输入的数据参数包括整车参数、发动机参数和自动变速器参数。
4.按照权利要求1所述的自动变速器换挡线制作和评估方法，其特征在于：在所述的4)、基础换挡线计算中，根据汽车行驶方程式和发动机特性，计算出各个油门开度下的最佳动力性和最佳经济性的基础换挡线。
5.按照权利要求1所述的自动变速器换挡线制作和评估方法，其特征在于：在所述的5)、驾驶性能优化中，对基础换挡线在整车仿真模型上进行仿真，根据仿真结果对基础换挡线进行驾驶性优化。
6.按照权利要求5所述的自动变速器换挡线制作和评估方法，其特征在于：所述的对基础换挡线进行驾驶性优化，需要对仿真结果输出的各个换挡点对应的发动机转速和每个挡位发动机工作区域图进行分析，调整驾驶性较差的换挡点。
7.按照权利要求1所述的自动变速器换挡线制作和评估方法，其特征在于：在所述的6)、整车仿真分析优化中，对优化后的换挡线在整车仿真模型上进行仿真，对整车油耗进和动力性进行仿真评估。
8.按照权利要求7所述的自动变速器换挡线制作和评估方法，其特征在于：所述的对整车油耗和动力性的评估，需要根据标准的驾驶循环工况对百公里油耗进行仿真计算，以及对整车的原地起步时间和超车加速时间进行仿真计算，然后对整车经济性和动力性作出评估。
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