[发明专利]基于AMT车辆广义阻力系数阈值计算的上坡档位决策方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种基于AMT车辆广义阻力系数阈值计算的上坡档位决策方法。

背景技术

AMT是在手动变速器的基础上加装自动变速操纵系统组成的自动机械变速器，其单离合器的结构特性决定了在换档过程中存在动力中断和动力恢复。在换档的动力中断过程中，车辆性能会受到显著影响。

现有的研究成果表明，车辆行驶环境的外部阻力对于车辆自动换档过程的动力性和经济性有明显的影响。因此，在车辆运行时获取车辆的外部阻力并进行合理的档位决策意义重大，对于提升自动变速车辆的动力性能有积极作用。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于AMT车辆广义阻力系数阈值计算的上坡档位决策方法，用以解决合理档位决策的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种基于AMT车辆广义阻力系数阈值计算的上坡档位决策方法，包括：

预先计算固定油门开度下的不同档位对应的广义阻力系数阈值并存储；

计算车辆非换档过程中当前实际油门开度下当前档位的广义阻力系数；

根据预先存储的固定油门开度下的不同档位对应的广义阻力系数阈值并进行插值计算，得到当前实际油门开度下当前档位的广义阻力系数阈值；

通过比较当前实际油门开度下当前档位的广义阻力系数与对应的广义阻力系数阈值来确定合适的目标档位。

进一步地，计算广义阻力系数阈值的过程具体包括：

针对不同固定油门开度，基于发动机扭矩特性计算出不同固定油门开度下不同档位所对应的广义阻力系数阈值；

将不同固定油门开度下不同档位对应的广义阻力系数阈值计算结果以数组的形式进行存储。

进一步地，基于发动机扭矩特性计算出不同固定油门开度下不同档位所对应的广义阻力系数阈值的过程具体包括：

分离出不同固定油门开度下发动机扭矩特性关系，即扭矩随发动机转速变化的关系；

利用一次分段函数拟合发动机扭矩特性，确定在各个固定油门开度下各个转速范围的一次分段拟合函数；

通过联立车辆行驶方程、发动机扭矩一次分段拟合函数、离合器转速方程以及离合器转速下降量方程，计算得到不同固定油门开度下各个不同转速范围内的广义阻力系数临界值β_th；

对于每一固定油门开度，验算各个不同转速范围内的广义阻力系数临界值的有效性，并对验证有效的广义阻力系数临界值进行修正，作为该固定油门开度下不同档位对应的广义阻力系数阈值。

进一步地，经过对换档后离合器转速的验算，如果同一个油门开度下针对同样的换档操纵具有多个合理的广义阻力系数临界值，那么需要进一步分析合理的转速范围，即升档操纵时选择较小的广义阻力系数临界值作为所述阈值，降档操纵时选择较大的广义阻力系数临界值作为所述阈值；如果计算出的不同换档操纵所对应的广义阻力系数阈值出现了交叉，则应该对降一个档位的广义阻力系数阈值β_down1和降两个档位的广义阻力系数阈值β_down2进行修正，保证在相同的油门开度下始终满足β_down1<β_down2。

进一步地，计算广义阻力系数的过程具体包括：

在确定完成起步操纵后车辆即进入在档运行，判断|Ne(k)-N(k)*ig|<ε1是否成立，其中k代表离散的时间点，Ne(k)表示k时刻发动机转速信号，N(k)表示k时刻变速器输出轴转速信号，ε1表示预设的速差阈值，如果成立则完成起步操纵后，对采样时长t进行累计；

当累计的采样时长t超过预设的时间阈值ε2时，利用采集的转速信号计算Δt内车辆在非换档过程的平均加速度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即可求出广义阻力值；

根据广义阻力值进一步计算，得到广义阻力系数，即β＝(Te*ig*i0*η/r-δ*m*a)/(m*g)；

其中，Te表示发动机扭矩，ig为变速器档位的速比，i0为主减速比，η为传动系统机械效率，r为车轮滚动半径，δ为车辆当前档位下的旋转质量转换系数，m为当前车辆的质量，g为当地重力加速度。

进一步地，上述计算平均加速度a的过程具体包括：

在车辆行驶过程中，始终对离散的变速器输出轴转速信号N进行采集，采集完成后对采集的多个转速信号进行限幅均值滤波处理；

完成对所述转速信号的限幅均值滤波后，利用数值微分求出时间间隔Δt内的平均加速度a。