[发明专利]车辆自动变速器的经济性换挡控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆自动变速器的换挡控制方法，特别涉及有级式自动变速器车辆在城市工况行驶时挡位控制的方法。

背景技术

车辆自动变速器的换挡控制方法对车辆的动力性和经济性有着重要的影响。当前，国内外对有级式自动变速器的换挡控制方法进行了大量的研究，具体包括：基于模糊控制、基于神经网络、基于离线数据计算的最佳经济性与动力性的换挡策略。基于离线数据计算的换挡策略应用较多，最佳动力性换挡策略从理论上可以保证车辆百公里加速时间最小，但最佳经济性换挡策略主要以某一段加速过程中的油耗最小值为目标进行优化、并不适合于城市循环工况。基于模糊控制和基于神经网络的换挡策略应用也较多，这些方法尽管可以应用于城市工况的实时控制，但模糊规则和神经网络参数是根据部分驾驶员、车辆行驶状态和行驶环境选择的，而且参数确定的工作量较大，限制了这种策略的应用。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种有级式自动变速器车辆在城市工况行驶时挡位控制的方法，该方法根据车速行驶过程中实时的驱动需求转矩和车速，使车辆尽可能运行于最高挡，优化发动机的工作效率、减少车辆的燃油消耗。驱动需求转矩可根据驾驶员模型求得，不属于本专利范围。该方法的步骤是。

1)根据发动机外特性曲线和变速器速比，确定出不同挡位时车速数组和发动机传递至车轮处转矩的数组；

2)根据实时的驱动需求转矩和车速，确定出控制状态参数；根据实时的状态参数，确定出变速器挡位的变换方法。

所述的不同挡位时车速数组和发动机传递至车轮处转矩数组的设计程序如下所示：

1)i＝1；

2)j＝1；

3)n＝ne(j)；表示转速数组ne第j个数值；

4)根据发动机外特性曲线，插值得到转速n时的转矩tw；

5)v(i，j)＝0.377×n×r/ig(i)；t(i，j)＝tw×ig(i)；

6)j＝j+1；n＝ne(j)；

7)判断n≤nmax；是返回第3)步；

8)否，i＝i+1；

9)判断i≤imax；是返回第2)步；

10)否，vv(i，j)＝[zeros(5，1)，v(5，1)，v(5，((nmax-ne(1))/jg+1))，vmax×ones(5，1)]；tt(i，j)＝[zeros(5，2)，t，zeros(5，2)]；数组vv和tt比数组v和t多了四列。

其中，n表示发动机转速；ne表示转速1000r/min到6000r/min、以jg为间隔，通常jg＝100r/min；ig表示变速器速比数组，为1～5挡数比的大小；v表示车速数组，行数等于变速器挡位数，列数等于数组ne的个数，第一～五行表示变速器置于1～5挡、根据ne中的数据得到的对应车速；t数组表示不同挡位时发动机传递至车轮处转矩的数值，行数等于变速器挡位数，列数等于数组ne的个数，第一～五行表示变速器置于1～5挡、转速为ne各数值时发动机传递至车轮处的转矩；r表示车轮半径；nmax表示发动机最高转速，一般为6000r/min；imax表示变速器挡位个数，等于5；vv表示车速数组；tt表示转矩数组。第10步中，zeros(5，1)、zeros(5，2)和ones(5，1)分别表示5行1列的0矩阵、5行2列的0矩阵和5行1列的1矩阵，v(5，1)和v(5，((nmax-ne(1))/jg+1))分别表示由数组v的第一列和最后一列组成的5行1列的新数组，vmax表示最高车速，轿车一般为200km/h。

所述的控制状态参数和变速器挡位的控制方法是：

1)输入实时的t_r，v；

2)根据数组vv和tt，插值得出实时车速v时的t_we5，t_we4，t_we3，t_we2；

由于以五挡变速器进行说明，vv和tt数组的行数均为5；按照v、vv数组第五行数据和tt数组第五行数据，可插值出车速v时的t_we5；按照v、vv数组第四行数据和tt数组第四行数据，可插值出车速v时的t_we4；按照v、vv数组第三行数据和tt数组第三行数据，可插值出车速v时的t_we3；按照v、vv数组第二行数据和tt数组第二行数据，可插值出车速v时的t_we2；

3)判断t_we5≥t_r；

是，g＝5；

4)否，t_we4≥t_r；

是，g＝4；

5)否，t_we3≥t_r；

是，g＝3；

6)否，t_we2≥t_r；

是，g＝2；

7)否，g＝1。