[发明专利]一种超多挡位自动变速器换挡规律设计方法

权利要求书

1.一种超多挡位自动变速器换挡规律设计方法，其特征在于，包括以下内容：

第一步，该超多挡位自动变速器从外界获取人-车-路系统信息，具体包括车速、油门开度、道路坡度和制动信号，将上述四个参数作为超多挡位自动变速器换挡规律中的换挡参数；

第二步，由车速和油门开度根据动力性速比调节方法确定目标挡位，具体包括以下步骤：

①求出各个油门开度下最大发动机功率对应的发动机转速；

②根据如式(1)所示的发动机转速与车速的关系求出未加限制的变速器速比；

式中，油门开度与发动机转速的关系表示为n_e＝f(β)，n_e为发动机转速，β为油门开度，r_w为车轮半径，i₀为主减速器速比，u_a为车速，i_out为未加限制的变速器速比；

③根据超多挡位自动变速器速比变化范围对未加限制的变速器速比进行最大最小速比限制，如式(2)所示

式中，i_max为超多挡位自动变速器最大速比，i_min为超多挡位自动变速器最小速比，i_limit为限制后的变速器速比；

④确定车速变化范围，绘制车速-油门开度-限制后的变速器速比之间的二维表，根据当前的车速和油门开度通过查表即可确定变速器目标速比，再将该变速器目标速比与超多挡位自动变速器各挡位对应速比进行比较，选取与超多挡位自动变速器各速比最为接近的速比对应的挡位作为目标挡位；

第三步，根据当前系统信息确定当前坡度最高挡位，具体包括以下步骤：

①由车速和当前挡位根据式(1)计算得到当前发动机转速，根据当前发动机转速和当前油门开度由发动机Map查表得到当前发动机转矩；

②如果当前人-车-路系统信息中不存在制动信号，则根据输入的人-车-路系统信息计算当前的坡度阻力、加速阻力、滚动阻力和空气阻力，进而计算得到整车驱动力，具体计算如式(3)所示，再根据整车驱动力和当前发动机转矩计算得到爬上当前坡度的最高挡位，具体计算如式(4)所示；

式中，i_current为当前道路坡度，α为当前道路坡度角，F_t为整车驱动力，F_f为滚动阻力，F_i为坡度阻力，F_w为空气阻力，F_j为加速阻力，G为整车重力，m为整车质量，f₁为滚动阻力系数，C_D为空气阻力系数，A为迎风面积，u为车速，δ为旋转质量换算系数，a为车辆加速度；

式中，i_i为当前坡度最高挡位，T为当前发动机转矩；

③如果当前人-车-路系统信息中存在制动信号，则根据输入的人-车-路系统信息计算当前的坡度阻力、加速阻力、滚动阻力和空气阻力，进而计算得到发动机制动力，具体计算如式(5)所示，再根据发动机制动力和当前发动机制动转矩计算得到当前坡度的最高挡位，具体计算如式(6)所示，当前发动机制动转矩与当前发动机转速的关系如式(7)所示；

式中，F_b为发动机制动力，f₂为考虑地面制动力的滚动阻力系数，且f₂＞f₁；

式中，T_b为当前发动机制动转矩；

T_b＝n_e·k (7)

式中，k为发动机制动比例系数；

第四步，从当前坡度最高挡位和目标挡位中取较低挡位作为最终挡位，并将该最终挡位作为下次换挡时的当前挡位。