汽车的自动变速技术是改善传动系统性能的重要方面之一,由于机械式自动变速器AMT (AutomatedMechanical Transmission)具有传动效率高、成本低和操纵方便等优点,近年来已在国内外得以应用.换档规律是AMT开发的重要内容,由于换档规律对燃料经济性的影响不但和换档点的瞬时油耗有关,而且和换档前后发动机工作区对应的累计油耗有关,因而换档规律对燃料经济性的影响最终应反映到发动机的工作状况上来.尽管文献中提出了以相对油耗率作为评价指标,但该方法仅以等功率线上不同换档点进行静态评价,而实际车辆在不同换档规律下行驶时,发动机的工作点在功率线上的分布是动态分布,因而,需要对换档规律的评价方法进行更深入研究.
　　本文根据机械式自动变速器的换档特性,应用计算机仿真技术,通过建立换档规律的动态评价系统和分析不同换档规律对AMT车辆燃料经济性的影响,探讨机械式自动变速器换档规律的动态评价方法.
　　换档规律动态评价方法的原理不同换档规律反映到发动机扭矩特性图上,将处于不同的位置.按照文献中提出的方法可以通过计算等功率线上的有效油耗率H来进行静态评价.H=Qt/Qtmin,其中Qtmin为P点对应的油耗值,Qt为换档点对应的油耗.同一条等功率线上换档规律所对应的换档点的H值小,说明换档点距离发动机最佳经济性工作点近,换档点的燃油消耗量也小.由于换档规律对燃料经济性的影响,不但和换档点对应的H值有关,而且和汽车按换档规律在给定行驶工况下换档时,其换档前后发动机工作区对应的耗油量有关.
　　同一功率线上的换档点动态评价方法的基本原理如下:将不同换档规律应用于实车上的同一行驶工况,并测取发动机的工作点,然后分析发动机的工作点在最佳经济性工作线附近的分布情况.显然如果在某换档规律下发动机的工作点分布距离发动机最佳经济性工作线近,也就意味着发动机工作点的燃油消耗量小,也就说明汽车在该换档规律下燃油消耗量小,汽车燃油经济性好.为了比较不同换档规律下的发动机的工作点在发动机最佳经济性工作线附近的分布情况,对发动机同一等功率线上涉及换档点和换档前后的所有发动机工作点进行比较.不同换档规律下同一条等功率线上的发动机工作点不仅到发动机最佳经济性工作线的距离不同,而且数量也不同,可认为所有点的平均距离能够反映它们的分布情况,并用同一条等功率线上的发动机工作点到发动机最佳经济性工作线的平均距离作为评价指标,以此对不同的换档规律进行评价.根据对上述的分析可知,等功率线上的发动机工作点到最佳经济性工作线的平均距离实际上代表了这些点的平均油耗,所以理论上可以用该种方法来分析不同换档规律对车辆燃油经济系的影响.
　　汽车换档规律动态评价模拟系统的模型包括发动机特性模型、发动机最佳工作线的计算模型、换档规律的计算模型、牵引特性模型、行驶阻力计算模型、汽车行驶方程、等功率线上发动机工作点的平均油耗和换档规律动态评价参数的计算模型.换档规律动态评价模拟系统模型的组成如图2所示.
　　换档规律动态评价参数即为等功率线上的发动机工作点到发动机最佳经济性工作线的平均距离.发动机等功率线上的工作点到发动机最佳经济性工作线的距离,是指等功率线上发动机工作点到最佳工作线的最短距离与以最佳工作线上对应点为圆心的一个距离计算单位的比的值,即距离比,简称距离.关于该距离的计算,可以认为发动机最佳经济性工作线是由一系列的点组成,发动机工作点到最佳经济性工作线的距离即为与该线上的点的距离最小值. 

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