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毕业设计论文模板毕业论文毕业设计论文模板毕业论文 排版模版排版模版 AMT电动换档控制策略设计摘要本文的中心内容是混合动力电控机械 式自动变速车辆的换档规律的制定和特殊道路和驾驶员意图条件下 的换档控制策略设计 为此 本论文以TJ7101轿车为基础 针对AMT系统的换档控制 从以 下几个方面展开研究 1 首先介绍了电控机械式自动变速器换档控制策略的历史 现状及 发展趋势 同时明确本论文的研究内容 2 根据发动机性能试验数据 构造了发动机转矩模型和燃油消耗模 型 3 通过对影响车辆动力性和燃油经济性的因素进行分析 推导了最 佳动力性和最佳燃油经济性换档规律的制定方法 4 以智能化的换档控制理论为基础 针对不同的道路条件和驾驶员 意图要求 对现有的动力性换档规律做相应的修正 得到单一特殊 工况下修正的换档规律和修正参数 并对换档规律进行特殊工况条 件的仿真研究和结果分析 5 进行了电子控制单元的软硬件设计 选用PIC16F877A单片机 按 照AMT控制系统的要求 进行了软件流程的设计 关键词混合动力汽车 电控机械式自动变速器 换档规律 控制策 略SHIFTING CONTROLSTRATEGY DESIGNOF ELECTRICALCONTROLLED AUTOMATICMECHANICAL TRANSMISSIONAbstract Theshifting law in HybridElectric Vehiclewith Automatic Mechanical TransmissionSystem andthe shifting control strategyconditioned onspecial roadand intentionof driverare primestudy contentin thispaper In thispaper focused onshiftingcontrollaw of AMT system study onTJ7101is put forwards follows 1 First ofall thepresent status trend andthe historyof shiftingcontrol strategyofAMTare summarizedin thisthesis At thesame timethe contentof thispaper isconfirmed 2 Aording to the characteristictests ofengine it constructsthe steadyoutput torquemodel andfuel consumptionmodel ofengine 3 Through analyzingthe influencefactors ofpower andfuel economy for the automobile the authorget theestablishment methodsfortheoptimal power shiftschedule andoptimal fuel economy shiftschedule 4 Under thebackground ofintellectualized shiftingcontrol theory aiming atthe conditionof roadand drivers intention existing shiftinglaw ismodified aordingly modified shiftinglawinthe certainsituation isgained and Simulationstudy andresult analysisabout shiftinglaw areputforward 5 Moreover thedesign ofcircuits andsoftware ofAMT electricalcontrol aremade It choosesmicroputer ofPIC16F877A anddesigns thesoftware aordingtothedemand ofAMT Keywords HybridElectric Vehicle AutomaticMechanicalTransmission Shifting Law Control Strategy目录摘要 I Abstract II第1 章绪论 1 1课题研究的意义 1 2电控机械式 自动变速系统原理及结构型式 1 3AMT换 档决策控制国内外研究现状 1 4混合动力AMT 1 5课题的研究对象和研究内容 1 5 1课题的研究对象 1 5 2本文主要 研究内容 第2章发动机性能的研究 2 1车辆基本参数 2 2发动机性 能研究 2 2 1发动机的速度特性 2 2 2非稳态工况下发动 机性能的修正 2 2 3发动机油耗 模型 2 3本章小结 第3章AM T基本换档规律 3 1动力性升 档规律 3 2动力 性降档规律 3 3 最佳经济性换档规律 3 3 1发动机 负荷特性 3 3 2汽车的燃油消耗方程 3 3 3最佳燃油经济性理论分析3 3 4最佳燃油经济性换档规 律的制定 3 4本章小结 第4 章驾驶意图及行驶环境的识别 4 1驾驶员 汽车 行驶环境闭环系统 4 2驾驶操纵行为特性识别 4 3驾驶意图的识 别 11123444666 68910111114151516 161619202021224 4行驶环境的识别4 4 1道路条件与坡 道识别 4 4 2弯道识别 4 4 3基于模糊逻辑的路面状况识别 4 5本章小结 第5章AMT系统 综合换档控制策略 5 1换档控制策略设计原则 5 1 1行驶工况的划分 5 1 2换档 策略制定总体原则5 2基于不同道路条件下的综合换档控制策略 5 2 1良好路段 5 2 2复杂路段 5 2 3颠簸路段 5 2 4陡坡 上坡 路段 5 2 5陡坡 下坡 路段 5 2 6转弯路段 5 3基于不同驾驶意图的 综合换档控制策略 5 3 1超车 5 3 2 加速 5 3 3减速 5 3 4滑行 5 3 5停车 5 4传动系统建模 和特殊工况仿真5 4 1传动系统仿真模型 5 4 2特殊 工况仿真 5 5智能化综合换档控 制 5 5 1最佳档位决策系统 5 5 2综合智能档位决策 5 6本章小结 第6章AMT电控系统开发 6 1电控系统硬件总体结构 6 2电控系 统软件设计 6 2 1AMT系 统的主程序设计 2223242525262626 2627272727282829292929303030 30303135353 638393939406 2 2AMT系统的子程序设计 6 3本章小结 结论 致谢 参考 文献 4047484950 1 第1章绪论1 1课题研究的意义电控机械式自动变速器 AMT 采用固定 轴齿轮传动方式 具有效率高 体积小 机构简单 生产和维修成 本低等优点 容易推广使用 在发展混合动力汽车方面具有很大优 势 但只有具有高换档品质才具有竞争力 因此研究AMT控制策略 提高 AMT换档品质非常重要 AMT的换档控制过程复杂 要通过协调发动机 离合器及变速器等一 系列动作来实现平稳换档 同时还要考虑离合器的滑摩和发动机运 行的波动情况 所以换档控制是AMT的核心内容也是难点 1 2 换档规律是指选择什么样的换档控制参数 在何时进行换档 换档规律的好坏直接影响车辆的燃油经济性和动力性的优劣 是AMT 控制策略的关键问题之一 智能化的自动变速系统中换档规律的制定 尤其是特殊条件下的换 档规律研究 作为智能化系统的核心内容 无论从理论还是实际的 角度出发 都具有很高的研究和应用价值 本论文正是基于上述原因 针对TJ7101轿车的电控机械式自动变速 系统中的换档规律和控制策略进行研究 主要研究内容集中在换档 规律的制定和其在特殊条件下的修正以及综合换档控制 1 2电控机械式自动变速系统原理及结构型式AMT是在传统固定轴式 手动变速器和干式离合器的基础上 以发动机电子控制单元 ECU 和 变速器电子控制单元 TCU 为核心 通过电动 液压或气动执行机构 控制离合器的分离与结合 选档和换档操作以及发动机节气门的调 节 取消了离合器踏板和档位操纵杆 实现车辆起步和换档的自动 操作 AMT系统组成及控制原理如图1 1所示 3 变速器电控单元TCU根据传感器实时采集的驾驶员的操纵 参数信息 油门踏板 制动踏板 转向盘 选档器的操纵 和车辆 的运行状态参数信息 车速 发动机转速 变速器输入轴转速 进行综合判断和处理 按照控制器中存储的控制规律 发出控制指 令 借助于相应的执行机构 对车辆的动力传动系统 发动机 离 合器 发动机等 进行联合自动操纵 2 1 3AMT换档决策控制国内外研究现状智能化操纵是车辆发展的重要 方向 而智能化换档是车辆智能化的关键 随着智能控制理论的发展 出现了综合利用道路环境 驾驶员特点 和车辆运行状况等信息的智能化档位决策 智能化的档位决策主要有两种方法 一种是基于神经网络理论 另 一种是基于模糊逻辑的综合能力 神经网络理论是智能控制理论的重要组成部分 它可直接用驾驶员换档时所获得的数据对神经网络进行离线训练或 在线的最佳换档点学习 从而得到最佳换档规律 模糊逻辑综合智能档位决策方法是基于档位决策必须综合考虑车辆 行驶的状态 道路环境和驾驶员操作意图等方面的信息 使车辆换 档具有能模仿优秀驾驶员档位决策能力的思想 国外的研究机构在智能化的档位决策研究方面近年来取得多方面的 进展 两参数换档规律是以稳定行驶为前提的 它没有很好地解决在坡道 等道路环境下的意外换档问题 日本学者Sasaki等采用模糊换档策 略 增加了模糊的坡道信息 修正了两参数换档规律 成功解决了A MT车辆在坡道不能发动机离合器变速器车轮发动机转速传感器节气 门位置传感器离合器位置传感器车速传感器中间轴转速传感器离合 器执行机构节气门控制执行机构选换档执行机构TCU选换档 加速踏 板 制动踏板 方向盘图1 1AMT系统组成及控制原理 3 正确执行驾驶员意图的问题 Hiroshi Yamaguchi 4 迟田博 平子敦史等在一些文章中提出了利用环境 信息和驾驶员意图估计值对一般换档规律判断结果进行修正 以提 前或推迟换档的方法 其给出的实验结果表明在一些特定路面上体现出比一般传统换档规 律更好的特性 最典型的优点是减少了多余的换档次数 S Sakaguchi等人 5 6 在分析人的思维特点基础上 提出了模拟 驾驶员潜在意识作用与知识的利用同时存在的过程 充分利用车辆 行驶状态及环境信息 实现自动变速器档位决策的思路 这是一个利用模糊逻辑实现档位决策专家系统的方法 文中给出的实验表明其比一般传统换档规律有更好的总体经济性 H G Weil在文献 7 中提出了一个自动变速器档位决策的模糊专家 系统模型 并进行了仿真研究 Bastian在文献 8 中对弯道情况自动变速器档位选择问题进行了研 究 提出判断是否进入弯道的模糊估计器 分析了两种类型驾驶员 运动型 一般型 在弯道运行时换档的操 作特征 提出了自动变速器电控系统与GPS 全球定位系统 共享信息 提高 自动变速系统有关环境的信息量的思想 酒井伊知郎在其论文中提出了一种使用模糊推理的 模拟驾驶员的 档位选择策略 并提出利用环境信息提高档位决策品质的思路 我国在八十年代中期开始AMT的研究工作 主要集中在吉林工业大学 等单位进行这方面的技术开发和理论研究工作 开始阶段 吉林工业大学主要从事理论研究 以后逐渐向产品化方 向发展 目前已经成功的开发多种样车 并实现了产品化 在这期间 先后进行了动态三参数换档规律 离合器结合规律 离 合器 变速器控制 动力传动系统动态闭环控制 测试方法 电磁 兼容 路面 驾驶员意图识别 控制系统故障诊断技术等方面的研 究 这些工作使这项技术处于领先水平 1 4混合动力AMT为了人类能更好的生活 实现可持续发展 各国政 府都积极寻找新技术以改善由传统汽车使用带来的能源短缺和环境 污染等问题 混合动力汽车 HEV 是当前解决以上问题最佳的途径 我国政府在xx 年颁布的 汽车产业发展政策中 指出 国家采取措施重点发展混 合动力汽车技术 促进混合动力汽车的生产和使用 混合动力汽车是高度集成 多系统协调工作的集成控制系统 为适应混合动力汽车多能源牵动的自动耦合 满足混合动力汽车适 应不同工况的行驶要求 进而提高整车的经济性 动力性 改善排 放品质 4 采用由电控单元ECU控制的自动变速器就成为必然 基于开发周期 开发成本和整车布置的考虑 在原来手动变速器的 基础上开发完成的AMT的方案无疑是最佳的方案 1 5课题的研究对象和研究内容1 5 1课题的研究对象本文的研究对 象为基于TJ7101两厢车改装的混合动力汽车 其驱动形式采用双轴 驱动 即发动机单独驱动前轮 电动机单独驱动后轮 而且二者之 间还可以通过整车控制器 VCU 控制 同时驱动汽车前后轮 形成一 个全新的随选四驱混合动力车 9 如图1 2所示 1 5 2本文主要研究内容针对夏利TJ7101混合动力汽车变速器应用特 点 设计电动操纵AMT的控制策略和控制器 以便实现对AMT的自动 控制 具体内容如下 1 利用发动机台架试验数据 采用曲线拟合的方法构造出发动机的 数 6 前轮345782后轮1图1 2双轴驱动混合动力轿车系统结构简图1 变速器2 发电机3 电网4 内外两用充电器 可接电网充电5 电动机6 减速器7 镍氢电池8 发动机 5 值模型 2 通过对影响车辆动力性和燃油经济性的因素进行分析 推导了最 佳动力性和最佳燃油经济性换档规律的制定方法 3 以动力性换档规律为基础 分别制定了多种特殊道路条件下和特 殊驾驶员意图条件下的多个修正原则和参数修正后的动力性换档控 制规律 4 对人 车 路闭环条件下AMT系统智能换档控制进行研究 建立 基于不同驾驶意图和道路条件下的智能换档控制策略 以保证在各 种道路和不同操纵意图下 车辆始终处于最佳档位运行 5 进行了电子控制单元的软硬件设计 选用PIC16F877A单片机 按 照AMT控制系统的要求 进行了软件流程的设计 6 第2章发动机性能的研究2 1车辆基本参数本文研究的对象系TJ7101 轿车 其变速箱共设四个前进档 各档的变速比如表2 1所示 表2 1各档速比表档位一档二档三档四档速比3 0901 8421 2300 864车辆 的其它结构和性能参数总质量m 1090kg 主减速比为迎风面积A 1 7 m 空气阻力系数小转速为1000rpm 最大转速为6000rpm 0i 4 5 2DC 0 32 轮胎半径r 0 274m 发动机最2 2发动机性能研 究本文采用TJ376QE汽油发动机 对其基本性能进行研究 2 2 1发动机的速度特性发动机的速度特性表示的是发动机的动力性 能与经济性能随转速的变化关系 以动力性能为主 它包括全负荷时的速度特性 外特性 和部分负荷时的速度特性 部分特性 两大类 前者为发动机在节气门全开时的最大作功能力以及对应的经济性能 后者为节气门处于部分开启状况时发动机所表现的各项性能指标 10 将发动机节气门全开时 扭矩Te 功率Pe以及燃油消耗率b与发动机 转速en之间的函数关系以曲线表示 此特性曲线称为发动机外特性 曲线 图2 1为TJ376QE发动机的外特性曲线 发动机的最小稳定工作转速 1000rpm 由图可见 随着发动机转速增加 发动机发出的扭矩和功率minen都 在增加 最大扭矩时Te开始下降 而功率继续增加 一直到最大功 率6000 rpm maxeT时的发动机转速为en 3600rpm 再增加发动机转速 39kW 此时发动maxeP机转速为maxen 7 150020002500300035004000n r min4500500055006000650002040608 0Te N m102030Pe kW40150020002500300035004000n r min45005000 550060006500260280300320340be g kw h若扭矩的单位以N m表示 则功率与扭矩有如下关系 10 表示 功率的单位以kW表示 转速的单位以rpm9550eeeTnP 2 1 发动机节气门部分开启时 Te Pe以及b与ne之间的函数关系曲线 称为发动机部分负荷特性曲线 图2 2为TJ376QE发动机外特性及部分特性的扭矩与功率曲线 各条曲线代表不同的节气门开度 给定发动机节气门开度和转速即可确定在稳态工况下的输出扭矩如 图2 3所示 由图2 3中明显可以看出 在发动机油门开度比较大的情况下 油门开度的 变化对发动机的输出转矩的影响不明显 而在油门开度相对较小的 情况下 发动机转矩的变化受油门开度变化的影响比较明显 图2 1TJ376QE发动机的外特性 8 020004000600001020304050607080n r minTe N m0200040006000051 0152025303540n r minPe kW图2 2TJ376QE发动机的外特性和部分特性10002000300040005000600000 51020406080n r minthrottleTe N m图2 3TJ376QE发动机的稳态输出扭矩2 2 2非稳态工况下发动机性能的修 正发动机大部分时间处于非稳态工况 研究表明 非稳态工况下发动机的特性与稳态工况下发动机特性是 不同的 当汽车加速时 由于混合气浓度逐 9 渐变稀 致使发动机扭矩比稳态工况下的扭矩低 发动机扭矩下降 量与曲轴角加速度近似成线性关系 并且下降量不超过发动机最大 扭矩的4 5 同理 当汽车减速时 由于混合气浓度逐渐变浓 使发动机扭矩比 稳态工况下的扭矩高 扭矩上升量与曲轴减速度也近似成线性关系 因此 可以采用修正系数的方法来对发动机稳态工况下的输出扭矩 进行修正并作为非稳态工况下的输出扭矩 即发动机的动态输出扭矩为 11 Deeed TTdt 2 2 式中DeT 发动机动态输出扭矩 N m ddt 发动机曲轴角加速度 矩下降系数 对不同的发动机而言 eT 发动机稳态输出扭矩 N m 21 s 非稳态工况下发动机输出扭 是不同的 e2 2 3发动机油耗模型发动机负荷特性曲线给出了在不同发动机转 速下负荷与有效燃油消耗率的关系 根据每个发动机转速下的负荷特性曲线获得不同转速下发动机转矩 eeeebb nT 绘制发动机负荷特性图 如图2 4所示 与比油耗的关系0102030405060708090100 xx004005006007008009001 000Te N mbe g kW h图2 4TJ376QE发动机负荷特性图由于发动机动态特性对发动机的燃油消 耗率影响不大 因此 可以用发动机稳态下的油耗量近似代替其动 态的燃油消耗量 利用插值拟合 12 出如图2 5所示的关于发动机有效燃油消耗率与发动机 10 转速及扭矩的关系曲面 即发动机油耗的数值模型 0204060801000200040006000 xx006008001000Te N mn r minbe g kW h图2 5TJ376QE发动机燃油消耗模型2 3本章小结本章根据发动机性能试验 数据 分析了发动机的速度特性和负荷特性 同时构造了发动机转 矩模型和燃油消耗模型 为下章最佳动力性和经济性换档规律的制 定提供了条件 11 第3章AMT基本换档规律自动换档就是根据车辆控制参数的变化 按 照预先制定的换档规律实现档位的自动控制 本文的研究对象是双轴驱动混合动力轿车 发动机为主动力源 电 动机提供辅助动力 由整车控制策略 本组同学李焕的论文 知汽 车在大部分时间内都运行在发动机单独驱动状态下 只是在一些特 殊的工况下 起步 爬坡 超车 制动 由电动机或混合动力驱动 并且持续的时间很短 因此本文只针对发动机单独驱动设计最佳 换档规律 而纯电动和混合驱动状态下动力性和经济性 由整车的能量管理策 略控制 换档规律根据控制参数的不同有三种类型 单参数 多为车速 两参数 多为车速与节气门开度 动态三参数 多为车速 节气门开度和加速度 单参数和两参数换档控制都是以车辆稳定行驶条件为前提的 实际 上换档过程车辆处于非稳定状态 按稳定状态得到的换档规律会产 生较大的误差 而动态三参数控制可较好的反映真实的动态过程 使车辆真正发挥 最佳性能 因此本文采用动态三参数换档控制 3 1动力性升档规律动力性换档要求车辆的牵引特性得到最好的利用 充分发挥发动机的功率潜力 以便获得优异的加速性 爬坡能力 提高平均行驶车速 因此 汽车应尽可能在较低档位行驶 已知的动力性换档升档点的选择通常有两种方法 13 动态驱动力曲 线法是以同一车速下各档驱动力的大小作为换档依据的方法 另一 种是以同一车速下各档加速度大小作为换档依据 由于各档转动惯量不同 驱动力大时加速度不一定大 因此 本文 采用加速度法来求解动力性换档规律 动力性换档规律按档位升降分可分为升档规律和降档规律 升档规 律是降档规律获取的前提 两者相结合成完整的动力性换档规律 首先确定动力性升档规律 然后在此基础上获取相应的降档规律 动力性升档规律的确定采用以下的策略 1 在同一油门开度下 若相邻档的加速度特性曲线相交 且交点不 为负 则取各档交点为换档点 2 在同一油门开度下 若相邻档的加速度特性曲线不相交 则取各 档 12 的最高车速为换档点 边界点 在边界点升档后 驱动力将变小 加速度将降低 会导致车速下降 造成换档循环或发动机熄火 因此 必须满足以下边界换档点升档规则 14 0a 则升档 若升档后 车辆加速度持原档 根据汽车动力学方程 10 i iTFr若升档后 车辆加速度0a1 Ff 滚动阻力 N 各阻力表示如下 10 wiF 坡度阻力 N 2a21 15DwC AvF 3 2 式中DC 空气阻力系数 A 迎风面积 2m av 汽车的行驶速度 km h 2a01 19440fvFmgf 3 3 式中m 汽车质量 kg 0f 车辆低速行驶且无侧向力时 从动状态车轮的滚动阻力系数 iFmgi 3 4 式中i 道路坡度 汽车质量换算系数传动系统的传动比有关 其计算式为n 主要与飞 轮的转动惯量If 车轮的转动惯量wI以及22022111fg TwnI iiImrmr 3 5 当不知道准确的飞轮的转动惯量 车轮的转动惯量值时 可按经 验公式 7 2121ngi 3 6 估算 其中120 030 05 本文取120 04 13 则车辆加速度计算如下2a2a0 01 21 1519440ddgT eTDaniiC Avvmgfmgirvtm 3 7 对于动力性换挡规律可以用如下方程求得最佳换挡点 即dvadt 1a nandvdt 3 8 式中将式 3 7 代入上式 并假设坡度很小 换挡前后车速 滚动阻力系数和道 路坡度均不发生变化 可得 a nv 换挡前n挡速度 km h 1a nv 换挡后n 1挡速度 km h 2a2a 0 02a2a 10i 101121 1519440121 1519440g niiT e nTDng nTe nTDnCAvvmgfriC Avvmgfr 3 9 其中0 377eT是随发动机油门开度 和转速rn ii 对于水平路面 取根据上述的升档策略及公式推导 由Matlab编制 程序可获得各个档位下的换档点 去除因测试数据引起的不合理结 果 得到升档控制规律如图3 1中所示 en变化而变化的 如图2 3 0 9 f 0 018 0aegv T图3 1升档规律曲线 14 3 2动力性降档规律动力性降档规律是在动力性升档规律的基础上选 择合适的收敛程度来进行计算 动力性降档规律的确定采用以下的 控制策略 1 为了避免循环换档 降档车速要比对应的升档车速低2 8km h 1 4 2 为了避免发动机熄火 n档的降档车速必须大于 等于n档的最小 车速 本文采用收敛型换档规律 收敛型的概念是换档延迟随油门开度增大而减小 呈收敛状分布 这种换档规律在大油门时降档速差最小 升降档都有较好的功率利 用 动力性好 减小油门时 延迟增大 避免过多的换档 且发动 机可以在较低的转速下工作 燃料经济性好 噪声低 行驶平稳舒 适 换档规律的收敛程度用K进行评价 13 1 nnnKvvv 3 10 式中nv 全开油门时 n挡换入 n 挡降到n挡时的车速 1n 挡时的车速 k m h km h 1nv 全开油门时 通常K的取值应该小于0 4 0 45 由式 3 10 得v11 1 nnK v 3 11 在已知各油门开度下升挡车速的基础上 由式 3 11 即可求得相应的降档线 如图3 2 图3 2降档规律曲线本文在小油门开度 油门开度小于10 时取K 0 4 在10 34 油 15 门开度时取K 0 35 在大油门开度 油门开度大于37 油门开度时 取K 0 3 其中 在小油门开度下的降档曲线都应大于各档的最小速度 避免 发动机熄火 为了更符合动力性换档的要求 在油门开度大于55 时 应该提供超 车和加速的强制低档的控制规则 因此 设置55 油门和大于55 油门的情况K取0 1 换档规则有强制 低档控制线来使车辆有更好的动力性 所得的降档规律如图3 2所示 3 3最佳经济性换档规律最佳燃油经济性换档规律就是使自动变速器 能够以最经济的换档点进行换档操作 以达到降低燃油消耗的目的 目前 自动变速器上应用的最佳燃油经济性换档规律 包括两参数 最佳燃油经济性换档规律和动态三参数最佳燃油经济性换档规律 其中 后者考虑了发动机的动态特性 试验表明 15 这种换档规 律可获得明显优于前者的汽车性能 但是文献 15 所介绍的动态三参数最佳燃油经济性换档规律制定方 法较为复杂 不易实现 本文通过对发动机燃油消耗特性的研究 提出了一种较为简单的动态三参数最佳燃油经济性换档规律制定方 法 3 3 1发动机负荷特性发动机的负荷特性如图2 5所示 可知燃油消耗率是发动机转矩和转速的函数 即 eeeebb Tn 3 12 发动机的转矩特性如图2 3所示 可知发动机转矩是发动机转速和油门开度的函数 即 eee TT n 3 13 同时发动机转速en与汽车行驶速度av有如下关系式00 377aegvrn ii 3 14 利用式 3 12 3 14 可以得到燃油消耗率 的对应关系 即eb与行驶速度av及油门开 度 16 eeabb v 3 15 由式 3 15 可以得到在定油门开度下燃油消耗率随行驶速度变化的函数 3 3 2汽车的燃油消耗方程根据发动机原理及汽车动力学 10 可以 得到燃油消耗量与发动机经济性 汽车结构参数及环境条件间的关 系式为2a6 d3 610 21 15de abvDatnTC AvvQmgfmgimt 3 16 式中t Q 动态小时燃油消耗量 kg h 根据文献 10 中的计算式可知 式 3 16 即为汽车的燃油消耗量方程式 它基本包括了影响汽车燃油消耗 量的所有因素 3 3 3最佳燃油经济性理论分析通过对发动机燃油特性的分析可见 汽车的燃油消耗量不仅与发动机负荷特性有关 还受到道路阻力 空气阻力以及加速阻力的影响 因此为了制定最佳的燃油消耗换挡 规律 应全面考察这些因素 发动机小时燃油消耗量t Q与汽车燃油消耗量Q kg 的关系为dvdQdQQdtdvdtata 3 17 当加速度取定值时 设advdta 则可以得到燃油消耗量的计算 式1taQQ dva 3 18 从上式可以看出 要使燃油消耗量最小就是要使式 3 18 的积分结果最小 即要使图3 3中同一油门下小时燃