自动档amt车换挡规律优化计算-张彩霞

1、自动档（AMT）车换档规律优化计算张彩霞（长安汽车工程研究总院动力传动匹配所，重庆）摘 要：自动档车的换档规律是影响动力性经济性的重要。若一辆自动档车动力性偏弱，工况油耗较高，可以尝试从换档规律方面对比找差距，进行优化，来并降低油耗。本文选取一个案例，讲述换档规律优化过程，并使用 AVL-cruise优化前后整车动力性经济性情况进行计算。：AMT；换档规律；优化；动力性对主要：AVL cruise1. 前言目前，国内自动变速器换档规律普遍采用两参数，即车速与油门开度，或发转速与油门开度（无液力变矩器的车型）。以油门开度为基准，基本可以将换档图谱分为三个区域： 030%油门开度为经济区，是 NE

2、DC 工况的主要运用区域，要求同时具备一定的动力性，以保证车辆在运行 NEDC 工况或驾驶者轻踩油门时，有足够的加速能力；4080%为动力区，体现车辆在此油门开度范围内的动力性水平，是普通驾驶者的常用区域；90100%为全油门加速区，体现车辆的极限动力性情况，是车辆动力性测试的运用区域。通过区域划分，即可有针对性地调整、优化换档规律，来降低工况油耗、动力性。本文选取某 AMT 自动变速器车型，分析其动力性经济性情况后，修改部分换档点，来优化整车动力性经济性。整车现状整车动力性经济性情况车辆在换档规律标定完成后，进行了动力性经济性主、客观评价，并运用试验参数进行了仿真计算。驾评性较差。反映小油门

3、加速性较好，部分负荷（即中、大油门）时，升档较快，加速动力性经济性客观试验结果如表 1，与企业同级别车型及其对标车相比，部分全油门加速时间较长，性能较差。80120km/h 超车加速性达不到目标要求。仿真结果与试验值接近，部分动力性偏差，NEDC 油耗不能满6.5L/100km。2.2 换档规律情况家三阶段要求车辆现状态的换档规律如图 1，为初次标定结果。以油门开度为基准，与其他车型进行分区域对比，总结此换档规律有以下特点：40%油门开度以下，各升、降档线车速无变化；30%油门开度以上的升档线比其他车型及对标车早，降档相对较晚；110%油门开度表示触发 kick down 强制降档功能下的升降

4、档情况，升档与 100%油门相同，降档车速范围大于 100%。表1整车动力性经济性现况1201101009080706050403020100油门开度%1-22-33-44-52-13-24-35-4车速km/h0102030405060708090100110120130140150160图1 换档规律优化换档规律针对整车动力性经济性存在的一些问题，对换档规律方面分区域进行调整、优化过程如下：经济区国家三阶段油耗目标，对各整车厂的经济性提出了更高的要求。自动档车换档规律也需不断改进，以改善车辆经济性。整车以 NEDC 工况运行时，在达到相应加速性要求的前提下，改变换档规律，对油耗有较大影响的

5、一般是各等速工况的运行状况。运行档位较油耗相对较低，反之亦然。图1 小油门换档规律，升、降档均较晚，动力性较好，但 NEDC 工况则相对较多的运用了低档位，不利于经济性，因此，需要进行优化，降低 NEDC 油耗，过程如下：将各小油门开度下升档线不同程度的向动，降档线随之。调整一次换档规律，则计算一次 NEDC 工况油耗，以验证是否达到最优。最终在油耗达到最小的不同换档规律中，选择一组动力性最好的。同时，与其他相近车型及对标车换档规律进行对比，继续调整并计算油耗。优化后的小油门换档规律如图 8，NEDC 工况油耗计算值相对降低 0.11L/100km。运行数据来源试验值仿真值目标值D 档最高车速

6、km/h163163160起步加速性能s0100km/h18.2317.73180120km/h28.1427.5228超车加速性能s4080km/h8.177.778.560100km/h10.3210.51180120km/h15.0115.1715满载爬坡能力%3036.9730工况油耗L/100km市区8.288.25-市郊5.715.83-综合6.656.726.5过程对比如图 2、图 3，局部放大部分如图 4、图 5。可以看出在城市 35km/h、城郊 50km/h等速工况中，优化后的运行档位高于优化前，相应油耗有所降低。612051004803602401200001002003

7、00400500600时间s700800900100011001200图 2优化前后 NEDC 档位对比109876543210120优化前-油耗优化后-油耗100NEDC工况-车速8060402000100200300400500600时间s700800900100011001200图 3优化前后 NEDC 油耗对比54.543.532.521.510.501009080706050403020100360优化前-油耗优化后-油耗NEDC工况-车速优化前-油耗优化后-油耗NEDC工况-车速2.5502401.5301200.51000740745750755760765870 890910

8、930 950 970时间s990时间s图4 35km/h等速工况对比图5 城郊50km/h等速工况对比油耗kg/h油耗kg/h档位-车速km/h油耗kg/h车速km/h车速km/h车速km/h优化前-档位优化后-档位NEDC工况-车速3.2 动力区部分负荷普通驾驶者在行驶过程中，部分负荷运用较多，要求车辆具有足够的动力性，满足其提速、超车等工况的加速性需求。车辆在某一工况，高档位加速性低于低档位。本文AMT 车型部分负荷动力性，下面通过调整换档规律来整车加速性能。（1）部分负荷时升档较早，引起动力性：与企业相近车型及对标车相比，该车 4080%油门开度换档规律，各升档车速均低 520km/h

9、。在优化过程中，不同程度的增大升档车速，将升档线向右移动，使车辆在加速过程中较多的运用低档位。换档规律调整后，对比计算车辆在各油门开度的加速性，动力性不满足要求，则继续调整，直到与对比车型的动力性水平相当。调整后升档线如图 8，加速性对比如图 6、图 7。定油门起步加速性时间比如表 2，可以看出各油门开度 0100km/h 的加速性均有较大。表2部分负荷0-100km/h加速比较车速车速120100806040200120100806040200km/hkm/h优化后优化前优化后优化前时间s时间s05101520 253035 404505101520253035图 6 50%加速性图 770

10、%加速性（2）部分负荷降档晚，引起动力性：驾驶者对车辆有加速性需求时，除增大油门使发提供更大的功率外，还可以通过降档来获得，故降档规律对自动档车的动力性有很大影响。本文AMT 车型在同一油门开度，各降档车速相对较低，在驾驶评价时，驾驶者若需要较大的加速度，必须踩下较多的油门开度量，才可以降档，若踩下的油门开度量，则档位无变化，会有动力的感觉。故针对此现象，对部分负荷降档规律进行优化。在升档车速增大的情况下，相应增大降档车速，将降档线右移，使车辆在相对较小的油门开度下降档。初步调整的降档线如图 8，若在此降档规律下，驾驶评价仍然有降档晚、动力性感觉，则需再次进行调整。的油门开度%优化前 加速时间

11、s优化后 加速时间s对比40%42.7940.495.38%50%42.7936.11 15.61%60%37.1731.06 16.44%70%31.3825.78 17.85%80%25.2222.33 11.46%3.3 动力区-全油门从动力性试验值看，80120km/h 超车加速时间较长，对比过程数据后，得知该车 80km/h踩全油门变速器降到 4 档，其他车型则降到 3 档。由此，在优化过程中，增大各档全油门降档车速，扩大降档范围，全油门动力性。调整后换档规律如图 8，全油门动力性计算结果如表 3。表3 优化前后动力性经济性计算结果对比1201101009080706050403020100油门开度%1-22-33-44-52-13-24-35-4车速km/h0102030405060708090100110120130140150160图8 优化后换档规律4. 结语（1）通过仿真分析表明，对自动变速器换档规律进行分区域调整、优化，可以车动力性经济性。整（2）本文在换档规律的优化过程中，只考虑对整车动力性经济性的影响，对换档平顺性、变速器噪音等方面均未考虑，在实车标定过程中，需综合考虑各方面影响。参考文献1 AVL Cruise User Guide