潘宏博，方立輝，丁麟，李延斌，王惠

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自動(dòng)變速器坡道模式在實(shí)際工作中的控制應(yīng)用及換檔質(zhì)量評(píng)價(jià)

潘宏博，方立輝，丁麟，李延斌，王惠

（哈爾濱東安汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限公司技術(shù)中心，黑龍江 哈爾濱 150060）

文章主要針對(duì)自動(dòng)變速器在坡道模式中意外換檔和頻繁換檔弊端加以分析，提出具有駕駛員意愿識(shí)別的換檔規(guī)律，保證駕駛的動(dòng)力性，在此種模式中可以大大減少換檔次數(shù)，保護(hù)自動(dòng)變速器，并且該做法已經(jīng)成功應(yīng)用到已經(jīng)量產(chǎn)的變速器中，而且也對(duì)換檔質(zhì)量進(jìn)行了主客觀的打分，具有較強(qiáng)的指導(dǎo)實(shí)踐意義。

換檔次數(shù)；坡道模式；意外換檔；換檔循環(huán)；坡度

1 引言

自動(dòng)變速器換檔規(guī)律控制是確保車(chē)輛換檔平順的關(guān)鍵技術(shù)之一，傳統(tǒng)平路兩參數(shù)換檔線會(huì)有頻繁換檔，意外換檔以及動(dòng)力不足等情況，針對(duì)以上問(wèn)題，本文分析設(shè)計(jì)不同的坡道，在換檔過(guò)程中的變化，加入駕駛員意愿判別，并根據(jù)車(chē)輛駕駛工況，調(diào)節(jié)換檔規(guī)律，該模式具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可根據(jù)車(chē)重等車(chē)輛信息進(jìn)行匹配等好處，該模式應(yīng)用于量產(chǎn)的變速器上，并對(duì)此種模式進(jìn)行了主客觀評(píng)價(jià)。

2 坡道換檔的原理普通換檔線在坡道模式中的影響

本文以上坡下坡兩種工況分別進(jìn)行坡道模式換檔換檔線設(shè)置原理的講解，在傳統(tǒng)換檔線設(shè)置條件下容易出現(xiàn)換檔循環(huán)現(xiàn)象，假設(shè)車(chē)輛形式在在上坡工況中，當(dāng)汽車(chē)此時(shí)驅(qū)動(dòng)力和車(chē)速對(duì)應(yīng)是圖中的B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)傳統(tǒng)兩參數(shù)換檔線，上坡工況下車(chē)輛所需驅(qū)動(dòng)力大于平路驅(qū)動(dòng)力，油門(mén)開(kāi)度要更大，所以此時(shí)變速器對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是三檔，假設(shè)是圖中的即C點(diǎn)。由于坡道阻力的存在，保持與平路相同的驅(qū)動(dòng)力，會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力不足，車(chē)速下降，假設(shè)是圖中D點(diǎn)。與上述原理相同，此時(shí)的自動(dòng)變速器將換入抵擋為，增加驅(qū)動(dòng)力假設(shè)是A點(diǎn)。但車(chē)輛一直保持正驅(qū)形式，所以要保證汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力大于坡道阻力，此時(shí)自動(dòng)變速器又到B點(diǎn)，這樣如此反復(fù)，磨損自動(dòng)變速器。

下坡工況中，汽車(chē)在坡道上受到的坡道阻力與汽車(chē)形式方向相同。車(chē)輛在某一油門(mén)開(kāi)度處于下坡工況行駛時(shí)，假設(shè)是圖中A點(diǎn)下坡行駛，但此時(shí)車(chē)輛處于下坡工況下，動(dòng)力除了車(chē)輛本身的驅(qū)動(dòng)力還有額外沿坡道向下的重力分解出的加速度，穿越升檔線到大圖中的B點(diǎn)，由于此時(shí)車(chē)速增加檔位也升高，駕駛員必將踩剎車(chē)制動(dòng)車(chē)輛，油門(mén)開(kāi)度變小，到達(dá)圖中的C點(diǎn)，當(dāng)由于制動(dòng)引起的車(chē)速變小時(shí)候車(chē)速又圖中的從C點(diǎn)將至D點(diǎn)。這種從A點(diǎn)穿越換檔線到達(dá)B點(diǎn)的的換檔是駕駛員不希望產(chǎn)生的。

3 坡道換檔模式具體實(shí)施辦法以及換檔數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)

結(jié)合上述對(duì)坡道模式特性的分析，針對(duì)坡道工況，提供具體解決辦法：

3.1 上坡升檔

在上坡升檔工況中，為了避免換檔循環(huán)，根據(jù)坡道坡度將換擋線平移，從圖一中可以看到，此時(shí)在上坡工況中，在圖中B點(diǎn)位置，由于驅(qū)動(dòng)力變大，導(dǎo)致車(chē)輛進(jìn)入高檔位，如果此時(shí)將原有的車(chē)速點(diǎn)根據(jù)坡道坡度變大，就會(huì)避免此時(shí)的換檔，此時(shí)就不會(huì)因?yàn)轵?qū)動(dòng)力不足而導(dǎo)致?lián)Q檔循環(huán)的現(xiàn)象；如果此時(shí)車(chē)速不變的情況下，將原有車(chē)速點(diǎn)根據(jù)坡道坡度調(diào)整變大，也可保證在低檔位有更大的驅(qū)動(dòng)力。綜上，在上坡升檔的工況中為了避免換檔循環(huán)的情況，根據(jù)坡道坡度的大小，移動(dòng)換檔線。

如圖3所示，上坡時(shí)油門(mén)和車(chē)速頻繁變化，但換檔次數(shù)很少，主要在2/3檔，沒(méi)有頻繁換檔現(xiàn)象。

3.2 上坡降檔

同樣在上坡降檔工況中，也存在換檔循環(huán)的現(xiàn)象，當(dāng)然此時(shí)更多的是駕駛員意愿降檔，為了避免換檔循環(huán)現(xiàn)象可根據(jù)上坡升檔原理調(diào)整換擋線。同時(shí)在上坡降檔中加入了駕駛員意識(shí)，模擬上坡坡道坡度過(guò)大，增加驅(qū)動(dòng)力時(shí)候需要降檔，其次模擬駕駛員進(jìn)入上坡轉(zhuǎn)彎坡道時(shí)，需要降檔，保證驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，同時(shí)將速度也降低，保證再次加油門(mén)起步時(shí)依然有足夠的動(dòng)力升檔加速。

如圖4所示，該圖是入彎時(shí)提前降檔，可以保證減速增加驅(qū)動(dòng)力，出彎時(shí)換檔完成時(shí)，踩油門(mén)加速響應(yīng)快。

3.3 下坡升檔

在下坡升檔工況中，為了避免換檔循環(huán)，根據(jù)坡道坡度將換擋線平移，如果將換檔線向車(chē)速變大的方向平移可以避免在圖中A點(diǎn)位置由于額外增加的加速度導(dǎo)致的意外換檔的情況。如果駕駛員踩油門(mén)，這時(shí)是駕駛員有動(dòng)力升檔的愿望，可以根據(jù)此時(shí)的換檔模式將換檔線平移回來(lái)，即可以采用原始換檔線。

在圖5中的實(shí)際換檔點(diǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可以看出在下坡?lián)Q檔過(guò)程中，已經(jīng)在“0”油門(mén)附近進(jìn)行了換檔點(diǎn)的偏移，換檔點(diǎn)根據(jù)坡度的增大而變大，如圖6所示。

3.4 下坡降檔

在下坡降檔工況中，為了避免意外換檔，首先根據(jù)坡道坡度將換擋線平移，具體原理可以根據(jù)上述分析下坡工況中意外換檔的信息得到。再此基礎(chǔ)上，可以模擬駕駛員意愿來(lái)判斷降檔的檔位，具體做法是根據(jù)在根據(jù)此時(shí)降檔時(shí)的車(chē)速和減速度等判斷，并將影響因素加入到換檔線中，從而達(dá)到快速降的目的。

從圖7中是模擬正常用戶(hù)下山的實(shí)車(chē)采集的數(shù)據(jù)圖，可以看到，檔位基本保持在2、3檔，但是車(chē)速，這時(shí)都比原地的2、3檔的換檔車(chē)速高，而且從整體看，在駕駛員反復(fù)更改意愿換檔的時(shí)候，換檔也不頻繁，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的目的。

當(dāng)駕駛員想快速下山時(shí)，我們也做了相應(yīng)的策略方案，為了保證駕駛員的安全，避免高檔位的換檔，同時(shí)要減少意外換檔，從圖八實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)圖中可以看出，檔位基本保持在4、5檔，而車(chē)速最高可高達(dá)80km/h，相比較平路換檔點(diǎn)來(lái)說(shuō)，此時(shí)的車(chē)速，對(duì)應(yīng)的檔位是6檔，從整體換檔數(shù)據(jù)看，換檔次數(shù)也明顯變少，達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了一種直觀方便實(shí)施的自動(dòng)變速器坡道換檔控制系統(tǒng)，該方法不僅僅可以實(shí)現(xiàn)避免意外換檔和換檔循環(huán)，保護(hù)自動(dòng)變速器，而且在坡道中加入了模擬駕駛員意識(shí)的方法。據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，坡道坡度可覆蓋最大可達(dá)到15°左右，并且從實(shí)車(chē)數(shù)據(jù)表現(xiàn)看換檔效果好，主客觀評(píng)價(jià)得分均在8分以上，該款變速器已經(jīng)成功量產(chǎn)，該款產(chǎn)品在市場(chǎng)上具有較好的反饋。

Control application of automatic transmission ramp mode in actual work and shift quality evaluation

Pan Hongbo, Fang Lihui, Ding Lin, Li YanBin, Wang Hui

（Harbin Dongan Automotive Engine Manufacturing Co., Ltd Technology Center, Heilongjiang Harbin 150060）

This paper mainly analyzes the drawbacks of accidental shift and frequent shift of automatic transmission in ramp mode, A shift rule with driver recognition is proposed. A shift rule with driver recognition is proposed. This mode can greatly reduce the shift times, protect the automatic transmission, and ensure the driving power. And this method has been successfully applied to the production of transmission, but also the shift quality of the subjective and objective scoring, has a strong guiding practical significance.

Shift times; ramp mode; accidental shift; shift cycle; gradient

B

1671-7988(2018)22-289-03

U461.99

B

1671-7988(2018)22-289-03

U461.99

潘宏博，就職于哈爾濱東安汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造有限公司技術(shù)中心。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.22.104