基于cruisegsp的換擋規(guī)律淺析_姚巍

1、收稿日期:2014－05－21作者簡介:姚巍(1982—)，碩士研究生，助理工程師，研究方向為汽油發(fā)動機開發(fā)。Email:yaowei1459@126.com。基于CruiseGSP的換擋規(guī)律淺析姚巍，賀子龍，韓震，劉閃閃(安徽江淮汽車股份有限公司，安徽合肥230022)摘要:自動變速箱換擋規(guī)律與車輛性能息息相關(guān)，如何將車輛主要性能體現(xiàn)在換擋規(guī)律中則是開發(fā)的難點之一。以某款配置DCT的車輛為例，簡單闡述了換擋規(guī)律的生成原理，應(yīng)用Crui

2、seGSP建立模型并生成換擋規(guī)律，同時分析了整車所獲得的性能收益。關(guān)鍵詞:換擋規(guī)律DCT燃油經(jīng)濟性ＲesearchonShiftingSchedulewithDCTbyCruiseGSPYAOWei，HEZilong，HANZhen，LIUShanShan(AnhuiJianghuaiAutomobileCompany，HefeiAnhui230022，China)Abstract:Theautomatictransmissionshi

3、ftingscheduleaffectsvehicleperfmanceHowtojointhevehiclemainperfmanceintotheshiftingscheduleisoneofthemostimptantproblemsBasedonavehicle’sDCTmodel，thegenerationprincipleofshiftingschedulewassimplyexplained，CruiseGSPwasuse

4、dtogeneratemodelshiftingschedule，thevehicleperfmancebenefitswereanalyzedKeywds:ShiftingscheduleDCTFuelconsumption0前言換擋規(guī)律主要是研究選擇什么樣的換擋參數(shù)、在何時進行換擋等問題，其好壞直接影響車輛的燃油經(jīng)濟性、動力性和排放性的優(yōu)劣和乘坐舒適性，故換擋規(guī)律是自動控制系統(tǒng)的核心之一［1－2］。按照控制參數(shù)的多少，換擋規(guī)律可分為

5、單參數(shù)、雙參數(shù)和三參數(shù)等。單參數(shù)換擋規(guī)律一般選用車速作為控制參數(shù)，其控制結(jié)構(gòu)簡單，但不能實現(xiàn)駕駛員的干預(yù)，應(yīng)用較少。雙參數(shù)換擋規(guī)律在單參數(shù)換擋規(guī)律的基礎(chǔ)上引入了駕駛員的干預(yù)，主要以節(jié)氣門開度、車速兩參數(shù)實現(xiàn)控制。三參數(shù)換擋規(guī)律，則是在兩參數(shù)換擋規(guī)律的基礎(chǔ)上引入了車輛的加速度，進一步反映了車輛的實際操縱規(guī)律，但以發(fā)動機動態(tài)試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，目前的理論研究較多，工程應(yīng)用較少［3］。目前使用最廣泛的是雙參數(shù)換擋規(guī)律。文中研究了雙參數(shù)換擋規(guī)律的求

6、取原理，并借助Cruise及其GSP功能實現(xiàn)換擋規(guī)律的求取和車輛的性能分析。1整車模型搭建Cruise是一款用于分析整車動力性、經(jīng)濟性和排放性等的軟件，其模塊化的設(shè)計理念方便用戶靈活地建立系統(tǒng)模型。Cruise內(nèi)置的換擋規(guī)律的生成功能———GSPGeneration，可根據(jù)用戶自定義的邊界約束條件生成并換擋規(guī)律。圖1DCT的整車模型相同。文中分析最常用的經(jīng)濟型換擋規(guī)律。根據(jù)車輪邊處的加速度(功率)曲線a，1擋升、降擋點通過升、降擋點的功

7、率占該擋最大功率的百分比來確定，除1擋外的升、降擋點則從最大功率點分別右移一定車速、轉(zhuǎn)速來確定。同時，基于換擋連續(xù)性和換擋品質(zhì)的考慮，除1擋升擋線外，同一負荷下，發(fā)動機轉(zhuǎn)速在升擋過程中應(yīng)盡量保持一致或在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，即有n升擋=∑imax－1i=2n升擋［i］(imax－1)(3)升擋轉(zhuǎn)速n升擋［i］須在(n升擋n升擋轉(zhuǎn)速公差)2范圍內(nèi)，如不滿足，須調(diào)整至此范圍內(nèi)。式中:n升擋指除2擋外各擋的升擋平均轉(zhuǎn)速，n升擋［i］指各擋的升擋轉(zhuǎn)速

8、。2.3GSPGeneration關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置根據(jù)換擋規(guī)律的求解原理，參照標定經(jīng)驗，在GSP中設(shè)置關(guān)鍵參數(shù)如下，見表1—3。表1低負荷區(qū)域GSP關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置擋位降擋轉(zhuǎn)速(rmin－1)延遲車速(kmh－1)Ⅰ10004Ⅱ10004Ⅲ10004Ⅳ10005Ⅴ10005表2中負荷區(qū)域GSP關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置擋位升擋偏移車速(kmh－1)降擋偏移轉(zhuǎn)速(rmin－1)升擋轉(zhuǎn)速公差(rmin－1)Ⅰ－25Ⅱ－201000200Ⅲ－201000200Ⅳ－

9、201000400Ⅴ－201000400表3高負荷區(qū)域GSP關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置擋位轉(zhuǎn)速差(rmin－1)升擋降擋換擋時間s升擋降擋Ⅰ5005000.50.5Ⅱ5005000.50.5Ⅲ5005000.50.5Ⅳ50050011Ⅴ500500112.4換擋規(guī)律結(jié)果按上述設(shè)置，計算求得的換擋規(guī)律尚不能直接使用，須在實車上進行調(diào)試和優(yōu)化。最終獲得的換擋規(guī)律見圖5。圖5最終使用的換擋規(guī)律3仿真結(jié)果分析從NEDC循環(huán)過程的時間－車速－擋位圖(圖6)來看

10、，不同于MT模式必須按照測試循環(huán)規(guī)定的擋位工作，DCT模式可根據(jù)設(shè)計的換擋規(guī)律工作在更高的擋位，從而達到節(jié)油的效果，見表4。圖6DCT模式與MT模式NEDC循環(huán)油耗對比表4DCT模式與MT模式循環(huán)油耗對比經(jīng)濟性指標DCT模式MT模式DCT模式相比MT模式油耗變化%NEDC綜合油耗(L(100km)－1)8.69－4.44結(jié)束語(1)闡述了雙參數(shù)換擋規(guī)律的求解方法，并以GSPGeneration為工具，通過設(shè)置約束，并結(jié)合實車調(diào)試和優(yōu)化，