Amt公交車的檔位輸出策略的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及公交車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單軸并聯(lián)式混合動力公交車的檔位輸出策略。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛行駛時，駕駛?cè)藛T經(jīng)常需要更換檔位，以改變傳動比提速、降速，或執(zhí)行倒車、空檔怠速等功能。
[0003]現(xiàn)有公交車的換擋策略，多采用單參數(shù)法，即是只通過車速來進行檔位的更換，車輛只有達到規(guī)定的車速時才能進行換檔操作，每個檔的車速范圍固定不變，該種單參數(shù)換檔控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。
[0004]但單參數(shù)換擋策略存在下述技術(shù)問題:
[0005]—、換擋策略僅根據(jù)車速制定，駕駛員換擋不夠靈活；
[0006]二、為了保證動力性，一般把升檔點設(shè)計在發(fā)動機的較高轉(zhuǎn)速，這將造成車輛在小油門開度行駛時，也需要達到較高轉(zhuǎn)速時才能換檔，從而換檔過程中不僅噪聲較大，機件的磨損也較大，難以兼顧動力性和經(jīng)濟性。
[0007]因此，如何優(yōu)化公交車的換擋策略，以使換擋更加靈活，兼顧動力性和經(jīng)濟性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種AMT公交車的檔位輸出策略，該策略使得換擋更加靈活，并兼顧動力性和經(jīng)濟性。
[0009]本發(fā)明提供的AMT公交車的檔位輸出策略，包括下述步驟:
[0010]預(yù)存公交車爬坡工況、加速工況、制動工況、滑行工況，以及經(jīng)濟運行工況的判斷條件，并建立目標檔位與各工況的對應(yīng)關(guān)系，目標檔位的對應(yīng)關(guān)系根據(jù)各工況下公交車的動力性能和經(jīng)濟性能確定；
[0011]檢測獲得公交車的實際工況，獲取與之對應(yīng)的目標檔位，并輸出。
[0012]上述方案結(jié)合了不同工況下的特性需求，從而使得檔位的更換更加靈活，更能符合駕駛意圖；而且，不同工況下的經(jīng)濟性能和動力性能的考量，需要參考多個參數(shù)，相較于現(xiàn)有技術(shù)，顯然并不限于車速，由于兼顧動力性能和經(jīng)濟性能，換擋點根據(jù)工況變化，而不是統(tǒng)一設(shè)計為較高轉(zhuǎn)速，避免了現(xiàn)有技術(shù)中換擋時普遍存在的噪聲大、機件磨損大的問題。
[0013]優(yōu)選地，各工況按照下述方式確定:
[0014]根據(jù)油門開度信號、檔位信號以及車速信號，確定所述爬坡工況、所述加速工況；
[0015]根據(jù)剎車信號和油門開度信號，確定所述制動工況、所述滑行工況；
[0016]當均不符合以上四種工況時，確定為經(jīng)濟運行工況。
[0017]優(yōu)選地，所述爬坡工況根據(jù)坡度傳感器檢測信號確定，和/或所述加速工況根據(jù)加速度傳感器的信號確定。
[0018]優(yōu)選地，根據(jù)試驗或模擬，建立加速工況時車速、油門開度以及目標檔位的目標檔位 MAP ；
[0019]處于加速工況時，根據(jù)當前車速判斷是否符合降擋條件，符合時，則輸出:
[0020]目標檔位=當前檔位+2檔；
[0021]若(當前檔位+2檔)超出最大檔位，則輸出:
[0022]目標檔位=最大檔位；
[0023]若不符合，則根據(jù)當前車速信號、當前油門開度信號以及目標檔位MAP，確定目標檔位并輸出。
[0024]優(yōu)選地，建立加速工況的目標檔位MAP時，根據(jù)中載、重載情況，分別建立對應(yīng)的中載目標檔位MAP、重載目標檔位MAP ;
[0025]輕載時，目標檔位=當前檔位+2，若當前檔位+2〉最大檔位，則輸出目標檔位=最大檔位；
[0026]中載時，根據(jù)當前車速信號、當前油門開度信號以及中載目標檔位MAP，確定目標檔位并輸出；
[0027]重載時，根據(jù)當前車速信號、當前油門開度信號以及重載目標檔位MAP，確定目標檔位并輸出。
[0028]優(yōu)選地，還設(shè)定制動換擋車速，處于制動工況時，若當前車速小于制動換擋車速，則輸出目標檔位為起步檔位；若大于制動換擋車速，則保持當前檔位不變，直至當前車速減至小于制動換擋車速時，輸出目標檔位為起步檔位。
[0029]優(yōu)選地，建立經(jīng)濟運行工況的目標檔位MAP時，根據(jù)車輛中載、重載情況，分別建立對應(yīng)的中載目標檔位MAP、重載目標檔位MAP ;處于經(jīng)濟運行工況時，首先判斷當前車輛的荷載狀態(tài)，
[0030]處于輕載時輸出:
[0031]目標檔位=當前檔位+2檔；
[0032]若(當前檔位+2檔)超出最大檔位，則輸出:
[0033]目標檔位=最大檔位；
[0034]處于中載、重載時分別根據(jù)當前車速信號、當前油門開度信號以及對應(yīng)的目標檔位MAP，確定目標檔位并輸出。
[0035]優(yōu)選地，所述車輛荷載按照下述公式計算獲得:
[0036]Ti0ig η /r = mgfcos a +CdAX vX v/21.15+mgsin α +mdv/dt
[0037]其中，T為扭矩、i。為檔位、i ^咸速比、n為傳動系效率、r為車輪半徑、mg為車輛重量、f為摩擦系數(shù)、α為坡度、Cd為空阻系數(shù)、A為迎風面積、d v/dt為加速度。
[0038]優(yōu)選地，所述公交車為混合動力公交車，確定目標檔位以便預(yù)存時，根據(jù)公交車的混合動力模式、純電動模式、純發(fā)動機模式三種模式分別確定；
[0039]實際獲得目標檔位時，首先根據(jù)當前車輛能量模式判斷所處的模式，并進入相應(yīng)模式，以根據(jù)該模式下的目標檔位進行檔位輸出控制。
【附圖說明】
[0040]圖1為本發(fā)明所提供AMT公交車檔位輸出策略一種具體實施例的流程圖；
[0041]圖2為單軸并聯(lián)式混合動力總成示意圖。
【具體實施方式】
[0042]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0043]本實施例中，換擋策略包括下述步驟:
[0044]S10、預(yù)存AMT(電控機械式自動變速箱)公交車爬坡工況、加速工況、制動工況、滑行工況，以及經(jīng)濟運行工況的判斷條件，并建立目標檔位與各工況的對應(yīng)關(guān)系，目標檔位的對應(yīng)關(guān)系根據(jù)各工況下公交車的動力性能和經(jīng)濟性能確定；
[0045]S20、檢測獲得公交車的實際工況，獲取與之對應(yīng)的目標檔位，并輸出。
[0046]目標檔位的對應(yīng)關(guān)系，即目標檔位與對應(yīng)工況參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系表、圖、函數(shù)等，可預(yù)先設(shè)定于控制單元內(nèi)，控制單元根據(jù)當前工況參數(shù)從對應(yīng)關(guān)系中獲得相應(yīng)的目標檔位并輸出，則可以進行換擋操作。
[0047]此處根據(jù)動力性能和經(jīng)濟性能確定目標檔位的對應(yīng)關(guān)系是指，該目標檔位既能盡量滿足對應(yīng)工況的動力需求，又可兼顧經(jīng)濟性能。比如，對于動力性能要求一般的工況，可根據(jù)實際試驗或軟件模擬，獲取不同工況參數(shù)、不同檔位時，公交車動力性能(主要指加速性能)、能耗(比如發(fā)動機燃油、混合動力車的電能消耗等)，據(jù)此可分析出對車輛整體性能最優(yōu)的目標檔位。對于動力性能要求較高的工況，則更傾向于選擇滿足動力性能的檔位作為目標檔位。
[0048]上述方案根據(jù)不同工況(上述工況基本囊括了公交車的所有工況)建立目標檔位與各工況的對應(yīng)關(guān)系，結(jié)合了不同工況下的特性需求，從而使得檔位的更換更加靈活，更能符合駕駛意圖；而且，不同工況下的經(jīng)濟性能和動力性能的考量，需要參考多個參數(shù)，相較于【背景技術(shù)】，顯然并不限于車速，由于兼顧動力性能和經(jīng)濟性能，換擋點根據(jù)工況變化，而不是統(tǒng)一設(shè)計為較高轉(zhuǎn)速，避免了現(xiàn)有技術(shù)中換擋時普遍存在的噪聲大、機件磨損大的問題。
[0049]具體地的換擋策略可參考圖1理解，圖1為本發(fā)明所提供AMT公交車檔位輸出策略一種具體實施例的流程圖。
[0050]如圖1所示，爬坡工況的判斷條件可以設(shè)定為:油門開度信號APP_r>80%，當前檔位Current_gear〈 = 3，當前車速Vechile_v〈 = 30km/h。如果三項均成立，貝Ij表明當前處于爬坡工況。上述條件中的數(shù)據(jù)根據(jù)對應(yīng)的車型、一般的駕駛習(xí)慣設(shè)定，可知，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)具體情況作相應(yīng)的調(diào)整。車輛行駛時，當前油門開度、當前檔位、當前車速均會采集，HCU(整車控制單元)可以直接調(diào)取。
[0051]工況的判斷條件選用油門開度信號、車速信號以及檔位，則上述工況與目標檔位的對應(yīng)關(guān)系可建立為目標檔位MAP，即建立爬坡工況下油門開度、車速和目標檔位的對應(yīng)關(guān)系，因此，根據(jù)當前的油門開度信號、車速信號即可獲得對應(yīng)的目標檔位，并由HCU輸出至TCU(自動變速箱控制單元)，TCU控制選換擋機構(gòu)掛至目標檔位。
[0052]可以理解，此處的爬坡工況還可以通過設(shè)置坡度傳感器獲得，建立的目標檔位MAP,依然可以是目標檔位與油門開度、車速的對應(yīng)關(guān)系。但，通過油門開度、車速和檔位確定是否處于爬坡工況，可以有效地節(jié)約成本。
[0053]當實際檢測的上述各參數(shù)經(jīng)判斷，并不滿足上述爬坡工況的條件時，則可以繼續(xù)判斷是否符合加速工況，該工況的條件可設(shè)定為:APP_r_rat1>60，Vechile_v<45km/h,Current_gear>3,同樣，該設(shè)定的具體數(shù)據(jù)也可以作調(diào)整。從該條件可看出，駕駛員的意圖應(yīng)當為需要加速，此時車輛需要較強的動力性能?？梢愿鶕?jù)建立的對應(yīng)關(guān)系獲得目標檔位，進行目標檔位輸出。
[0054]本實施例為了優(yōu)化加速工況的換擋方案，在考慮動力性能優(yōu)先并兼顧經(jīng)濟性能時，還引入荷載參數(shù)。建立不降擋時的中載目標檔位MAP和重載目標檔位MAP，后兩者均是根據(jù)試驗或模擬得出的油門開度、車速和目標檔位的對應(yīng)關(guān)系。
[0055]如圖1所示，當判斷為加速工況時，如前所述，動力需求較為突出，則首先判斷是否滿足降擋條件，如滿足，則HCU發(fā)出降擋請求，目標檔位為當前檔位減一檔，以增加扭矩，提高加速度，從而盡量滿足此時的動力需求。
[0056]降擋條件由當前的車速和當前的檔位決定，比如，3檔對應(yīng)于O?30km/h，4檔對應(yīng)于O?50km/h，若當前車速為20km/h，且位于4檔，則可以降擋，若當前車速為40km/h，則不可以降擋。
[0057]若不能降擋，則根據(jù)車輛輕載、中載、重載，輸出目標檔位。
[0058]輕載時，目標檔位=X (當前檔位)+η，η彡1，若X+n>N_max (最大檔位)，則輸出目標檔位=N_max ；
[0059]由車輛的動力輸出曲線，根據(jù)動力性需求，以及升擋的響應(yīng)時間(對應(yīng)于提速的時間)，獲得η的數(shù)值，對于一般車型而言，η = 2為較佳的選擇；
[0060]中載時，根據(jù)當前車速信號、當前油門開度信號以及中載目標檔位MAP，確定目標檔位并輸出；
[0061]重載時，根據(jù)當前車速信號、當前油門開度信號以及重載目標檔位MAP，確定目標檔位并輸出。
[0062]中載和重載時，升擋的響應(yīng)難以保證，提速較慢，因此，需要根據(jù)試驗