AMT车辆坡道行驶综合控制换档规律的研究.pdf

客车技术与研究
8第5期BUSTECHNOLOGYANDRESEARCHNo.52010

AMT车辆坡道行驶综合控制换档规律的研究

金靖诗，鲁统利

（上海交通大学机械与动力工程学院汽车工程研究院，上海200240）

摘要：分析AMT车辆坡道行驶时容易出现的意外升档和换档循环的原因；提出坡道工况的模糊识
别方法，制定坡道行驶综合控制换档规律，不仅解决了意外升档和换档循环的问题，而且实现了坡
道换档性能的最优。通过仿真分析，验证了该方法的有效性。
关键词：机械自动变速器；坡道换档规律；换档循环；坡道转弯；仿真分析
中图分类号：U463.2文献标识码：A文章编号：1006-3331（2010）05-0008-04

StudyonComprehensiveShiftStrategyofAMTVehicleonHillRoad

JINJing-shi,LUTong-li
(ShanghaiJiaoTongUniv.,Inst.ofAutomotiveEng.,Shanghai200240,China)

Abstract:Afteranalyzingthereasonsofunexpectedshiftupandshiftairconditionfrequentlyoccurred
whenAMTvehicletravelingonahillroad,theauthorsputforwardafuzzyidentificationmethodofhillroad,
andestablishacomprehensivecontrolshiftstrategy.Theabovetwoproblemsofshiftcirculationandshiftup
hasbeensolvedverywell,andachievedthebestshifteffect.Bysimulationanalysis,effectivenessofthis
measureisverified.
Keywords:AMT;hillshiftstrategy;shiftcirculation;hillturning;simulationanalysis

虽然现在电控机械式自动变速器（AMT）已经逐1传统换档规律坡道行驶的问题
渐成为一种成熟的商业化产品，但其传统的换档规律
1.1意外升高档位的问题
仅以车速和节气门开度作为控制参数，根据汽车在良
传统换档规律的AMT汽车在坡道转弯时，如驾驶
好平直道路上行驶时所确定的最佳经济性或最佳动力
员突减油门可能出现意外升档的问题，这将严重影响
性的换档规律进行换档。这种未考虑行驶环境和驾驶
车辆的动力性以及行车的安全性。坡道转弯驾驶员突
员意图，仅基于汽车良好行驶状态的换档规律在通常
减油门时产生意外升档的原因如图1所示。
情况下会得到满意的效果。但是在坡道情况下，如果
二三
档位选择不当，将会产生换档循环现象，这不仅影响二三
车辆动力性的发挥，也加剧了机件磨损，降低了乘坐
舒适性，使车辆的可驾驶性变差。因此，研究车辆在
坡道行驶过程中的换档控制策略非常必要。而通常的
AMT坡道换档规律仅限于消除坡道行驶时出现的换档

循环问题，忽略了坡道换档过程中的其他性能，例如车速
图1坡道行驶突减油门时意外升高档原理图
汽车的动力性和经济性等。本文利用坡道行驶识别方
法，通过分析坡道行驶过程中的特点，制定了坡道综驾驶员迅速收油门减速时，由于节气门惯性很
合控制换档规律；并通过MATLAB/SIMULINK仿真验证小，可立即达到驾驶员的要求值，而汽车的惯性却很
了其优越性能。大，故车速不能很快下降，因而就可能使车速和节气

基金项目：国家自然科学基金（60674094）：基于人-车-路信息识别的机械自动变速器控制系统理论研究。
作者简介：金靖诗（1985-），男，硕士研究生；研究方向：汽车自动变速器。
第5期金靖诗，等：AMT车辆坡道行驶综合控制换档规律的研究9

门的变化穿越换档规律的二→三档的升档线（图中实会影响车辆在小坡度上行驶时的经济性。坡道模糊识
线），造成了违背驾驶员意图的意外升档。别的方法如下：
1.2换档循环的问题坡道的识别可以通过对汽车道路阻力的计算来实
图2是传统换档规律坡道行驶时产生换档循环的原现。由于实际应用中并不需要知道坡道的精确值，故
理图。图中两条实线是节气门开度为67%时三、四档将坡道分为“大上坡”、“小上坡”、“平路”、
的牵引力与车速的关系曲线，虚线分别是良好平直道“小下坡”、“大下坡”5种类型。在坡度为的坡道
路和坡道为10%时行驶阻力与车速的关系曲线。假设上行驶时，汽车所受的道路阻力为F

图2中ab和cd分别为该油门开度下三档与四档间的升档FFFm＝＋＝fi·g·f·cos＋m