一种基于工况的换挡优化方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于工况的换挡优化方法和系统，基于整车综合油耗工况曲线和变速箱初版换挡线获取发动机工况点；基于发动机万有特性图可视化发动机工况点，并基于等功率下发动机低燃油消耗的原则对发动机工况点进行优化，获取优化工况点；基于优化工况点获取变速箱优化换挡线，并对变速箱优化换挡线进行整车工况油耗仿真或试验验证。本发明专利技术使得发动机在整车综合油耗工况下更多的运行在经济区，降低发动机油耗，提升整车燃油经济性。提升整车燃油经济性。提升整车燃油经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于工况的换挡优化方法和系统


[0001]本专利技术公开了一种换挡优化方法和系统，属于换挡
，具体公开了一种基于工况的换挡优化方法和系统。

技术介绍

[0002]自动变速箱因其操作便利，方便用户驾驶等优点，在传统燃油车的使用比例上逐渐增高。同时，基于综合工况的油耗评价是当前法规对整车燃油经济性水平的重要评估手段，对搭载自动变速箱的燃油车，其换挡线的设计和优化将直接影响到发动机工况点的运行工作区域。
[0003]中国专利技术专利CN111379853A的说明书中公开了一种自动变速箱换挡策略的确定方法、装置，该方法包括：在预定的数据库中选取一个换挡点，所述数据库中存储有多个换挡点；根据所选取的换挡点的发动机转速和油门开度、以及预定的发动机转速、发动机扭矩和油门开度三者的对应关系，确定换挡前的发动机扭矩；根据所选取的换挡点的发动机转速和换挡前的发动机扭矩，在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡前的点；在发动机万有特性曲线的图像中绘制出换挡后的点；调整数据库中所选取的换挡点的发动机转速，直至绘制出的换挡前的点的位置和换挡后的点的位置达到预定的要求。该技术方案存在以下缺陷：1.其不是针对整车综合油耗工况(又被称为驾驶循环工况曲线)所提出的技术方案，故具有局限性；2.其不具可视化发动机工况点[n
i
，T
i
]仅包发动机转速、发动机扭矩，未将工况点挡位信息在发动机万有特性图中进行显示，故无法实现综合工况下优化整车油耗的变速箱换挡线优化。
[0004]中国专利技术专利CN111810624A的说明书中公开了一种换挡规律的确定方法及车辆，其包括：确定升挡车速基准加速踏板开度；确定基准加速踏板开度的升挡车速确定原则；根据升挡车速确定原则计算升挡发动机转速；拟合升挡时发动机转速曲线，并计算各个加速踏板开度对应的升挡发动机转速；根据升挡发动机转速和车辆参数，计算升挡车速点并获得升挡车速曲线；根据加速踏板开度和挡位，获得固定时间长度；根据固定时间长度和升挡线车速计算降挡车速点，并获得降挡车速线根据设定的固定加速踏板开度值调整降挡车速线；将升挡车速线和降挡车速线组成换挡规律。该专利技术并未给出利用工况点的挡位可视化显示，通过发动机工况点的优化来得到变速箱换挡线的优化方法的技术启示。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的技术问题，专利技术提供了一种基于综合工况下优化整车油耗的变速箱换挡线优化方法和系统，其基于初始自动变速箱AT或者DCT变速箱换挡线，按照油耗测试综合工况进行整车油耗工况进行转换得到发动机运行工况点，再根据发动机每一时刻工况点运行所对应的工作区域及挡位信息，采用可视化工况点来判断发动机各时刻工况点是否具备优化提升空间，对于具备优化空间的发动机工况点进行等功率可用挡位的选择，并映射回初始换挡线进行优化挡位换挡线调整，使得发动机在整车综合油耗工况下更
多的运行在经济区，降低发动机油耗，提升整车燃油经济性。
[0006]本专利技术公开了一种基于工况的换挡优化方法，包括获取变速箱初版换挡线、整车综合油耗工况曲线和发动机万有特性图，基于整车综合油耗工况曲线和变速箱初版换挡线获取发动机工况点；基于发动机万有特性图可视化发动机工况点，并基于等功率下发动机低燃油消耗的原则对发动机工况点进行优化，获取优化工况点；基于优化工况点获取变速箱优化换挡线，并对变速箱优化换挡线进行整车工况油耗仿真或试验验证。
[0007]在本专利技术的一种优选实施方案中，发动机工况点的获取方法包括：基于整车综合油耗工况曲线获取整车轮边驱动扭矩T
tq
和车轮转速ω；基于整车轮边驱动扭矩T
tq
、车轮转速ω、变速箱初版换挡线获取各个时刻发动机扭矩T
t
、发动机转速n和挡位，每个时刻发动机扭矩T
t
、发动机转速n和挡位构成一个发动机工况点。
[0008]在本专利技术的一种优选实施方案中，基于整车综合油耗工况曲线获取车速和加速度，将车速和加速度输入至整车模型；基于整车模型将输入的车速和加速度转换为整车轮边驱动扭矩T
tq
和车轮转速ω，将整车轮边驱动扭矩T
tq
和车轮转速ω输入至变速箱模型；基于变速箱模型将输入的整车轮边驱动扭矩T
tq
和车轮转速ω转换为每个时刻发动机扭矩T
t
、发动机转速n和挡位。
[0009]在本专利技术的一种优选实施方案中，所述整车模型与整车重量、整车滑行阻力、整车轮胎尺寸参数相关；所述于变速箱模型与变速箱速比、传动效率和变速箱初版换挡线相关。
[0010]在本专利技术的一种优选实施方案中，发动机工况点可视化的方法包括：基于每个发动机工况点的每个时刻发动机扭矩T
t
、发动机转速n和挡位将每个发动机工况点绘制至发动机万有特性图中。
[0011]在本专利技术的一种优选实施方案中，优化工况点的获取方法包括：基于发动机万有特性图中的燃油消耗区域确定待优化的工况点；基于发动机万有特性图中的等功率曲线对上述待优化的工况点的进行优化，待优化的工况点优化方向为在等功率条件下使发动机工作在比油耗低的区域。
[0012]在本专利技术的一种优选实施方案中，基于优化工况点获取变速箱优化换挡线的方法包括：基于发动机万有特性图中获取优化调整后的每个发动机工况点的发动机扭矩T
t
、发动机转速n和挡位，基于每个发动机工况点获取变速箱优化换挡线。
[0013]在本专利技术的一种优选实施方案中，变速箱初版换挡线基于整车搭载变速箱各挡速比参数i
i
和车轮滚动半径参数r获取。
[0014]在本专利技术的一种优选实施方案中，发动机万有特性图为能够可视化发动机转速信息、发动机扭矩信息、发动机工况点挡位信息的万有特性图。
[0015]本专利技术还公开了一种基于工况的换挡优化系统，其包括输入模块，用于获取变速箱初版换挡线、整车综合油耗工况曲线和发动机万有特性图；转换模块，用于将整车综合油耗工况曲线转换为发动机工况点；优化模块，用于将发动机工况点在发动机万有特性图可视化并对其完成优化调整，得到优化工况点；输出模块，用于将优化工况点转换为变速箱优化换挡线。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术基于整车油耗综合工况下发动机的工况点，利用工况点的挡位可视化显示，通过发动机工况点的优化来得到变速箱换挡线的优化方法，使得发动机在整车综合油耗工况下更多的运行在经济区，降低发动机工况点油耗，提升整车燃
油经济性；同时，本专利技术基于发动机转速、发动机扭矩和工况点挡位信息绘制的万有特性图能够对工况点挡位信息与工况点转速、扭矩一对一显示，为后续挡位优化提供基础；进一步的，本专利技术采用可视化工况点来判断发动机各时刻工况点是否具备优化提升空间，对于具备优化空间的发动机工况点进行等功率可用挡位的选择，并映射回初始换挡线进行优化挡位换挡线调整，使得发动机在整车综合油耗工况下更多的运行在经济区，降低发动机油耗，提升整车燃油经济性；进一步的，本专利技术提出了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工况的换挡优化方法，包括获取变速箱初版换挡线、整车综合油耗工况曲线和发动机万有特性图，其特征在于：基于整车综合油耗工况曲线和变速箱初版换挡线获取发动机工况点；基于发动机万有特性图可视化发动机工况点，并基于等功率下发动机低燃油消耗的原则对发动机工况点进行优化，获取优化工况点；基于优化工况点获取变速箱优化换挡线，并对变速箱优化换挡线进行整车工况油耗仿真或试验验证。2.根据权利要求1所述的基于工况的换挡优化方法，其特征在于：发动机工况点的获取方法包括：基于整车综合油耗工况曲线获取整车轮边驱动扭矩T
tq
和车轮转速ω；基于整车轮边驱动扭矩T
tq
、车轮转速ω、变速箱初版换挡线获取各个时刻发动机扭矩T
t
、发动机转速n和挡位，每个时刻发动机扭矩T
t
、发动机转速n和挡位构成一个发动机工况点。3.根据权利要求2所述的基于工况的换挡优化方法，其特征在于：基于整车综合油耗工况曲线获取车速和加速度，将车速和加速度输入至整车模型；基于整车模型将输入的车速和加速度转换为整车轮边驱动扭矩T
tq
和车轮转速ω，将整车轮边驱动扭矩T
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和车轮转速ω输入至变速箱模型；基于变速箱模型将输入的整车轮边驱动扭矩T
tq
和车轮转速ω转换为每个时刻发动机扭矩T
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、发动机转速n和挡位。4.根据权利要求3所述的基于工况的换挡优化方法，其特征在于：所述整车模型与整车重量、整车滑行阻力、整车轮胎尺寸参数相关；所述于变速箱模型与变速箱速比、传动效率和...

【专利技术属性】
技术研发人员：田威，王岭，李迎浩，辛力，王军，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：