基于经济动力性因数的公交车综合性换档规律研究

论文摘要

公交车装备自动变速器不仅能够满足其在行驶过程中具有良好的动力性和经济性要求，而且能够使其在起步、加速和换档等行驶过程更加柔顺、平稳，满足乘客现在越来越高的舒适性要求，同时能够降低驾驶员的劳动强度，提高了公交车行驶的安全性。自动变速器换档规律的好坏直接影响着整车行驶性能，是自动变速器技术的关键技术之一。公交车在城市道路行驶过程中，不仅起步、加速、换档和停车等操作十分频繁，而且其客流量大，载荷变化大。本文针对公交车这一特点，在经济性和动力性换档规律的基础上，制定了基于经济动力性因数的综合性换档规律。引入经济动力性因数，能够根据发动机负荷情况调整换档规律，使其达到最优的经济性和动力性性能。本文主要做了以下研究工作：1、在阅读大量中外文献的基础上，介绍了自动变速器的发展历程及国内外研究发展现状，并分析了公交车装备自动变速器的优势。2、为课题项目进行前期准备工作，深入了解了自动变速器控制系统的组成，进行了控制系统传感器标定、系统测试、控制程序编写等工作。3、对发动机和液力变矩器共同工作特性进行了理论分析，获得其联合工作输出特性，并建立了车辆传动系和整车数学模型。4、通过对换档规律的理论分析，为公交车制定了最佳动力性、经济性的两参数换档规律。并在此基础上，引入经济动力性因数，提出了基于经济动力性因数的综合性换档规律制定方法，同时也制定了液力变矩器闭锁控制规律。5、通过实车试验结果分析了将实际发动机百分转矩作为表征发动机负荷率参数的可行性。建立了的Simulink仿真模型，通过与动力性换档规律和经济性换档规律的仿真对比分析，验证了基于经济动力性因数的综合换档规律能够根据发动机的负荷自动调整换档规律，使车辆在行驶中能够保持良好的动力性和经济性要求。在综合性换档规律基础上，结合液力变矩器闭锁控制规律，显著提高了公交车的经济性和动力性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 自动变速器的分类
• 1.3 自动变速器的研究和发展现状
• 1.3.1 国外研究和发展现状
• 1.3.2 国内研究和发展现状
• 1.4 公交车配备液力自动变速器的优势
• 1.5 本文研究主要内容
• 第二章 液力自动变速器电子控制系统
• 2.1 自动变速器电控系统
• 2.1.1 自动变速器控制器（TCU-Transmission Control Unit）
• 2.1.2 电控系统输入量
• 2.1.3 电控系统执行机构
• 2.2 自动变速器电控系统实现功能目标
• 2.3 TCU 与 ECU 间 CAN 通信
• 2.3.1 发动机状态信息
• 2.3.2 公交车仪表总线信息的制定
• 2.4 本章小结
• 第三章 车辆动力学模型分析
• 3.1 车辆传动系统的数学模型
• 3.2 发动机性能
• 3.2.1 发动机转矩特性
• 3.2.2 发动机油耗特性
• 3.3 液力变矩器特性
• 3.4 发动机与液力变矩器联合工作特性
• 3.4.1 发动机与变矩器的联合工作输入特性
• 3.4.2 发动机与变矩器的联合工作输出特性
• 3.5 整车传动系统模型
• 3.6 整车数学模型
• 3.6.1 汽车的驱动力
• 3.6.2 汽车的行驶阻力
• 3.7 本章小结
• 第四章 自动变速器换档规律制定
• 4.1 换档规律
• 4.1.1 单参数换档规律
• 4.1.2 两参数换档规律
• 4.1.3 三参数换档规律
• 4.2 公交车两参数换档规律的制定
• 4.2.1 最佳动力性换档规律制定
• 4.2.2 最佳经济性换档规律制定
• 4.2.3 基于经济动力性因数的综合性换档规律
• 4.3 液力变矩器闭锁控制规律制定
• 4.3.1 液力变矩器闭锁条件
• 4.3.2 液力变矩器闭锁规律制定
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于经济动力性因数的综合性换档规律 simulink 建模
• 5.1 经济动力性因数ξ的确定
• 5.1.1 发动机负荷的表示
• 5.1.2 经济动力性因数的量化
• 5.2 公交车整车动力系统 Simulink 建模
• 5.2.1 仿真模型的输入
• 5.2.2 发动机模型
• 5.2.3 液力变矩器仿真模型
• 5.2.4 变速器模型
• 5.2.5 挡位逻辑判断模型
• 5.2.6 液力变矩器闭锁仿真模型
• 5.2.7 整车模型
• 5.4 本章小结
• 第六章 公交车自动变速器 Simulink 仿真分析
• 6.1 公交车整车 Simulink 仿真模型
• 6.2 公交车仿真试验与分析
• 6.2.1 平直良好路面的起步加速仿真
• 6.2.2 油门开度 60%坡道行驶工况仿真
• 6.2.3 油门开度 90%坡道加速行驶工况仿真
• 6.2.4 带有液力变矩器闭锁的公交车 100%油门开度起步加速仿真
• 6.2.5 城市道路循环工况仿真
• 6.3 本章小结
• 第七章 全文总结
• 参考文献
• 致谢