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换挡规律优化是有级式自动变速器控制系统的核心问题之一,它直接影响着车辆的驾驶性能和整车经济功效。换挡规律是通过控制一些车辆参数来确定换挡决策和换挡时间。一个精确合理的换挡规律对改善汽车的动力性及燃油经济性具有显著的理论研究价值和实际意义。因此,许多汽车制造商、大学和科研机构都试图优化换挡规律来增强汽车性能。在传统的方法中,通常只是考虑一个优化性能指标,例如动力性或者燃油经济性,但这样优化出来的换挡规律并不能充分发挥出汽车的整体性能。本文在以往的研究基础上,依据某型装配有5挡AMT乘用车为实验平台,在动力性约束下,运用动态规划理论优化设计出燃油经济性最优的换挡规律。通过搭建整车模型,在动力性和燃油经济性方面,与其他方法制定出的换挡规律进行了仿真对比分析实验,优化出综合性能最优的基于动态规划的换挡规律。最后将整个控制方案下载到d SPACE控制系统中验证其实时有效性。其具体研究内容如下:(1)首先,总结了市面上几种常见的自动变速器及其各自特点,并着重分析了AMT的工作原理。同时概括了国内外关于换挡规律优化的研究进展,并提出一些相关问题。(2)根据已知整车参数,利用AMEsim软件进行整车模型的搭建。包括发动机模块、变速器模块、驾驶员模块、整车模块和驾驶循环工况模块在内共五大模块;在MATLAB/Simulink中搭建换挡逻辑控制器模型,共同组成联合仿真验证平台。(3)基于汽车传动系模型,运用动态规划理论,以燃油消耗最小为优化目标,变速器挡位作为状态变量,换挡命令作为控制变量,求解出NEDC、UDDS和1015三种工况下的挡位序列最优解。(4)将挡位序列最优解分别导入仿真模型的变速器模块中,通过仿真分析制定出基于动态规划的换挡规律。将基于动态规划的换挡规律导入整车模型中的换挡逻辑控制模块中进行离线仿真实验,并通过与基于规则制定的动力性换挡规律和经济性换挡规律仿真实验结果对比分析,测试其动力性和燃油经济性,并调整基于动态规划的换挡规律。实验表明,调整后的基于动态规划的换挡规律在动力性和燃油经济性两方面取得了较好的平衡。(5)为验证基于动态规划的换挡规律的实时有效性,将整个控制方案下载到d SPACE控制系统中进行快速控制原型实验。