换挡规律是有级自动变速技术的核心内容,它是指两个挡位之间自动换挡时刻随控制参数变化的规律,目前运用最广泛的是以油门和车速控制的两参数换挡规律。换挡规律对汽车行驶的动力性、燃油经济性和排放性都具有很大影响,因此研究兼顾多种性能的综合换挡规律对提高汽车行驶性能具有重要意义。本文在充分利用发动机试验数据的基础上,提出了基于发动机最佳性能工作线的综合换挡规律,并对该换挡规律进行了仿真和评价。具体研究内容如下:(1)介绍了常见自动变速器的类型及各自的基本原理,总结了换挡规律的研究现状和发展趋势。(2)基于发动机最佳性能工作曲线,计算了最佳动力性换挡规律和最佳经济性换挡规律。利用发动机试验数据,找出功率特性曲线中某一油门下最大功率点对应的转速,由此绘制发动机最佳动力性能工作线;依据换挡前后发动机两工作点与该线上对应点的转速差的和最小,经过计算得到最佳动力性换挡规律。同理可以计算得到最佳经济性换挡规律。(3)基于发动机综合性能最佳工作曲线,计算综合性能换挡规律。综合考虑动力性、经济性和排放性,每一油门下对功率、油耗率、CO排放、HC排放、和NOx排放归一化,得分目标函数;再通过线性加权构建综合函数值,其值最大对应的转速为最佳工作点,由此得到发动机综合性能最佳工作曲线。换挡前后两发动机工作点与该线的对应点转速差的和最小时对应车速为换挡点。由此得动力性占优换挡规律和经济性占优换挡规律。(4)利用MATLAB/SIMULINK仿真模型,对上述得到的换挡规律进行动力性仿真和循环工况仿真,并与传统换挡规律的仿真结果对比,结果表明:基于发动机最佳性能工作线的换挡规律能很好的兼顾动力性、经济性和排放性能,与传统的换挡相比提高了综合性能,缩短了开发时间。