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汽车换档智能辅助决策系统的设计
摘要：根据发动机工作特性及汽车换档特性，利用单片机技术设计了汽车换档智能决策辅助系统，该系统能够根据实时获得的车辆运行状态帮助驾驶员正确地换档，从而使车辆以最佳状态运行，更好地发挥汽车的经济性和动力性。关键词：换档规律 燃料经济性 单片机 智能决策
在不降低汽车动力性的条件下改善燃料经济性是汽车研究的一个主要方面，最佳经济性换档规律能够保证发动机工作在最佳经济性工作区，减少汽车的燃油消耗量，提高整车的燃油经济性?１～２?。对于手动换档的汽车，如果在其行驶过程中实时地将发动机的最佳工作线和换档时的发动机工作点清晰地显示出来，同时根据该车的最佳换档规律给出换档提示，就可以使驾驶员了解车辆行驶中发动机的工作状况从而进行正确操作，也有利于驾驶员改正不良的操作习惯并纠正错误操作，以充分发挥汽车的经济性和动力性。本文根据汽车的发动机特性、换档特性及车载电子设备的设计要求，利用单片机实现了嵌入式汽车智能换档辅助决策系统。
１ 系统设计原理
１．１ 发动机最佳工作线计算
发动机最佳工作线包括发动机最佳动力性工作线和最佳经济性工作线。
１．１．１ 发动机最佳动力性工作线的计算
发动机最佳动力性工作点为发动机的等功率曲线与发动机扭矩曲线的切点，也就是扭矩曲线上功率最大的点。
发动机功率为：Ｐｅ＝Ｍｅｎｅ／９５４９
发动机扭矩为：Ｍ＝ａ＋ｂｎ＋ｃｎ＋ｄｎ，其中系数ａ、ｂ、ｃ、ｄ可以由实验数据拟合得到。
根据发动机最佳动力性工作点的定义，构造目标函数：
Ｐｅ＝Ｍｅｎｅ／９５４９＝?ａｎ＋ｂｎ＋ｃｎ＋ｄｎ?／９５４９
发动机转速范围为：ｎ≤ｎ≤ｎ
图2 油耗特性曲线 图3 Fcon1下的经济性换档点
此为条件极值问题，即在给定的发动机转速范围内求目标函数的极大值点，
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