那么问题来了,对于自动变速箱,是由其内置的程序,或者说一套预设的控制逻辑,来决定到底是选择在哪个档位的。这个逻辑本质上是相当于把正常理性人基于某个诉求,在某个车速下进行档位选择的决策过程提炼,并自动化。
那么我们就看决策过程。
比方说我们希望是尽量省油。基本上,考虑汽油机的特性,它的经济工况是出现在中低转速,中等或中低负载的时候出现。意味着转速高了更费油,负载高了(负载可以理解为当前扭矩输出与当前转速峰值扭矩输出的比值,1则是满负载输出)也费油。而负载太低也费油(主要是因为这时节气门开度太低,会有明显的抽气损失)。那么我们就希望选择一个同时有中低转速中低负载的发动机工况。
比方说同时我们还希望比较舒适。发动机的NVH(noise,vibration, harshness)水平基本上是和转速成平方关系的,转速高了舒适性就要下降,所以我们希望转速尽量低。
其实这就是正常D挡的诉求。D挡行驶时,变速箱控制逻辑会在保证当前车速时发动机负载不至于太高的前提下尽量用更高的档位,因为相同车速下更高档位意味着更低转速。而如前所述,只要在这个转速下的发动机负载不太高,这就是个好选择。
但另一方面这样的选择也不总是尽人意,问题在哪儿呢?
简单起见这里我们只说自吸引擎,因为这样可以忽略到增压引擎额外的涡轮时滞相关的问题。
前面说的是巡航状态,也就是动力=阻力,车辆不进行加速,匀速行驶。这状态下所需的功率是固定的(当车速固定时),而且相对较小。那么如果我要加速呢?什么决定加速能力?
扭矩?确实,不过要加上两个字:轮上扭矩。发动机扭矩是会经过变速箱和终传放大后才变成轮上扭矩,而不同档位的放大比是不同的,所以抛开档位直接说发动机扭矩是十分不靠谱的。
如果我们从更基本的物理上看,所谓加速就是对车辆做功令其动能增加。那么单位时间做功能力越强,则加速越强。单位时间做功能力用什么衡量?功率。也就是马力。
更明确的,是在当前车速下的剩余功率,也就是发动机输出功率减掉当前车速下的行驶阻力,决定加速能力。
那么再回头看功率等于什么呢?扭矩x转速/5252.还要再提醒下,平时看到的工况图,上面的功率和扭矩都是对应转速下的峰值功率和扭矩,也就是满负荷输出时的数据。比如下面这个BMW N55官方的工况图:
当然这个是理论值,实际上在测功机上的