工程车辆新三参数动力节能换挡规律研究.docVIP

  工程车辆新三参数动力节能换挡规律研究# 龚捷，康怀亮，赵丁选* （吉林大学机械科学与工程学院） 5 10 摘要：针对工程车辆工作环境恶劣，负载变化频繁、剧烈，传动系统效率较低而又对动力性 要求较高的特点，在对工程车辆传动系统进行建模分析的基础上，提出了以油门开度、车速 和作业载荷系数为换挡控制参数的工程车辆动力及节能换挡规律。改变了传统换挡规律将作 业载荷设为定值，无法获得最佳换挡的情况。基于 MATLAB/Simulink 建立了工程车辆自动 变速系统仿真模型，比较分析了动力及节能换挡规律的控制效果。仿真结果表明，应用新三 参数动力换挡规律可使车辆得到连续平稳的动力输出，节能换挡规律可使车辆传动系统的效 率始终保持在较高范围内。 关键词：车辆工程；换挡规律；作业载荷；动力性；节能 中图分类号：U270.1 15 Power and Energy-saving Shift Schedule Based on New 3 Parameters for Construction Vehicle GONG Jie, KANG Huailiang, ZHAO Dingxuan (College of Mechanical Science and Engineering, Jilin University) 20 25 30 35 40 Abstract: The working conditions for the construction vehicles (wheel loader, bulldozer, etc.) are very complicated and the operating loads change frequently and sharply. As a result, the strong power output is needed and the powertrain of the construction vehicles is inefficient. The shift schedules for power and energy-saving based on 3-parameter (vehicle speed, throttle opening, and operating load factor) is proposed and designed by creating and analyzing the powertrain model. The operating load is assumed to be constant in traditional shift schedule which can not get the best shift point. A simulation model of the automatic transmission (AT) system is established by MATLAB/Simulink and the control effect is showed and analyzed. The simulation results show that the power output of construction vehicle is smooth and continuous by using power shift schedule and the powertrain efficiency is always maintained at a high range while using energy-saving shift schedule. Key words: construction vehicle; shift schedule; operating load; power; energy-saving 0 引言 工程车辆传动系多采用液力传动的形式，传动效率较低。采用多挡位变速箱能有效提高 传动系统效率[1]，但频繁地换挡增加了驾驶员的劳动强度，使驾驶员容易疲劳，导致工作效 率降低，因此，需要采用自动变速技术来减轻驾驶员的劳动强度，提高作业效率。 自 20 世纪 80 年代开始，世界上各个著名的工程机械公司，就开始从事工程车辆的自动 变速技术研究。瑞典的沃尔沃公司首次在装载机变速器上采用了电子控制自动换挡[2]，卡特 彼勒、小松、ZF 等公司也相继在工程车辆上应用了自动变速技术。国内的天津工程机械研 究院开发了以油门开度、泵轮转速和涡轮转速为换挡控制参数的装载机自动变速控制系统 [3-4] 换挡规律是车辆自动变速器研制的核心技术。目前，工程车辆自动换挡策略主要有两参 数（油门开度、车速[5]或