[发明专利]工程车发动机与液力变矩器逆向匹配的优化方法有效

专利信息
申请号: 201811057502.2 申请日: 2018-09-11
公开(公告)号: CN109271702B 公开(公告)日: 2023-04-07
发明(设计)人: 贺福强;刘泰隆;解思状 申请(专利权)人: 贵州大学
主分类号: G06F30/15 分类号: G06F30/15
代理公司: 贵阳中新专利商标事务所 52100 代理人: 李亮;程新敏
地址: 550025 贵州省贵*** 国省代码: 贵州;52
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摘要:
搜索关键词: 工程车 发动机 液力变矩器 逆向 匹配 优化 方法
【权利要求书】:

1.一种工程车发动机与液力变矩器逆向匹配的优化方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)获取工程车的车重、最大载重、最大速度、车轮半径、机械系统总传动比以及迎风面积这六项必要参数;

2)根据优化目的可以单选或多选输入风阻系数、滚动阻力系数、传动效率以及转矩储备系数四项特殊参数;

3)根据以上参数利用如下公式计算出工程车所需发动机功率,

根据上式计算结果确定发动机型号以及参数,获取发动机出厂时提供的外特性曲线以及负荷特性曲线;

其中,G为整车质量、G‘为车辆载重、f为滚动阻力系数、η为传动效率、Vmax为最大车速、Cd为风阻系数、A为车辆迎风面积;

4)然后确定工程车所需要达到的运行指标,包括最大爬坡角度,最高档传动比,根据以上参数以及发动机和液力变矩器匹配原则选取9至12个工况特殊点,计算出在这些工况下车的速度以及牵引力,以匹配原则中的理想状态作为约束,确定发动机转速以及扭矩,计算出液力变矩器在这些工况下的转速比i,传动效率η,转矩比K和泵轮系数λB,然后利用matlab软件对以上每种特殊工况得出的一组数据,采用三次样条进行拟合得出变矩器的特性曲线,利用特性曲线进行变矩器的选择,也可以选择求解备选液力变矩器的特性曲线与参考特性曲线的相似度,优选出最佳液力变矩器;

所述的根据以上参数以及发动机和液力变矩器匹配原则选取9至12个工况特殊点具体是:

以工程车最高速行驶作为第一个特殊工况点:变矩器处于闭锁状态,即车速V=Vmax,转速比i=1;

nB=nT=ne    (4)

TB=Me    (5)

其中,nT:涡轮转速、F:整车牵引力、Tt:涡轮扭矩、nB:泵轮转速、ne:发动机转速、TB:泵轮扭矩、Me:发动机扭矩、η:变矩器传动效率、λB:泵轮系数;K:液力变矩器转矩比;

以整车牵引力最大作业状态为第二个特殊工况点,根据匹配原则:车辆起步瞬间,车速为零,负荷最大,理想工况为此时液力变矩器输入特征曲线经过发动机最大实用扭矩点;工程车起步加速度a平均值0.4m/s;工程车在松软路面最大爬坡角度上启动时整车牵引力最大,所以:

nT=0

i=0

TB=Memax

nB=ne

其中μ:松软路面滑动摩擦系数,该数值为0.6;

θ:最大爬坡角度;

根据上述第一特殊工况点计算中(3)、(6)、(7)、(8)式求出K、η、λB;确定第二点对应数值;

第三种工况选取:根据匹配原则以及工程车用变矩器一般原始特性曲线变化规律,取工程车在松软路面中速行驶工况,令i=0.7;根据发动机特性曲线,确定发动机最大功率点的发动机转速与转矩;

nB=ne

TB=Me

其中:fI:松软路面滚动摩擦系数,根据实验取0.037;

根据上述第一特殊工况点计算中(1)、(3)、(6)、(7)、(8)式求出K、η、λB,确定第三点对应数值;

以换挡点作为其余特殊工况:根据以下公式确定各档位理论换挡速度V;

其中,ig1为一档减速比,i0为主减速比,q为各档位公比;

根据发动机负荷特性曲线,确定油耗最低点发动机转速,再根据发动机外特性曲线确定该转速下的发动机扭矩,即ne、Me已知;

nB=ne

TB=Me

根据上述第一特殊工况点计算中(1)、(3)、(6)、(7)、(8)式求出K、η、λB、nT、Tt

求出转速比i;确定各个换挡点时刻的i、η、λB,一共可以得出7组以上数据。

2.根据权利要求1所述的工程车发动机与液力变矩器逆向匹配的优化方法,其特征在于:所述的特殊参数为默认值或实际参数值。

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