[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

说明书

本发明公开了一种工程车发动机与液力变矩器逆向匹配的优化方法。本发明首先确定发动机型号及参数，然后根据对工程车作业的要求以及指标，以匹配原则的理想状态为约束条件，进行逆向匹配计算变矩器参数并拟合原始特性曲线，最终通过得到的参考曲线确定液力变矩器。此种方法对实际应用的技术人员经验要求较低，可以一次匹配计算得出最佳液力变矩器，有效提高工程车发动机与液力变矩器匹配的效率以及精度，减少发动机与液力变矩器匹配所需的工作量和时间。

技术领域

本发明涉及车辆分析技术领域，具体为一种工程车发动机与液力变矩器逆向匹配的优化方法。

背景技术

为了适应复杂多变的工程条件作业，必须研制行驶速度高、通过性强、作业能力稳定的工程车，即高速工程车。该种工程车既可以在公路等路况较好的路面上高速行驶，又可以在松软路面以及坎坷不平的地面进行高效作业。为实现以上要求，良好的动力性是必不可少的，所以发动机与液力变矩器的匹配是工程车设计制造过程中尤为重要的一步。

目前发动机与液力变矩器的匹配计算方法根本上是首先确定发动机与变矩器的型号以及参数，根据由厂家提供的特性曲线或实验数据，获取发动机的外特性曲线、负荷特性曲线以及液力变矩器的原始特性曲线，选取一系列变矩器不同转速比i值，根据特性曲线获取每个i值对应的泵轮转速及转矩，得到一束抛物线族，将得到的抛物线族与发动机负荷特性曲线绘制在同一坐标系中，其交点即为二者共同工作状态，将交点进行计算后得出共同工作输出特性，并对其评价。上述匹配方法对匹配人员经验要求较高，需要根据经验确定变矩器型号进行匹配计算，当计算结果存在较大问题则需更换变矩器型号重新进行匹配运算，该方法工作量大、耗费周期长、费时费力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种工程车发动机与液力变矩器逆向匹配的优化方法，它能有效减少发动机与液力变矩器匹配所需的工作量和时间。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：工程车发动机与液力变矩器逆向匹配的优化方法，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；

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

其中整车质量、车辆载重、最大车速、车辆迎风面积需要提前从车辆参数中获取；其余可以计算者根据工况自行设置，也可以直接使用工程车常用默认值：根据对工程车作业环境统计数据，风阻系数取1(正常空气密度ρ)，滚动阻力系数取0.02(略旧轮胎在松软路面行驶阻力系数)，传动效率取0.96(最高速度时变矩器闭锁状态，传统效率等于机械传动总效率)。

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λ_B，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。

所述的特殊参数为默认值或实际参数值。