[发明专利]一种装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法

权利要求书

1.一种装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，确定发动机的6个循环工况阶段，所述6个循环工况阶段分别为：S1空载前进、S2铲掘物料、S3满载后退、S4满载前进、S5卸载和S6空载后退；

步骤2，根据工况数据对所述6个循环工况阶段进行分段；

步骤3，进一步根据驾驶意图将所述6个循环工况阶段细分为11类后归类为4种工况阶段类别，所述4种工况阶段类别分别为铲掘阶段、举升阶段、起步阶段和匀速阶段；

步骤4，采用箱线图法对所述4种工况阶段类别进行分析，分别获得每种工况阶段类别的液压系统消耗功率的主、次工况参数和油门开度的主、次工况参数；

步骤5，根据所述每种工况阶段类别的液压系统消耗功率的主、次工况参数和油门开度的主、次工况参数，分别绘制每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图，并根据每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图，分别获得每种工况阶段类别下的发动机与液力变矩器的功率匹配结果；

具体的，步骤5包含以下子步骤：

子步骤5a，根据发动机的外特性数据，绘制发动机外特性曲线；

子步骤5b，根据每种工况阶段类别的发动机外特性数据和液压系统消耗功率的主、次工况参数，绘制传动系统输入特性曲线；

子步骤5c，根据液力变矩器的性能数据，绘制不同转速比下的液力变矩器性能曲线；

子步骤5d，根据每种工况阶段类别的油门开度的主、次工况参数，绘制不同油门开度下的发动机调速特性曲线；

子步骤5e，根据子步骤5a～5d，获得每种工况阶段类别的发动机与液力变矩器共同工作特性曲线图；

子步骤5f，根据每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图分别获得每种工况阶段类别下的发动机与液力变矩器的功率匹配结果。

2.根据权利要求1所述的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法，其特征在于，步骤2中，所述工况数据为档位信号、油门信号和制动信号。

3.根据权利要求2所述的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法，其特征在于，步骤2中，所述根据工况数据对所述6个循环工况阶段进行分段，具体为：

S1空载前进的判断依据为档位信号为前进信号；S2铲掘物料的判断依据为档位信号为前进信号，并且档位信号在制动信号之后，在油门信号之前；S3满载后退的判断依据为档位信号为后退信号，且档位信号在油门信号之后；S4满载前进的判断依据为档位信号为前进信号；S5卸载的判断依据为档位信号为前进信号，且档位信号在制动信号之前；S6空载后退的判断依据为制动信号结束之后、油门信号之前。

4.根据权利要求1所述的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法，其特征在于，步骤3包含以下子步骤：

子步骤3a，根据油门信号和制动信号将所述6个循环工况阶段再次进行划分为11个工况片段；所述11个工况片段分别为：S11空载加速前进、S13空载制动前进、S21铲掘前进、S31满载加速后退、S32满载匀速后退、S33满载减速后提、S41满载加速前进、S42满载匀速前进、S53满载减速卸载、S61空载加速后退、S63空载减速后退；

子步骤3b，将所述11个工况片段归类为4种工况阶段类别，具体为：S21铲掘前进归类为铲掘阶段；S41满载加速前进归类为举升阶段；S11空载加速前进、S31满载加速后退和S61空载加速后退归类为起步阶段；S32满载匀速后退和S42满载匀速前进归类为匀速阶段。

5.根据权利要求1所述的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法，其特征在于，所述根据每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图，分别获得每种工况阶段类别下的发动机与液力变矩器的功率匹配结果，具体为：

在铲掘阶段、举升阶段和起步阶段，当油门开度主工况下的发动机调速特性曲线与每种工况阶段类别下的液力变矩器性能曲线的交点在发动机扣除液压系统功率后的额定功率点，则认为此时发动机与液力变矩器的功率匹配合理；

在匀速阶段，当油门开度主工况下的发动机调速特性曲线与匀速阶段工况阶段类别下的液力变矩器性能曲线的交点在发动机的经济工作区域，则认为此时发动机与液力变矩器的功率匹配合理。