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液力自动变速箱换挡策略优化研究

张金石 王立勇 李乐

张金石, 王立勇, 李乐. 液力自动变速箱换挡策略优化研究[J]. 机械科学与技术, 2021, 40(12): 1813-1819. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200290
引用本文: 张金石, 王立勇, 李乐. 液力自动变速箱换挡策略优化研究[J]. 机械科学与技术, 2021, 40(12): 1813-1819. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200290
ZHANG Jinshi, WANG Liyong, LI Le. Research on Shift Strategy Optimization of Hydraulic Automatic Transmission System[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(12): 1813-1819. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200290
Citation: ZHANG Jinshi, WANG Liyong, LI Le. Research on Shift Strategy Optimization of Hydraulic Automatic Transmission System[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(12): 1813-1819. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200290

液力自动变速箱换挡策略优化研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200290
基金项目: 

北京信息科技大学“勤信人才”培育计划项目 QXTCPA201903

北京信息科技大学“勤信人才”培育计划项目 QXTCPB201901

促进内涵发展科研水平提高项目 2020KYNH112

详细信息
    作者简介:

    张金石(1992-), 硕士研究生, 主要研究方向为自动换挡策略, zhjinshi66@163.com

    通讯作者:

    王立勇, 教授, 硕士生导师, wangliyong@bistu.edu.cn

  • 中图分类号: TH132.425

Research on Shift Strategy Optimization of Hydraulic Automatic Transmission System

  • 摘要: 重型特种车辆行驶在恶劣环境下,为了保护传动系统,要求不闭锁液力变矩器。本文提出了一种以提高液力变矩器液力工况下传动效率为目的的换挡策略优化方法。首先根据TR50矿车的实车数据制定最佳动力性换挡规律,然后分析液力变矩器工作特性,建立数学模型实时计算液力变矩器传动效率,建立优化目标函数,最后在最佳动力性换挡规律基础上对各挡位换挡点做出整体优化。在Simulink仿真系统模型上分别对优化前后的换挡规律进行仿真分析,结果表明,优化后的换挡规律在保证动力性的基础上明显提高了液力变矩器液力工况下的传动效率。
  • 图  1  QSX520发动机调速特性曲线[13]

    图  2  动力性换挡曲线

    图  3  液力变矩器输出特性曲线

    图  4  转速转矩传递图

    图  5  各挡位车速-效率曲线图

    图  6  优化后的换挡曲线

    图  7  整车传动系统仿真模型

    图  8  油门开度变化图

    图  9  发动机仿真模型

    图  10  液力变矩器仿真模型

    图  11  驱动桥仿真模型

    图  12  液力变矩器效率对比图

    图  13  液力变矩器效率占比分析图

    图  14  速度对比图

    图  15  挡位对比图

    表  1  实车参数

    参数名称 参数值
    额定功率/kW 388
    额定转速/(r·min-1) 2 100
    最大功率/kW 414
    最大扭矩/(N·m) 2 365
    车轮半径/m 1.03
    主减速器传动比 17.83
    总传动效率 0.8
    1~5挡传动比 4, 2.68, 2.01, 1.35, 1
    车重/kg 45 000
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    表  2  油门为0.6时换挡点优化区间表

    挡位 v-3 v-2 v-1 v v+1 v+2 v+3
    1 6.19 7.19 8.19 9.19 10.19 11.19 12.19
    2 10.72 11.72 12.72 13.72 14.72 15.72 16.72
    3 15.29 16.29 17.29 18.29 19.29 20.29 21.29
    4 24.23 25.23 26.23 27.23 28.23 29.23 30.23
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    表  3  油门为0.6时换挡点优化结果

    挡位 v-3 v-2 v-1 v v+1 v+2 v+3
    1 6.19 7.19 8.19 9.19 10.19 11.19 12.19
    2 10.72 11.72 12.72 13.72 14.72 15.72 16.72
    3 15.29 16.29 17.29 18.29 19.29 20.29 21.29
    4 24.23 25.23 26.23 27.23 28.23 29.23 30.23
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    表  4  车辆运行参数

    参数名称 参数值
    滚动阻力系数 0.035
    空气阻力系数 0.8
    坡度 0.03
    汽车迎风面积 5.6 m2
    挡位 Ⅰ~Ⅴ
    仿真时间 60 s
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  • 收稿日期:  2019-11-13
  • 刊出日期:  2021-12-05

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