地面車輛自動(dòng)變速器的換擋節(jié)能研究外文翻譯

1、<p>　　出處：Gong et a1．／JZhejiang Univ SCI 2004 5(7)：878—883</p><p><b>　　中文3856字</b></p><p>　　地面車輛自動(dòng)變速器的換擋節(jié)能研究</p><p>　　龔捷，趙丁選，陳鷹，陳寧</p><p>　　摘要：為了改善地面車輛的

2、效率，通過對(duì)車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的液力變矩器和傳輸功能的研究，提出了地面車輛自動(dòng)變速器的換擋規(guī)律。這種轉(zhuǎn)變計(jì)劃可以保持轉(zhuǎn)矩變換器在高效率范圍內(nèi)的所有工作條件下工作，除了當(dāng)傳輸工作在左側(cè)最低轉(zhuǎn)變時(shí)和在右側(cè)最高轉(zhuǎn)變時(shí)的低效率范圍內(nèi)。對(duì)換擋質(zhì)量的關(guān)鍵因素進(jìn)行了分析。自動(dòng)反式。對(duì)自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)采用這種轉(zhuǎn)變的時(shí)間表進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)的任務(wù)，試驗(yàn)結(jié)果表明,換擋規(guī)律是正確的,這種轉(zhuǎn)變質(zhì)量可控。</p><p>　　關(guān)鍵詞：地面車輛，

3、液力傳動(dòng)，自動(dòng)變速器，換擋，節(jié)約能源，換擋品質(zhì) </p><p>　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 中圖分類號(hào)：u270.1 </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　汽車自動(dòng)變速技術(shù)廣泛應(yīng)用于地面車輛，來提高生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。然而，在低速、重負(fù)荷和負(fù)荷急劇變化等各種操作條

4、件的地面車輛的性能，與正常操作的汽車非常不同。因此，不能采用地面車輛鎖定離合器的方法用于汽車液力變矩器解決在低效率的工作范圍（龔，2002）。為了使能源的合理利用。根據(jù)實(shí)際的負(fù)載和換擋規(guī)律的研究，以決定轉(zhuǎn)變可能在高效率范圍內(nèi)工作的扭矩轉(zhuǎn)換器。這是轉(zhuǎn)變的決策問題。</p><p>　　我們知道，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器是復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，很難控制。模糊控制結(jié)合人類經(jīng)驗(yàn)算法能夠處理非線性系統(tǒng)，不需要正式分析結(jié)構(gòu)的應(yīng)用能

5、力。在過去的十年中，大量的工作人員對(duì)自動(dòng)化變速器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了模糊控制的探索性工作（山口等人，1993；坂口，1993；沈，1997）。與傳統(tǒng)的控制相比，模糊控制是一種滿意而不是最優(yōu)的控制。本研究關(guān)注的是液力變矩器和變速器在車輛傳動(dòng)系的控制作用，確定變矩器保持在高效區(qū)工作的一個(gè)新的換擋變速。 </p><p><b>　　換擋循環(huán) </b></p><p>　　轉(zhuǎn)變

6、調(diào)節(jié)移矩（自動(dòng)變速器的各種變化）的控制參數(shù)。是自動(dòng)變速器開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)；并直接影響車輛的經(jīng)濟(jì)性能和動(dòng)力性能。</p><p>　　這部分內(nèi)容如下：首先，給出高效率范圍和低效率范圍的定義。而后，對(duì)為什么變矩器在低效率范圍內(nèi)工作的原因進(jìn)行了討論。最后，提出了解決問題的方法。 </p><p>　　效率高范圍和低效率的范圍定義 </p><p>　　為了評(píng)估液力變矩器的經(jīng)

7、濟(jì)性能，變矩器的效率不應(yīng)小于理想值（ = 75%使用在工程機(jī)械， = 80%的汽車通常）。YJ355的液力變矩器的主要特點(diǎn)是顯示在圖1（趙 et a1。，2001）。有兩點(diǎn)滿足= 。全工況變矩器的條件分為兩個(gè)點(diǎn)，即三個(gè)地區(qū)，效率低的范圍，低比轉(zhuǎn)速定位，高效率范圍和低效率范圍在高速率的定位。當(dāng)轉(zhuǎn)矩變換器工作在效率低的范圍內(nèi)，工況點(diǎn)位于低或高速率，換擋規(guī)律必須控制變速器的換擋，使變矩器在高效區(qū)工作。 </p><p>

8、;　　圖1. YJ355液力變矩器的主要特點(diǎn) </p><p>　　液力變矩器的低效率范圍內(nèi)工作的原因 </p><p>　　根據(jù)不同的操作條件，液力變矩器可乘以轉(zhuǎn)矩。對(duì)于裝有液力變矩器的地面車輛，液力變矩器的工況點(diǎn)從高的效率范圍內(nèi)移到低效率范圍，定位在低速率作為車輛的持續(xù)性增加。反之，變矩器的工況點(diǎn)從高的效率范圍移到低效率范圍，定位在高速率作為車輛的持續(xù)性降低。它可以被稱為自動(dòng)控制系

9、統(tǒng)。因此，換擋規(guī)律的計(jì)算公式如下。 </p><p><b>　　轉(zhuǎn)換理論 </b></p><p>　　換擋規(guī)律是控制發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器的一套共同工作點(diǎn)，使液力變矩器的效率不小于理想值；換句話說，滿足條件的點(diǎn) =作為換擋點(diǎn)。換擋決定自動(dòng)變速控制系統(tǒng)計(jì)算傳動(dòng)比，控制液力變矩器在的范圍內(nèi)工作。 </p><p>　　地面車輛模型如圖2所示（龔和趙

10、，2001a；2001b）。</p><p>　　圖.2 車輛的模型 </p><p>　　首先，我們考慮的情況下，變矩器低速比的工作定位在低效率的范圍。據(jù)推測，在圖1表示的兩個(gè)工況點(diǎn)滿足在低效率范圍內(nèi)定位在低速比和換擋點(diǎn)的條件 = r／，、分別代表兩個(gè)點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩。 </p><p>　　假設(shè)它是傳動(dòng)齒輪比。動(dòng)工況點(diǎn)在效率低的范圍內(nèi)的效率高，傳動(dòng)是用來增加轉(zhuǎn)

11、矩。然后是 </p><p><b>　　(1)</b></p><p>　　液力變矩器在低效率的范圍定位在高速率工作時(shí)，方程（1）中得到的相同的方式。不同的是，是在高速率的換擋點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)矩。 </p><p>　　以上兩種情況綜合起來。由于在車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳輸函數(shù)是通過變速調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩，上面得到的是多個(gè)（或分?jǐn)?shù)）的變速器輸出轉(zhuǎn)矩

12、在接下來的時(shí)刻。然而，一個(gè)連續(xù)的換擋過程中，變速器已經(jīng)在一定的轉(zhuǎn)移，即，變速器輸出扭矩被放大到一小部分在目前的大小是傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比。因此，多（或分?jǐn)?shù)）的變速器輸出轉(zhuǎn)矩在下一刻，必須增加（或減少）由一個(gè)因子一次。換句話說，在下一個(gè)時(shí)刻齒輪比必須增加（或減少）的一個(gè)因素，它在現(xiàn)有的齒輪比的基礎(chǔ)上，這是 </p><p><b>　　(2)</b></p><p>　　其

13、中是在下一個(gè)時(shí)刻齒輪傳動(dòng)比，是目前齒輪傳動(dòng)比。 </p><p>　　從方程：（1）和（2），該換擋規(guī)律的計(jì)算公式如下： </p><p><b>　　(3)</b></p><p>　　雖然傳輸?shù)睦硐雮鲃?dòng)比連續(xù)值。實(shí)際的齒輪比的傳輸提供的是離散的有限值。在實(shí)際應(yīng)用中，齒輪比的選擇根據(jù)是否變矩器的工況點(diǎn)位于低速率的地區(qū)或高一。的條件下，對(duì)液力變

14、矩器工況點(diǎn)位于低速率最低的區(qū)域轉(zhuǎn)移時(shí)選用計(jì)算傳動(dòng)比大于傳輸?shù)淖畲髠鲃?dòng)比更大的齒輪比。否則會(huì)選擇當(dāng)計(jì)算傳動(dòng)比傳動(dòng)的傳動(dòng)比之間的兩個(gè)實(shí)際的情況。液力變矩器的工作工況點(diǎn)位于高速率下的地區(qū)，最高的移位時(shí)選用計(jì)算傳動(dòng)比小于最小傳動(dòng)比的傳動(dòng)小齒輪比。 否則，小齒輪比將選擇當(dāng)計(jì)算傳動(dòng)比傳動(dòng)的傳動(dòng)比之間的兩個(gè)實(shí)際。 </p><p>　　現(xiàn)在。舉例說明如何使用它。假設(shè)4班制傳輸，i4<i3< i2< i１，其中

15、是齒輪比，ｎ移位，和1,2,3, 4.轉(zhuǎn)變?yōu)楸?所示。 </p><p>　　為了防止循環(huán)移位的方法 </p><p>　　就像前面討論的，在上面的換擋加速點(diǎn)和降擋點(diǎn)是相同的。為了防止傳輸“狩獵”中使用，采用的方法是區(qū)分正常從頻繁的齒輪變化。</p><p>　　首先，由于地面車輛的換擋頻率幾乎是每小時(shí)一千次（Wang et a1 .. 2000）。從一個(gè)轉(zhuǎn)移到下一

16、個(gè)的最小時(shí)間間隔為2秒。假設(shè)的數(shù)據(jù)采集時(shí)間T（MS），兩個(gè)位移的擋位決策的頻率2000／ｔ.因此，當(dāng)頻率上移（或降擋）是轉(zhuǎn)移決策時(shí)間的一半，這是一種常見的齒輪的變化。當(dāng)上轉(zhuǎn)移的時(shí)代（或降擋）是為轉(zhuǎn)移的決策時(shí)間相同，這是一個(gè)正常的齒輪變化。 </p><p>　　該方法不僅適用于上述換擋規(guī)律。同時(shí)也充當(dāng)所有班次，以避免循環(huán)移位的一般方法。 </p><p><b>　　換擋品質(zhì) &

17、lt;/b></p><p>　　換擋是通過控制離合器或制動(dòng)器接合或脫離完成。為轉(zhuǎn)移的質(zhì)量與換擋是否可以應(yīng)用于實(shí)際的車輛有密切的關(guān)系。討論了指數(shù)和影響換擋品質(zhì)的主要因素，為了改善換擋品質(zhì)提供理論依據(jù)。 </p><p>　　目前，加加速度作為評(píng)定指標(biāo)的換擋品質(zhì)。加加速度被定義作為汽車縱向加速度的變化。它的表達(dá)式(Lei et a1． .. 1999） </p><

18、p><b>　　(4)</b></p><p>　　其中J，，V分別加加速度，車輛的加速度，速度，t為時(shí)間，是車輪半徑，是變速器輸出軸和驅(qū)動(dòng)輪之間的傳動(dòng)比，，是變速器輸出軸，角速度和扭矩分別，是的阻力力矩作用于車輪，而應(yīng)該在移位不變，是有關(guān)變速器輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 </p><p>　　上述公式表明，降低痙攣的有效方法是控制在變速器輸出軸，即轉(zhuǎn)矩變化的影響，使轉(zhuǎn)

19、矩變化最小。 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)為了驗(yàn)證換擋，自動(dòng)變速器試驗(yàn)研究了自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)。 </p><p>　　自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)的組成部分 </p><p>　　部件和控制的自動(dòng)變速器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的方法如圖3所示?？梢钥闯觯囼?yàn)臺(tái)自動(dòng)變速器由發(fā)動(dòng)機(jī)，變矩器，傳動(dòng)，增速器，和電渦流測功機(jī)。該機(jī)電源。電渦流測功機(jī)是一種用于加載的驅(qū)動(dòng)繞組電流的變化通過調(diào)整制動(dòng)負(fù)載功率損耗的裝置。增速器用于電渦流測功機(jī)匹配的轉(zhuǎn)

20、速。在測試過程中，速度和轉(zhuǎn)矩的發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器進(jìn)行采集和計(jì)算機(jī)處理的計(jì)算機(jī)控制的電磁致動(dòng)器。閥門的開啟或關(guān)閉來實(shí)現(xiàn)移位根據(jù)換擋規(guī)律。 </p><p>　　圖3 自動(dòng)換擋試驗(yàn)臺(tái)示意圖 </p><p>　　換擋規(guī)律的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 </p><p>　　液力變矩器的效率控制在測試中的75%。數(shù)據(jù)采集的時(shí)間間隔設(shè)置為200毫秒。通過連接各點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果示

21、于圖4。降檔的過程中，對(duì)應(yīng)圖4b中的負(fù)荷增加。升檔的過程中，與降低的負(fù)載對(duì)應(yīng)。升檔的過程中與降低的負(fù)載相對(duì)應(yīng)的效率低于75％，在圖4a中那些點(diǎn)是由換檔決定的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，變速節(jié)能可以根據(jù)作用在傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷使換擋在變矩器的高效區(qū)工作。 </p><p><b>　　時(shí)間t （s）</b></p><p><b>　?。╝）</b></

22、p><p><b>　　時(shí)間t （s）</b></p><p><b>　?。╞）</b></p><p><b>　　時(shí)間t （s）</b></p><p><b>　?。╟）</b></p><p>　　圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果·自動(dòng)

23、換擋試驗(yàn)臺(tái)（一）效率的變化；</p><p>　?。╞）換擋改變；（c）渦輪轉(zhuǎn)矩的變化</p><p>　　換擋質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 </p><p>　　變矩器的輸出扭矩的測量結(jié)果顯示在圖.4c 。</p><p>　　在試驗(yàn)現(xiàn)場，我們認(rèn)為，降擋的沖擊和振動(dòng)比升擋更強(qiáng)。這其中的原因，由式（4）和圖4c解釋了，是降擋的扭矩變化比升擋大。 </

24、p><p>　　2) 在圖4c中有4個(gè)槽，對(duì)應(yīng)于每個(gè)換擋點(diǎn)。這種現(xiàn)象表明了換擋過程中發(fā)生電力中斷。 </p><p>　　3）研究了換擋質(zhì)量的可控性條件，在測試的十三個(gè)轉(zhuǎn)變點(diǎn)進(jìn)行了仔細(xì)的分析。闡述了換擋過程中，變速課程三實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從實(shí)驗(yàn)記錄中提取，并在表2中列出。為了方便地描述換擋過程的。測量點(diǎn)后移，發(fā)送指令掉叫轉(zhuǎn)向點(diǎn)和標(biāo)記為1點(diǎn)。在轉(zhuǎn)移點(diǎn)標(biāo)記為點(diǎn)0點(diǎn)。后移點(diǎn)標(biāo)記為點(diǎn)2點(diǎn)，其余可以類推。每一組

25、的液力變矩器的輸出扭矩的變化規(guī)律：點(diǎn)L液力變矩器的輸出扭矩低于0點(diǎn)，2點(diǎn)的變矩器的輸出扭矩降低超過1點(diǎn)。3點(diǎn)，在液力變矩器的輸出扭矩。折痕高于2點(diǎn)，4點(diǎn)的液力變矩器的輸出扭矩是那些2最大的點(diǎn)，點(diǎn)3和5點(diǎn)。 </p><p>　　在換擋過程表明，原來的換擋離合器開始下滑1點(diǎn)。原來的移位脫離和新轉(zhuǎn)向離合器離合器沒有進(jìn)行2點(diǎn)。這時(shí)，電力中斷發(fā)生的轉(zhuǎn)變。新的離合器開始下滑3點(diǎn)，4點(diǎn)嚙合。 </p><

26、p><b>　　結(jié)論 </b></p><p>　　從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以得出這樣的結(jié)論： </p><p>　　排班節(jié)能可以維持轉(zhuǎn)矩變換器工作在理想值范圍內(nèi)的所有工作條件下，除了以下兩種情況。一個(gè)是在傳輸中的最低擋工作時(shí)左效率低的范圍內(nèi)。而另一個(gè)是右邊的低效率的傳輸范圍在最高擋工作時(shí)。 </p><p>　　2）隨機(jī)載荷試驗(yàn)時(shí)施加在傳

27、動(dòng)。雖然通過對(duì)液力變矩器的主要特征得到了上述換擋節(jié)能，試驗(yàn)結(jié)果表明，變速節(jié)能是正確的，液力變矩器的動(dòng)力學(xué)特性的條件下工作。 </p><p>　　3）為了減少在測試換擋沖擊可能會(huì)知道新?lián)Q擋離合器應(yīng)接合200毫秒，比要脫離原有的轉(zhuǎn)移較早。因此，換擋質(zhì)量可以通過定時(shí)控制改進(jìn)。 </p><p><b>　　總結(jié) </b></p><p>　　為了解

28、決地面車輛自動(dòng)變速器在重負(fù)載下的低扭矩轉(zhuǎn)換器的效率問題，提出了一個(gè)新的變速節(jié)能自動(dòng)變速器。在自動(dòng)變速器試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)自動(dòng)變速器進(jìn)行了該換擋規(guī)律的試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該換擋規(guī)律是正確的，換擋質(zhì)量是可控的。上述研究結(jié)果為地面車輛提高換擋品質(zhì)的應(yīng)用提供了可靠的依據(jù)。 </p><p><b>　　參考 </b></p><p>　　Gong，J．，Z hao，D．X．，200

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