重型拖拉机动力换挡变速器电液换挡品质研究
发布时间：2021-11-21 07:26
为避免动力换挡拖拉机换挡时的动力中断,减少换挡冲击,以某款自主研发的拖拉机全动力换挡变速器为对象,对重型拖拉机动力换挡变速器（Power shift transmission,PST）换挡品质进行研究。换挡重叠时间和最佳接合压力对于提高换挡品质和实现自动换挡有重要意义。以换挡重叠时间和接合压力为切入点,研究不同的压力控制策略对换挡品质的影响。结果表明,换挡重叠时间为0.3 s时,换挡液压冲击最小、滑摩功最少且扭矩损失最少,具有最佳的换挡品质;接合压力在0.40～0.63 MPa（滑差455.2～560.0 r/min）范围内的输出扭矩相同,滑摩功和换挡液压冲击在换挡接合压力为0.40 MPa时有最小值。本研究为进一步实现换挡离合器压力跟踪和精确控制奠定了基础。
【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(S1)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同换挡重叠时间的仿真曲线
图6a为固定换挡重叠时间为0.3 s时，分别仿真了接合压力为0.63、0.40、0.28 MPa时的离合器压力响应，换挡液压冲击度的计算结果如表2所示，图6b是对应的滑摩功仿真结果。接合压力偏高时(0.63、0.40 MPa)，滑摩出现较早，因此换挡冲击出现在靠前段，而压力为0.28 MPa时，滑摩功产生略晚且上升缓慢，后期迅速升高，换挡液压冲击度在后期产生较大波动，当接合压力为0.40 MPa时S2具有最小值0.283 MPa，并且滑摩功达到最小值14 003.1 J，如表2所示。待接合离合器的滑差及其变化规律是影响扭矩传递平稳性的重要因素，间接影响动力换挡品质。理想的换挡离合器滑差目标轨迹如图7所示，换挡离合器主、从动盘的滑差变化规律应符合[25]:(1)刚接触时变换率不能过大，避免从动盘转速上升过快。(2)滑摩结束同步完成时刻滑差导数为0，避免冲击。(3)滑摩经历的时间很大程度上决定了换挡时间，滑摩时间不能过高。(4)整个过程滑差曲线平滑。
理想的换挡离合器作动压力如图1所示，分离离合器的压力降低和接合离合器的压力升高时序的合理控制能够完成动力交接，由于摩擦片和钢片之间存在滑差，在滑摩和接合时的摩擦扭矩会对换挡离合器油缸内的压力产生影响，接合规律不同产生的压力冲击不同。将分离离合器与接合离合器两压力曲线叠加，可以称之为动力换挡液压冲击，Pb表示前挡稳定工作压力，Pa表示后挡稳定工作压力，t0～t2时段表示控制压力变化，t2表示换挡离合器达到接合条件时刻，t2～t3时存在微小的压力波动是由前面控制压力特征决定的。为了更好地描述换挡液压冲击，取压力变化幅值的标准差作为优化目标，将压力变化曲线分为t2前后两段，表示为
【参考文献】：
期刊论文
[1]湿式换挡离合器接合过程黏性转矩计算研究[J]. 李乐,李明洋,王立勇. 润滑与密封. 2017(12)
[2]工程车辆传动系统换挡冲击度分析与仿真[J]. 邹宏,段剑锐,姚进. 机械传动. 2017(07)
[3]双离合自动变速器电液控制供液系统研究[J]. 胡松华,孙保群,汪韶杰. 机械工程与自动化. 2016(05)
[4]基于数据驱动的双离合器式自动变速器换挡过程控制[J]. 李超,李天思,刘奇芳,陈虹. 系统科学与数学. 2016(08)
[5]基于粒计算优化的DCT车辆起步离合器模糊控制[J]. 孔慧芳,徐超,鲍伟,尹良杰. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2015(10)
[6]拖拉机液压机械无级变速箱换段控制优化与试验[J]. 王光明,朱思洪,史立新,陶海龙,阮文盛. 农业工程学报. 2013(18)
[7]自动变速器电液比例换挡阀动态响应特性的研究[J]. 孟飞,陶刚,陈慧岩. 汽车工程. 2013(03)
[8]湿式双离合器自动变速器换挡控制与仿真分析[J]. 刘振军,郝宏伟,董小洪,刘飞. 重庆大学学报. 2011(01)
[9]湿式双离合器自动变速器的升档控制[J]. 陆中华,程秀生,冯巍. 农业工程学报. 2010(05)
[10]矿用汽车换挡离合器结构和工作原理及电液控制油路的研究[J]. 薛山,张文明,乔桂玲. 矿业研究与开发. 2009(04)
博士论文
[1]拖拉机PST控制系统关键技术研究[D]. 曹青梅.西安理工大学 2018
[2]考虑动态特性的DCT双离合器接合过程多滑模控制方法研究[D]. 邱明明.合肥工业大学 2015
[3]湿式自动离合器接合过程特性的研究[D]. 胡宏伟.浙江大学 2008
硕士论文
[1]工程车辆变速器电液换挡控制系统研究[D]. 王硕.江苏大学 2017
[2]湿式离合器滑摩特性和热负荷特性研究[D]. 祝红青.浙江大学 2012
本文编号：3509058
【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(S1)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同换挡重叠时间的仿真曲线
图6a为固定换挡重叠时间为0.3 s时，分别仿真了接合压力为0.63、0.40、0.28 MPa时的离合器压力响应，换挡液压冲击度的计算结果如表2所示，图6b是对应的滑摩功仿真结果。接合压力偏高时(0.63、0.40 MPa)，滑摩出现较早，因此换挡冲击出现在靠前段，而压力为0.28 MPa时，滑摩功产生略晚且上升缓慢，后期迅速升高，换挡液压冲击度在后期产生较大波动，当接合压力为0.40 MPa时S2具有最小值0.283 MPa，并且滑摩功达到最小值14 003.1 J，如表2所示。待接合离合器的滑差及其变化规律是影响扭矩传递平稳性的重要因素，间接影响动力换挡品质。理想的换挡离合器滑差目标轨迹如图7所示，换挡离合器主、从动盘的滑差变化规律应符合[25]:(1)刚接触时变换率不能过大，避免从动盘转速上升过快。(2)滑摩结束同步完成时刻滑差导数为0，避免冲击。(3)滑摩经历的时间很大程度上决定了换挡时间，滑摩时间不能过高。(4)整个过程滑差曲线平滑。
理想的换挡离合器作动压力如图1所示，分离离合器的压力降低和接合离合器的压力升高时序的合理控制能够完成动力交接，由于摩擦片和钢片之间存在滑差，在滑摩和接合时的摩擦扭矩会对换挡离合器油缸内的压力产生影响，接合规律不同产生的压力冲击不同。将分离离合器与接合离合器两压力曲线叠加，可以称之为动力换挡液压冲击，Pb表示前挡稳定工作压力，Pa表示后挡稳定工作压力，t0～t2时段表示控制压力变化，t2表示换挡离合器达到接合条件时刻，t2～t3时存在微小的压力波动是由前面控制压力特征决定的。为了更好地描述换挡液压冲击，取压力变化幅值的标准差作为优化目标，将压力变化曲线分为t2前后两段，表示为
【参考文献】：
期刊论文
[1]湿式换挡离合器接合过程黏性转矩计算研究[J]. 李乐,李明洋,王立勇. 润滑与密封. 2017(12)
[2]工程车辆传动系统换挡冲击度分析与仿真[J]. 邹宏,段剑锐,姚进. 机械传动. 2017(07)
[3]双离合自动变速器电液控制供液系统研究[J]. 胡松华,孙保群,汪韶杰. 机械工程与自动化. 2016(05)
[4]基于数据驱动的双离合器式自动变速器换挡过程控制[J]. 李超,李天思,刘奇芳,陈虹. 系统科学与数学. 2016(08)
[5]基于粒计算优化的DCT车辆起步离合器模糊控制[J]. 孔慧芳,徐超,鲍伟,尹良杰. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2015(10)
[6]拖拉机液压机械无级变速箱换段控制优化与试验[J]. 王光明,朱思洪,史立新,陶海龙,阮文盛. 农业工程学报. 2013(18)
[7]自动变速器电液比例换挡阀动态响应特性的研究[J]. 孟飞,陶刚,陈慧岩. 汽车工程. 2013(03)
[8]湿式双离合器自动变速器换挡控制与仿真分析[J]. 刘振军,郝宏伟,董小洪,刘飞. 重庆大学学报. 2011(01)
[9]湿式双离合器自动变速器的升档控制[J]. 陆中华,程秀生,冯巍. 农业工程学报. 2010(05)
[10]矿用汽车换挡离合器结构和工作原理及电液控制油路的研究[J]. 薛山,张文明,乔桂玲. 矿业研究与开发. 2009(04)
博士论文
[1]拖拉机PST控制系统关键技术研究[D]. 曹青梅.西安理工大学 2018
[2]考虑动态特性的DCT双离合器接合过程多滑模控制方法研究[D]. 邱明明.合肥工业大学 2015
[3]湿式自动离合器接合过程特性的研究[D]. 胡宏伟.浙江大学 2008
硕士论文
[1]工程车辆变速器电液换挡控制系统研究[D]. 王硕.江苏大学 2017
[2]湿式离合器滑摩特性和热负荷特性研究[D]. 祝红青.浙江大学 2012
本文编号：3509058
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