变速器挡位数对发动机工况影响的分析研究

基于CRUISE仿真软件,在保证车辆动力性的基础上,计算并优化了在NEDC循环下车辆变速器速比和换挡规律,通过在整车中应用不同挡位数的变速器,计算出变速器挡位数对整车燃油经济性的影响,并分析了在NEDC循环当中发动机的工作状况,通过研究发现五挡变速器相对于四挡变速器油耗减少2.1%,而六挡变速器油耗要比五挡少3.1%。     

拖拉机自动变速器发展现状与趋势探讨

拖拉机变速器是拖拉机的核心部件之一,拖拉机自动变速器以其良好的燃油经济性、动力性和舒适性将得到广泛应用。为此,综述动力换挡自动变速器、液力机械式自动变速器、电控机械式自动变速器、液压机械式无级自动变速器和静液压无级自动变速器的发展现状及特点,并结合我国拖拉机自动变速器的研究现状,分析了国内拖拉机自动变速器发展中存在的问题,探讨了拖拉机自动变速器向智能化、高效化和多挡化的发展趋势,为我国拖拉机自动变速器的研究提供一定的技术参考。     

拖拉机动力换挡变速器研究现状及发展趋势

变速器是拖拉机的核心部件之一，变速器性能对拖拉机的动力性能及燃油经济性等各项指标都有着重要影响。动力换挡变速器(Power Shift Transmission, PST)在换挡时动力输出不中断，能够降低拖拉机的操作难度，提高工作效率。动力换挡技术的应用能够极大的促进农业生产现代化、提升农业机械化水平，助力乡村振兴战略。目前拖拉机动力换挡技术在国际市场上应用已较为广泛，我国农机事业起步较晚，与国际先进技术相比还存在一定差距。主要介绍了动力换挡变速器的基本原理，国内外研究现状，阐述了动力换挡变速器的关键技术，并分析了农用拖拉机动力换挡技术的发展趋势。     

大功率拖拉机多工况换挡自适应控制策略

拖拉机牵引不同农机具完成不同作业,其作业要求随着牵引机具的不同而变化。针对大功率拖拉机在不同工况下作业要求不同的问题,提出一种多工况换挡自适应控制方法。分析不同工况对拖拉机动力性经济性的要求,以滑转率、油门开度和速度为参数,根据工况要求计算兼顾动力性和经济性的理论换挡规律,采用神经网络离线训练换挡规律实现挡位智能控制;针对重载荷下随机载荷波动导致循环换挡问题,引入加速度和油门开度变化量作为参数,利用模糊逻辑判断拖拉机负载和驾驶员操作意图得到速度修正系数,对换挡速度进行修正,扩大挡位使用范围;通过对拖拉机纵向动力学分析,利用Simulink搭建大功率拖拉机数学仿真模型,并建立变速箱换挡控制系统硬件在环仿真平台验证换挡策略的有效性。仿真结果表明,在燃油经济性方面,道路运输和轻载荷作业工况燃油经济性分别下降5.78%、3.28%。在动力性方面,保证克服牵引阻力的同时,轻载荷和重载荷工况加速时间较快,速度波动减小且有效避免重载荷工况下循环换挡问题。     

中大马力拖拉机动力换挡控制策略研究

以中大马力拖拉机组合式动力换挡变速器为研究对象,基于该变速箱中的四速动力换挡模块,提出以油门开度和输出轴转速为参数的换挡策略。详细分析了中大马力拖拉机自动变速器的变速特性和一定耕作阻力下的循环换挡现象,确定了中大马力拖拉机的换挡控制参数,并通过建立拖拉机的纵向力学模型,借助MATLAB/Simulink进行建模仿真。仿真结果表明,该控制策略避免了拖拉机在一定工作阻力下的循环换挡现象,提高了拖拉机的燃油经济性,可以使拖拉机能够在较大的工作阻力范围内连续工作。     

拖拉机电控机械式自动变速器模糊换挡策略

利用模糊控制技术,通过引入反映作业状态和环境状态的参数,对拖拉机电控机械式自动变速器(AMT)参数控制换挡规律进行了模糊化修正,设计了模糊控制器。利用设计的模糊控制换挡策略,以东方红-1302R型履带拖拉机为模型,进行了仿真研究。仿真结果表明,能有效避免换挡循环,降低换挡次数,进而改善拖拉机的动力性和经济性。     

重型车辆整车一体化自动变速技术

针对重型车辆装用手动操纵12挡机械变速器后,经常出现因换挡误操作、跳挡变速而造成换挡冲击,导致主离合器过度磨损的问题,设计了整车一体化自动变速系统,并设计了电气自动换挡执行机构.同时通过发动机电控单元的通信,实现了对整车动力传动的协调控制.实车试验证明,所加装的全气动机械自动变速系统解决了离合器过度磨损的问题,整车燃油经济性提升了20%.     

拖拉机动力换挡变速器换挡特性与控制策略研究

拖拉机动力换挡变速器通过控制多组湿式摩擦离合器之间的转矩传递来实现不停车换挡,具有不会因超载使发动机熄火、起步性能好、能降低外载荷突然变化所引起的传动系统振动与冲击等优点。换挡离合器的分离与接合时序是影响拖拉机换挡平顺性和操作舒适性的关键因素。本文研究了换挡过程动态特性分析方法,引入变速器输出转速和输出转矩作为拖拉机生产率和动力性的评价指标,弥补了传统换挡品质指标不能对拖拉机性能进行评价的不足。运用动力学原理构建动力换挡变速器模型,研究了不同换挡重叠时间下的离合器载荷、滑摩功与功率特性,确定了动力换挡变速器换挡品质的控制方法及控制策略。提出以动力换挡变速器输出转速变化幅值为指标来优化换挡重叠时间与离合器接合油压,通过仿真验证了拖拉机换挡过程中离合器控制策略的有效性。仿真结果表明,通过该优化算法所选择的换挡参数受拖拉机牵引载荷变化影响较小,变速器输出转速过渡平稳,可减少负向输出转矩的产生,避免换挡过程中拖拉机减速或动力传递中断,提高了换挡品质。     

智能型多功能茶园作业机变速器电子换挡操纵系统研究

正目前,大部分农用拖拉机和田间多功能作业机底盘的换挡操作都是通过拉杆进行远程机械传递的方式来实现的。对于拉杆式远程换挡机构而言,驾驶员凭经验决定换挡时刻,换挡最佳时机不易把握,不同的驾驶技术对拖拉机的燃油经济性、动力性、乘坐舒适性产生极大差异。另外操作人员驾驶拖拉机时由于频繁地选挡换挡操作,换挡费力,因此容易疲劳,易使驾驶员疲劳,进而影响行驶安全。在原机械式变速箱上加装由微机控制的电子操纵机构,取     

双离合器式自动变速器换挡控制研究与仿真

为提高双离合器式自动变速器的换挡质量,研究换挡过程中双离合器的协调控制方法。分析了双离合器自动变速器的结构和动力传递路线,并建立传动系统的数学模型。综合考虑整车动力性、经济性和换挡平顺性等因素,采用模糊控制理论设计了综合智能型的换挡策略。以MATLAB/Simulink/Stateflow为软件平台,开发动力传动系统的仿真模型并对换挡过程进行仿真试验。结果表明,该策略可以较好地减少换挡时间和缓和冲击度,优化了换挡品质。     

拖拉机牵引装置的优化性能研究

针对拖拉机牵引装置的牵引功率较低、使用性能较差的问题,对牵引装置进行了设计和优化改进。拖拉机牵引装置主要由牵引支座、支承架和悬挂机构组成。对牵引装置进行受力和牵引特性分析,通过采用大功率网格优化算法及利用循环寻优的方法计算拖拉机的最大牵引功率,以实现对拖拉机牵引功率的优化。试验结果表明:该拖拉机的牵引装置达到了拖拉机对农具动态控制的要求。     

拖拉机自动换挡规律研究

拖拉机作业工况复杂,影响换挡的因素较多,不能照搬汽车自动变速器的换挡规律。为了制定拖拉机换挡规律,依据发动机能量方程和其他车辆理论基本计算公式,推导出了拖拉机换挡规律的数学模型,然后以东方红-1302R型履带拖拉机为例,把相关参数代入数学模型,再利用Matlab软件作出相关图形,结合拖拉机牵引特性和挡位选择规律,确定了换挡时机。最后总结了动力性换挡和经济性换挡的特点。     

双电源电动拖拉机能量管理仿真研究

通过分析拖拉机各个作业工况下的能量需求,提出了一种以超级电容作为辅助电源的新型纯电动拖拉机结构及能量管理研究方案,阐述了电动拖拉机在典型作业工况下的能量流动方式,并对拖拉机关键部件参数进行了匹配;建立了双电源纯电动拖拉机模型,制定了复合电源能量管理模糊控制策略,对该复合电源拖拉机在各作业工况下的动力性能和作业时间进行评价。结果表明:采用复合电源后的电动拖拉机在加速性能、牵引力等方面得到了较大提升,在犁耕时减少了拖拉机动力电池大电流放电次数,一次充电作业时间也得到了一定提升。该研究可为电动拖拉机样机研发、动力参数匹配及动力总成匹配提供技术支持。     

考虑随机载荷自适应补偿的PST换挡策略与硬件在环试验

大功率动力换挡拖拉机作业环境复杂多变,密集布置的挡位和田间载荷波动极易导致频繁随机换挡,破坏拖拉机工况稳定性,影响其性能和作业质量。为解决拖拉机作业过程中随机载荷波动引发的频繁换挡问题,本文提出一种考虑随机载荷自适应修正的换挡控制策略。首先,以油门开度、滑转率和车速为换挡参数,制定变速箱理论换挡规律;然后,引入随机载荷变异系数、油门开度变化量及稳态载荷变化量等3个修正参数,通过模糊规则计算随机载荷波动下的换挡修正量。同时,结合收敛型换挡延迟策略,轻负荷或运输工况采用理论降挡,重负荷作业采用自适应升挡延迟,载荷波动越大,升挡延迟量越大;基于AMESim和Simulink建立了拖拉机传动系统模型,并搭建了大功率拖拉机变速箱控制系统硬件在环仿真平台,开展了不同作业工况下的换挡控制仿真验证。结果表明,所提换挡策略在道路运输工况和犁耕工况下的换挡次数较传统换挡策略分别低63.16%、45%,且燃油消耗量分别为0.76、0.47kg,较传统换挡策略分别低0.51%、1.03%。在保证作业牵引力的同时,该控制策略可有效抑制随机载荷波动引发的频繁随机换挡,同时兼顾了整车动力性和燃油经济性。     

基于多目标遗传算法的404P型拖拉机齿轮系优化

针对404P型拖拉机变速箱齿轮系存在的齿轮总质量大、疲劳强度低、换挡平顺性较差的问题,建立了以变速箱齿轮系总质量最小、疲劳强度最高、换挡平顺性最高为优化目标的齿轮系多目标参数优化数学模型.提出利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标优化求解.基于Matlab优化工具箱编写程序进行齿轮系参数的优化设计...     

无级变速拖拉机经济型作业模式的研究

提出了适用于无级变速拖拉机的单纯经济型和综合经济型作业模式。单纯经济型作业模式以发动机在整个工作范围内的最低燃油消耗率点为目标工作点,油门开度不变,仅控制变速器传动比,为单变量控制系统;综合经济型作业模式以发动机在整个工作范围内的最佳燃油经济性工作线为目标工作线,不仅可以获得较好的燃油经济性,而且可以保证在阻力变化的情况下,拖拉机始终按照驾驶员设定的车速恒速行驶,需要综合控制油门开度和传动比,为双变量控制系统。本文分别对两种作业模式建立了单闭环和双闭环控制系统,仿真结果表明控制系统可以满足这两种经济型作业模式的要求,为无级变速拖拉机控制系统的开发提供了依据。     

电池位置纵向可调的电动拖拉机设计与试验

针对传统燃油拖拉机作业不可再生资源消耗大、环境污染严重以及人工调节配重费时费力等问题,基于世超1YZS150型燃油拖拉机底盘设计了一种电池位置纵向可调的电动拖拉机.电动拖拉机主要由电池、驱动电机、电机控制器、速度仪表、急停开关、BMS仪表、V型皮带、加速踏板、换挡杆、底盘、电池位置纵向调节机构及充电/DC-DC一体机等...     

#br# 新型电动四轮农用车牵引性能研究#br#

针对传统燃油农用车辆在环保、动力等性能方面存在的不足,研制一种新型电动四轮农用车辆,对样机进行牵引性能测试。针对作业和行驶工况,提出后轮电机中央驱动、前轮轮毂电机独立驱动的新型电动四驱动力系统方案,对整机牵引动力学进行分析,并进行牵引性能实车试验和经济性分析。研究表明,新型电动四轮农用车具有较好的牵引性能和经济性：牵引性能方面,后轮驱动的最大牵引力为1 925 N,最大牵引效率为74%;经济性方面,中耕作业单位面积能量消耗降至传统燃油拖拉机的42.4%,单位面积成本费用降至传统燃油拖拉机的80.1%。该机适应温室大棚等设施农业、观光休闲农业等绿色环保的新型农业生产方式快速发展的需要,也为全新电动农业车辆设计提供参考。     

基于拖拉机燃油经济性自动换挡规律研究

通过对拖拉机燃油经济性的分析,得出拖拉机燃油经济性的主要影响因素。同时,通过拖拉机最佳燃油工作点和最佳传动比的分析,以上海-50拖拉机为实例分析得到拖拉机的燃油经济性换挡规律。     

Integration of Tractor Engine,Transmission and Implement Depth Controls: Part 1, Transmissions

Agricultural tractors work under a variety of conditions and maximum work-rate and minimum fuel consumption depend upon the correct selection of engine speed, transmission ratio and implement width and depth.Although the well-known technique of "gear up, throttle down" produces fuel savings, particularly at part load, a tractor with a fully integrated engine-transmission-implement control system would have a dynamic response to varying loads to achieve the maximum work-rate for the minimum fuel consumption under all conditions. This review considers transmissions that could be used on an integrated control tractor and discusses the requirements of the transmission and how well these are met by the different types.It concludes that the presently available powershift transmissions, now being fitted with electronic control, and the high efficiency, continuously variable transmissions (CVTs), being developed for automotive applications, are the most appropriate. There are, however, new transmission arrangements which, if developed for tractors, could offer improved efficiency for powershift types or continuous power transmission during range changes for continuously variable transmissions.There is little published data on the performance of tractors with CVTs. Further analysis, using computer modelling, could be used to help determine whether the ability of a CVT to exploit rated engine power at all forward speeds compensates for its lower transmission efficiency compared to stepped transmissions. More information on the efficiencies of the various transmissions, while operating at realistic loads, would be beneficial to this analysis.