为了使液压机械无级变速拖拉机具有更好的燃油经济性,针对发动机和HMCVT二元调节的无级变速拖拉机,提出了以整机燃油消耗率为指标的最佳燃油经济性无级变速控制策略。设计了一种通过设定发动机转速区间,求解在任意车速和负载下的发动机最优转速与最优速比的控制方法。根据上述方法建立的HMCVT控制策略模型,进行了在线仿真和整车验证,证明了控制策略的有效性。

在经济高速发展的背景下,国内机械制造业于近年来取得的成就令人瞩目。在汽车机械制造业中,变速箱是其核心生产项目。从机械性能方面分析,变速箱的输出特性对于车辆的品控来说具有重要的影响作用。液压机械无级变速器具有传动速度可调节、动力输出平稳以及操作步骤简单等多方面的优势特点。为了探究液压机械无级变速器的设计方式和特性,本文将重点围绕该主题展开深入分析和讨论。

研究采棉机在加速和恒速作业过程中纯液压变速器和液压机械无级变速器传输效率以及发动机燃油消耗,对发动机燃油消耗和液压机械无级变速器传输效率进行台架试验。仿真结果显示在(0~25)km/h加速过程中,相比较纯液压变速器,装备液压机械无级变速器的采棉机的发动机燃油消耗减少2.4933kg/h,且液压机械无级变速器传输效率在0.82以上;当行驶速度和采摘头输入转速分别保持在6km/h和1380r/min时,相比较纯液压变速器,装备液压机械无级变速器的采棉机的发动机燃油消耗减少1.44709kg/h,传输效率提高0.15。仿真与试验结果表明装备液压机械无级变速器的采棉机在作业过程中可提高采棉机的传输效率和降低燃油消耗。

针对176 kW拖拉机单排行星机构、两区段液压机械无级变速器(Hydro-mechanical continuously variable transmission,HMCVT)传动系统的稳态传动效率进行了分析。为揭示系统稳态特性与预测传动效率的变化规律,研究静液压传动系统(Hydrostatic transmission system,HST)输入输出轴扭矩比变化规律,通过转换机构研究行星轮系(Epicyclic gear train,EGT)传动构件间扭矩比变化规律,构建HST流量连续性方程与变速器输入轴扭矩平衡方程并进行求解,使HST与EGT建立有机联系,最终获得HMCVT传动系统效率表达式。为验证该稳态传动效率表达式准确性,按照换挡策略对该HMCVT物理样机进行了10种工况台架试验。台架试验结果表明,该传动系在大负荷牵引作业时,除工况1、2外,传动效率均高于0.85。仿真与台架试验结果表明,仿真较好地反映了HMCVT传动系统稳态特性,最小排量比工况仿真误差约为4.7%,其余工况误...

本文中设计了一种单行星排液压机械无级变速器,并为提高其速比跟踪控制性能,提出一种带前馈的自抗扰控制算法,以实现速比的跟踪控制。首先建立系统数学模型,通过传动系统转速关系的理论分析,得到前馈控制量,进一步采用自抗扰控制器对速比进行闭环控制。接着建立系统仿真平台和原型样车,通过仿真和试验对设计的带前馈自抗扰速比控制器进行验证。结果表明:提出的自抗扰速比控制法能有效实现速比的跟踪控制,与经典PID控制相比,具有速比偏差小、响应速度快、适应性好和抗干扰能力强的优点。

为了使有液压机械无级变速器的中小型拖拉机获得更高的燃油经济性,使得拖拉机在任意工况下都能工作在整机经济性最佳的工作点上,该研究结合一种行星比连续可变的液压机械无级变速传动系统(hydro-mechanical continuously variable transmission,HMCVT),提出以发动机燃油消耗率ge与HMCVT传动效率ηb之比为拖拉机整机经济性目标函数,在考虑发动机转速、转矩和HMCVT变速传动系统中变量泵排量比调节的基础上,加入HMCVT变速传动系统中牵引式行星排的行星比这一辅助变量,对发动机工作点和HMCVT工作点进行多参数调节。然后采用参数循环算法对多参数调节中的控制参数进行优化,得到任意负载和目标车速下的最佳发动机转速、转矩和最佳HMCVT变量泵排量比和牵引式行星排的行星比。随后分析了不同作业车速下牵引式行星排的行星比对拖拉机整机经济性的影响,得到低、中、...

[目的]为了提高液压机械无级变速器(HMCVT)换段液压系统的平稳性和安全性,设计了一种应对换段液压故障的诊断方法。[方法]利用自主研发的液压机械无级变速器试验平台,获得5种油路故障状态模式数据集;通过数据预处理及随机抽取的方法得到120组单一故障样本集和21组组合故障样本集,基于天牛须搜索算法(beetle antennae search,BAS)和BP(back propagation)神经网络,对处理后的120组单一故障样本建立了故障诊断模型;对标准BP神经网络模型和优化型BP神经网络模型进行试验测试和比对研究。[结果]所使用的BAS-BP方法对试验样本实现了5种油路状态模式分类;与标准BP神经网络相比,BAS-BP方法可以更好防止网络受限于局部极小值,且故障诊断正确率提升10%。[结论]与常规优化算法相比较,BAS-BP方法所需训练时间短、收敛速度快,算法运行速率提升85.76%,拥有更好的稳定性和判别精...

根据液压机械无级变速器传动原理,建立液压机械无级变速器试验台架,并利用ITI Simulation X软件对离合器控制动态系统、双向变量泵控制系统和液压机械无级变速器动态过程建立仿真模型。根据液压机械无级变速器换挡控制策略,通过液压机械无级变速器纯液压H挡、液压机械HM1、HM2挡仿真与试验结果,分析离合器流量调节阀(3L/min,4L/min,5L/min)对HMCVT输出转速、转矩的影响以及离合器减压阀压力(3MPa,4MPa,5MPa)以及对HMCVT输出转矩的影响。为进一步研究HMCVT换挡品质提供依据。

根据自走式采棉机作业工况行驶要求,结合液压机械无级变速器传动原理和发动机特性曲线,对发动机输出转速通过PT(一阶低通滤波器)与目标转速的偏差通过比例微分调节器(PI)进行控制,并建立离合器液压动态系统和自走式采棉机液压机械无级变速器动态仿真模型。根据液压机械无级变速器换挡控制策略,通过液压机械无级变速器纯液压段H挡、液压机械段HM1、HM2挡分析发动机输出转速、车辆燃油消耗率、车辆行驶速度以及车辆行驶位移。为进一步研究国产大功率自走式采棉机的应用提供理论依据。

根据液压机械无级变速器传动原理,建立液压机械无级变速器时域数学模型,利用ITI Simulation X软件对湿式离合器、变量泵控定量马达液压调速系统和液压机械无级变速器换挡过程建立系统参数可视化界面以及进行系统物理建模。根据液压机械无级变速器换挡控制策略,通过液压机械无级变速器H段、HM1~HM2段仿真与试验结果对比,对HMCVT无级转速特性、定量马达转速特性以及湿式离合器油压特性进行分析。并探究离合器油压曲线变化对HMCVT转速的影响。为进一步研究HMCVT换挡品质提供依据。