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工程车辆如轮式装载机、推土机等为了提高对外界负载的适应能力,传动系多采用液力机械传动,但液力机械传动的传动效率比较低,尤其是当遇到瞬时高强度负载需要传动系输出较大转矩时,液力变矩器的传动效率反而大幅度下降,甚至降低为零。本文结合国家自然科学基金项目(59705005)“工程车辆液力机械传动系统的电子节能控制研究”及教育部骨干教师基金项目“提高工程车辆液力机械传动系统动力性与经济性的电控方法研究”,主要以提高工程车辆的动力性与经济性为目的,对工程车辆的自动换挡规律进行了如下理论分析和实验研究。 一.概括了现有车辆自动变速器的特点,又按照其不同的分类,综述了各自的特点及发展历程,发展现状和发展趋势及在工程车辆中的应用情况。经过一百多年的发展,目前主流自动变速器大致可分为 3 种:液力自动变速器(AT)、电控机械式自动变速器(AMT)和机械无级变速器(CVT),随着信息技术革命的到来,自动变速技术正向着智能化、一体化的方向发展。实现车辆自动变速能够消除驾驶员换挡技术的差异性,提供更好的传动比转换性能,减轻驾驶员劳动强度、提高生产率。最后指明了本文的主要研究内容。 二.概括介绍了液力机械传动的组成及特点。它主要由发动机、液力变矩器、电控液动机械式有级变速器、前后驱动桥组成。由于工程车辆作业条件与作业工况复杂、多变,以及柴油机怠速不稳、易于超速的缺点,所以工程车辆一般采用全程调速柴油机作为动力源。通过分析液力变矩器的特性,研究它在工程车辆液力机械传动系统中的作用及外界负载的变化对其工况产生的影响,得出了引起液力变矩器的工况点从高效区移至低效区的原因。 三.综述了现有汽车换挡规律在工程车辆的应用状况,比较了工程车辆的作业工况与汽车行驶工况的不同之处。总结了以往解决液力变矩器效率低的方法,并提出了 3 参数自动换挡规律,使其能根据不同的负载,确定变速器当前的挡位以保证变矩器在高效区范围内工作。这种规律提高了 ZL50 轮式60<WP=66>吉林大学硕士学位论文装载机传动系统效率,从而兼顾了动力性与经济性。 四.概述了 PIC 单片机控制系统的工作原理,软、硬件控制系统的实现,实验的目的及自动变速实验台的构成及主要性能参数,介绍了实验所使用的仪器,并进行了各物理量的标定实验,最后在实验台上进行了自动换挡控制实验, 通过台架实验证明了自动换挡实验系统能够实现自动换挡,保证变矩器效率保持在一个比较高的水平上。从而可以证明 3 参数自动换挡规律是可行的、有效的。