【摘要】：給出了車輛的換擋品質(zhì)評價(jià)指標(biāo),包括沖擊度、滑磨功和換擋時(shí)間;結(jié)合ZL50裝載機(jī)傳動系統(tǒng),并針對液壓控制的動力換擋離合器在換擋時(shí)傳遞轉(zhuǎn)矩變化,總結(jié)了換擋品質(zhì)的幾個(gè)主要影響因素;用Matlab/Simulink對評價(jià)指標(biāo)中的沖擊度進(jìn)行仿真分析,最后通過試驗(yàn)驗(yàn)證給出實(shí)現(xiàn)改善的控制策略。
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圖片說明： cp(3)式中，t1為離合器開始滑摩時(shí)刻;t2為離合器結(jié)束滑摩時(shí)刻;T為摩擦力矩，N·m;ω1為離合器主動片轉(zhuǎn)速，rad/s;ω2為離合器從動片轉(zhuǎn)速，rad/s;μ為動摩擦因數(shù);Fn為法向總壓力，N;z為摩擦副個(gè)數(shù);Ｒcp為摩擦片有效半徑，m。由上式可知，要減小滑摩功就要縮短滑摩時(shí)間，盡快將離合器實(shí)現(xiàn)結(jié)合。1.1.3換擋時(shí)間換擋時(shí)間指從控制器發(fā)出換擋指令到某一新?lián)跷浑x合器完全結(jié)合并平穩(wěn)運(yùn)行所用時(shí)間。在滿足車輛換擋沖擊和滑磨功的要求下，應(yīng)盡量縮短擋位切換過程所用時(shí)間。整個(gè)換擋過程消耗的時(shí)間如圖1所示，可表示［6］為t=t1+t2－Δt12(4)式中，t1為離合器開始放油到完全分離的時(shí)間，s;t2為離合器快速充油、緩沖升壓、階躍升壓過程所用時(shí)間，s;Δt12為兩個(gè)離合器換擋重疊時(shí)間，s。圖1換擋時(shí)間換擋時(shí)間對于沖擊度和滑磨功的影響是矛盾的，換擋時(shí)間越長，則換擋過程中的沖擊度越小，而滑磨功越大;反之，若換擋時(shí)間越短，則沖擊度越大，滑磨功越校所以換擋時(shí)間對于換擋品質(zhì)的控制有十分重要的作用。1.2換擋品質(zhì)的影響因素液力變矩器由渦輪、泵輪和導(dǎo)輪組成，它根據(jù)泵輪和渦輪之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系使導(dǎo)輪改變液流方向來進(jìn)行變矩，是一種能隨車輛行駛阻力的不同而自動改變變矩系數(shù)的無級變速器;其依靠自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，使液體定向流動［7］，實(shí)現(xiàn)了液能和動能的相互轉(zhuǎn)換，對動力傳遞和切斷起到了一定的作用。液力變矩器因其自適應(yīng)外載荷和柔性系統(tǒng)的特點(diǎn)，具有保證車輛平穩(wěn)起步、減小傳動系統(tǒng)振動、防止超載等優(yōu)勢，能一定程度地改善換擋品質(zhì)。工程車輛動力換擋過程是一個(gè)或幾個(gè)離合器分離的同時(shí)，另外一個(gè)或幾個(gè)離合器結(jié)合，在此過程中通過電磁閥控制不同的油路，
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圖片說明： .1離合器缸內(nèi)油壓離合器缸內(nèi)油壓是控制離合器結(jié)合或分離的動力，由式(1)可知，換擋過程中，沖擊度與變速器輸出軸的轉(zhuǎn)矩有關(guān)，即與控制離合器傳遞摩擦轉(zhuǎn)矩的油壓有關(guān)。油液的不可壓縮性決定了在動力換擋過程中液壓系統(tǒng)剛性大的弊端。換擋越急促，油壓波動范圍越大，，就越容易造成離合器傳遞的摩擦轉(zhuǎn)矩大的波動，需液壓控制回路對充放油油壓進(jìn)行緩沖控制。1.2.2換擋時(shí)序工程車輛起步和動力換擋參與的離合器有2個(gè)或者2個(gè)以上，參與動作的離合器不同接合順序直接影響著換擋品質(zhì)，要對不同離合器作用時(shí)間進(jìn)行控制。圖2壓緊機(jī)構(gòu)油壓換擋重疊特性為了保證動力換擋功率的連續(xù)性和換擋的平穩(wěn)性，離合器摩擦片結(jié)合和分離應(yīng)有重疊時(shí)間，稱為換擋重疊，換擋重疊主要取決與參加動作的油缸的油壓開始作用時(shí)間和油壓增減規(guī)律［8］。在升擋和降擋時(shí)，離合器的換擋重疊是不同的，即油缸的充放油規(guī)律不同，如圖2所示。升擋時(shí)，換擋重疊要合適(圖中實(shí)線)，才能保證動力傳遞不中斷，發(fā)動機(jī)(渦輪)轉(zhuǎn)速變化平穩(wěn)，轉(zhuǎn)矩沖擊小，離合器滑摩功小;降擋時(shí)，換擋重疊最好是不足(圖中虛線)，發(fā)動機(jī)在離合器分離后卸載升速，有利于與接合的離合器同步，減少換擋時(shí)間，同時(shí)獲得較好的換擋質(zhì)量。1.2.3慣性能量ZL50裝載機(jī)的高擋位傳動比小于低擋位傳動比，第41卷第7期工程車輛傳動系統(tǒng)換擋沖擊度分析與仿真143
【作者單位】： 四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院;四川日機(jī)密封件股份有限公司;
【分類號】：TH132

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本文編號：2515934