面向复杂工况的液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略

张泽宇; 惠记庄; 许仕伟; 耿麒; 卜正锋

西安交通大学学报 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (2) : 146 -156.

张泽宇, 惠记庄, 许仕伟, 耿麒, 卜正锋

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摘要

针对工程机械在复杂工况下能源利用率不高的问题，提出了一种液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略。首先，在装载机功率与力学平衡的基础上，构造了基于牵引性能理论的装载机动力传动系统仿真平台，并通过装载机循环工况采集到的实验数据验证了其有效性和可靠性；其次，基于发动机与液力变矩器台架实验，研究了ZL50型装载机的牵引特性，对比了其在起步、举升、铲掘、匀速4种不同牵引阶段的动力性能，分析了液力变矩器的闭锁点对装载机动力性、平顺性和经济性的影响；最后，提出了面向复杂工况的液力变矩器与变速箱效能优化协同控制策略，并对优化前后的装载机效能进行了对比分析。研究结果表明：在相同的V型循环工况下，采用所提出的控制策略，装载机等油耗输出能量从372.69 kW·h·mL^-1提高到420.51 kW·h·mL^-1,整机效能提高了约12.8%。所提策略可为大型工程机械传动效率低、燃料消耗大、污染排放严重等问题提供解决方案。