提高燃油经济性的拖拉机变速控制策略

作者：张明柱; 王界中; 王建华; 郭占正; 郭富强; 席志强; 许家俊

来源：农业工程学报, 2020, 36(01): 82-89.

• 拖拉机
• 传动
• 燃油经济性
• 液压机械无级变速器
• 无级变速控制策略

为实现对液压机械无级变速拖拉机的最佳燃油经济性控制,分析发动机及液压机械无级变速器(hydro-mechanical continuously variable transmission, HMCVT)对拖拉机燃油经济性的影响,研究拖拉机最佳燃油经济性无级变速控制策略,该文针对发动机和HMCVT二元调节无级变速拖拉机,分析了发动机燃油消耗率和变速器的效率变化特性,提出了以发动机有效燃油消耗率ge与HMCVT传动效率ηb的比值ge/ηb为指标的最佳燃油经济性无级变速控制策略及拖拉机负载反馈控制原理。采用参数循环算法,求算出拖拉机在负载特性场内任意工作点下的最佳发动机转速、转矩、HMCVT的最佳变速比,保证了二元协同调节下拖拉机最佳燃油经济性变速控制策略的工程实现。计算结果显示:最佳变速比的分布呈现梯田状,平台部分的最佳变速比对应HMCVT纯机械传动时的工作状态,此时HMCVT处于传动效率最高点,并且在变速器传动效率高于0.92的工作区,最佳变速比的分布比例高达72.84%。相比较一元调节下分别以ge、ge/ηb为指标、二元调节下以ge为指标的3种变速控制策略,明显降低了拖拉机燃油消耗率。牵引功率范围内,当拖拉机在某一目标车速下稳定工作时,在基于ge/ηb最小化的二元调节变速控制策略调控下,拖拉机更可能在较低油耗状态下工作。表明以ge/ηb为指标的二元调节拖拉机最佳燃油经济性变速控制策略能够提高拖拉机在任意工况下的燃油经济性。

• 单位
  河南科技大学; 机电工程学院