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文结合国家自然基金项目(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”,针对工程车辆遇到瞬时高强度负载液力变矩器传动效率下降的问题,将发动机、液力变矩器、动力换挡变速箱及负载作为一个整体来研究其节能问题,利用液力变矩器泵轮转速和涡轮输出转速为控制参数的节能换挡规律,围绕自动变速控制系统的软、硬件的设计及其控制技术进行了自动变速技术在工程机械上的开发和研究工作。一、综述了车辆自动变速技术的产生和发展过程主要在查阅大量国内外车辆自动变速技术资料的基础上,介绍了自动变速器的发展过程,及在国内、外的发展现状和发展趋势及在工程车辆中的应用情况,并指出控制系统智能化、车辆电子一体化是自动变速技术发展趋势,并对工程车辆自动变速技术研究的意义、可行性分析及关键技术进行了论述。实现车辆自动变速能够消除驾驶员换挡技术的差异性,减轻驾驶员的劳动强度、提高生产率,减少废气排放。二、工程车辆两参数换挡规律的研究 综述了工程车辆所适用的汽车换挡规律及其在工程车辆的应用状况,并介绍了工程机械液力机械传动系的组成及特点,分析了液力变矩器的工况点变化导致液力变矩器本身效率下降的原因。以节能换挡规律为基础,将液力变矩器在变速器最低挡的左端低效区和最高挡的右端低效区除外的所有工况(速比i)下的效率限定在某一理想的范围内为目标,提高整个传动系的效率,节约了能源。概括性地总结了工程车辆在换挡过程中使用的控制方法,并进行了优缺点评价, 三、自动变速电控系统软、硬件设计及调试 <WP=63>电控系统的软、硬件设计是本文的核心内容,全面、系统地阐述了工程车辆自动换挡控制系统硬件电路设计的主要思想,在设计过程中采用了模块化设计的方法,对输入、输出及主控单元分开设计,从而简化了设计与调试过程,并对单片机控制系统的软、硬件抗干扰的解决做了简要的陈述。结合硬件电路,我们设计了系统软件,同样采用模块化的方式给出了程序设计各个部分的设计框架及流程。四、对效率换挡规律的台架试验阐述了工程车辆自动变速台架试验的目的及自动变速试验台的构成与试验台单片机控制系统的工作原理,完成了控制系统的数据采集系统、控制系统及换挡执行系统的可靠性检验,试验结果表明,自动换挡单片机控制系统基本达到了预先的控制目标,即根据不同工况(速比i)对挡位进行优化选择,使液力变矩器平均传动效率达到72%~75%。同时也验证了设定两个换挡延迟时间对于解决换挡循环问题是行之有效的。五、结论及不足以效率环挡规律为基础,将变矩器在变速器最低挡的左端低效区和最高挡的右端低效区除外的所有工况下的效率限定在某一理想的范围内为目标,实现了节能。但本文所得出的换挡规律只是适用于理想路面状态下,对于弯路,坡道路面状况没有考虑进去,此外,反映了驾驶员的意图的油门只是在换挡过程中人为地调节并处于某一固定值,有一定地局限性。