車輛工程外文翻譯-地面車輛自動變速器的換擋節能研究【中文3880字】【PDF+中文WORD】

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寧、Abs t r a c t：To i mp r o v e g r o u n d v e h i c l e e f fic i e n c y，s h i ft s c h e d u l e e n e r g y s a vi n g wa s p r o p os e d f o r t h e g r o u nd ve h i c l e a u t o ma t i c t r a n s mi s s i o n b y s t u d yi n g t h e f u n c t i o n o f t h e t o r q u e c o n v e r t e r a n d t r a n s mi s s i o n i n t h e v e h i c u l a r d r i ve t r a i n Th e s h i f t s c h e d u l e c a n k e e p t h e t o r q u e c on v e rte r wo r k i n g i n t h e h i g h e f f i c i e n c y r a n g e u nd e r a l l t h e wo r k i n g c o nd i t i o n s e x c e p t i n t h e l o w e f fi c i e n c y r a n g e o n t h e l e f t wh e n t h e t r a n s mi s s i o n wo r k e d a t t h e l o we s t s h i ft a n d i n t h e l o w e m c i e n c y r a n g e o n t h e r i g h t wh e n t h e t r a ns mi s s i o n wo r k e d a t t h e h i g h e s t s h i f t Th e s h i f t q u a l i t y k e y f a c t o r s we r e a n a l ys e d The a u t o ma t i c t r a ns mi s s i o n s b e n c h t e s t a d o p t i n g t h i s s h i f t s c h e du l e wa s ma d e o n t h e a u t o ma t i c t r a n s mi s s i o n s t e s t b e dTh e e x pe r i me nt a l r e s u l t s s h o we d t h a t t h e s h i f t s c h e d ul e wa s c o r r e c t a n d t ha t t h e s hi fi q u a l i t y wa s c o n t r o l l a b l e Ke y wo r ds：Gr o u nd v e h i c l e，Hy d r o d y na mi c d rive，Au t o ma t i c t r a n s mi s s i o n，S h i ft s c h e d u l e，S a vi n g e n e r g y，S hi ft q u a l i t y Do c u me n t c o d e：A CLC nu m b e r：U2 7 0 1 I NTRODUCTI ON Th e t e c h n o l o g y o f a u t o ma t i c t r a n s mi s s i o n i n t h e a u t o mo b i l e i s wi d e l y a p p l i e d i n t h e g r o u n d v e h i c l e t o i n c r e a s e p r o d u c t i v i t y a n d d e c r e a s e i n t e n s i t y o f l a b o r Ho we v e r，t h e p e r f o r r n a n c e o f t h e g r o u n d v e h i c l e i n v a r i o u s o p e r a t i n g c o n d i t i o n s s uc h a s l o w s p e e d，h e a v y l o a d a n d s h a r p l y c h a n g i n g l o a d i s v e r y d i f f e r e n t f r o m t h a t o ft h e a u t o mo b i l e i n n o r m a l o p e r a t i o n Th e r e f o r e，t h e g r o u n d v e h i c l e c a n n o t a d o p t t h e me t h o d o f t h e l o c k u p c l u t c h u s e d i n t h e a u t o mo b i l e t o s ol v e t h e p r o bl e m o f t h e t o r q u e c o n v e r t e r wo r k i n g i n i t s l o w e f f i c i e n c y r a n g e(Go n g，2 0 0 2)I n o r d e r t o ma k e r e a s o n a b l e u s e o f e n e r g y s o u r c e s a s h i f t s c h e d u l e i s s t ud i e d i n o r d e r t o d e c i d e whi c h s h i f t c o u l d e n s u r e t h a t t h e t o r q u e c o n 一 P r o j e c t(No 5 9 7 0 5 0 0 5)s u p p o r t e d b y t h e Na t i o n a l Na t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a v e rte r wo r k s i n i t s h i g h e f f i c i e n c y r a n g e a c c o r d i n g t o t h e a c t u a l l o a d Th i s i s t h e p r o bl e m o f s h i fi s d e c i s i o n m a k i n g As we k n o w，t h e e n g i n e a n d t o r q u e c o n v e rte r i n t h e v e h i c l e d r i v e t r a i n a r e c o mp l i c a t e d n o n l i n e a r s y s t e ms v e ry d i f fic ul t t o c o n t r o 1 T h e ma i n a d v a n t a g e o f f u z z y c o n t r o l i n c o rp o r a t i n g h u m a n e x p e r i e n c e s i n t h e a l g o r i t h m i s i t s a b i l i t y t o d e a l wi t h n o n l i n e a r s y s t e ms a n d n o t r e q ui r i n g a f o r r n a l a n a l y t i c a l s t r u c t ur e i n a p p l i c a t i on I n t h e l a s t d e c a d e，a n u mb e r o f r e s e a r c h e r s c o n d u c t e d e x pl o r a t o ry wo r k o n f u z z y c o n t r o l f o r t h e c o n t r o l s y s t e ms o f t h e a u t o ma t i c t r a n s mi s s i o n(Ya ma g u c h i e t a 1 ，1 9 9 3；S a k a g u c h i，1 9 9 3；S h e n，1 9 9 7)C o mp a r e d w i t h t h e t r a d i t i o n a l c o n t r o1 f u z z y c o n t r o l i s a s a t i s f a c t o ry b u t n o t a n o p t i ma l c o n t r o 1 I n t h i s s t u d y we a r e c o n c e r n e d wi t h t h e c o n t r o l e f f e c t o f t h e t o r q u e c o n v e rte r a n d t r a n s m i s s i o n o n t h e v e h i c u l a r d r i v e t r a i n a n d d e t e rm i n i n g t h a t t h e t o r q u e c o n v e rte r 維普資訊 http:/ G o n g e t a l J Z h e j i a n g U n i v S C I 2 0 0 4 5(7)8 7 8 8 8 3 i s ma i n t a i n e d wo r k i ng i n i t s h i g h e ffi c i e n c y r a n g e b y g e a r s hi ft wi t h a n e w s h i ft s c h e d u l e S HI FT S CHEDULE S h i ft s c h e d u l i n g a d j u s t s t h e s h i ft i n g mo me n t (o f v a r i o u s s h i fl s o f t h e a u t o ma t i c t r a n s mi s s i o n c h a n g e s)wi t h t h e c o n t r o l p a r a me t e r s I t i s t h e k e y t e c h n o l o g y o f t h e a u t o ma t i c t r a n s mi s s i o n d e v e l o p e d；a n d d i r e c t l y a f f e c t s t h e v e h i c u l a r e c o n o mi c a n d p o we r p e r f o r ma n c e Th i s s e c t i on i s o r g a n i z e d a s f o l l o ws：F i r s t t he d e fin i t i o n s o f hi g h e ffi c i e n c y r a n g e a n d l o w e f fi c i e n c y r a n g e a r e g i v e n Th e n，t h e r e a s o n wh y t h e t o r q u e c o n v e r t e r wo r k s i n t h e l o w e ffi c i e n c y r a n g e i s d i s c u s s e d Fi n a l l y，t h e me t h o d f o r s o l vi n g t he p r o b l e m i s p r e s e n t e d De fin i t i o ns o f h i g h e f fic i e n c y r a ng e a nd l o w e f-f i c i e n c y r a ng e I n o r d e r t o e v a l u a t e t h e e c o n o mi c pe r f o rm a n c e o f t h e t o r q u e c o n v e rte r，t h e e ffi c i e n c y o f t h e t o r q u e c o n v e r t e r i s r e q u i r e d t o be n o l e s s t h a n a n i d e a l v a l u e q tc m in i n u s e(r tc m in=7 5 i n e n g i n e e r i n g ma c h i n e r y，r tc m in 一-8 0 i n t h e a u t o mo b i l e u s u a l l y)Th e p r i ma ry c h a r a c t e r i s t i c of YJ 3 5 5 t o r q u e c o n v e rt e r i s s h o w n i n F i g 1(Z h a o e t a 1 ，2 0 0 1)T h e r e a r e t wo p o i n t s me e t i n g t h e c o n d i t i o n o f q t c=q t c m i n Th e wh o l e wo r k i n g c o n d i t i o n o f t h e t o r q ue c o n v e rte r i s d i v i d e d i n t o t h r e e r e g i o n s b y t h e t wo p o i n t s，n a me l y，t h e l o w e ffi c i e n c y r a n g e l o c a t i n g i n l o w s p e e d r a t i o，hi g h e ffi c i e n c y r a n g e a n d l o w e ffi c i e n c y 2 薈 0 號 S p e e d r a t i o j 6 電 山 Fi g 1 YJ 3 5 5 T o r q ue c o n ve r t e r pr i ma r y c h a r a c t er i s t i c s 8 7 9 r a n g e l o c a t i n g i n hi g h s pe e d r a t i o W h e n t h e t o r q u e c o n v e rte r wo r k s i n t h e l o w e ffi c i e nc y r a ng e wh i l e t h e wo r k i n g c o n d i t i o n p o i n t l o c a t e s i n t h e l o wo r h i g h s p e e d r a t i o，t h e s h i fl s c h e d u l e mu s t c o n t r o l t h e t r a n s mi s s i o n t o s h i fi s o a s t o k e e p t h e t o r q ue c o n v e rte r wo r k i ng i n t h e h i g h e ffi c i e n c y r a n g e Re a s o n f o r t h e t o r q u e c o n v e r t e r s wo r k i n g i n l o w e ffi c i e n c y r a n g e T he t o r q u e c o n ve rte r c a n mu l t i p l y t he t o r q u e，a c c or d i n g t o v a r i o u s o p e r a t i n g c o n d i t i o n s F o r t h e g r o un d v e h i c l e e q ui p p e d wi t h t h e t o r q u e c o n v e rte r，t h e wo r k i n g c o n d i t i o n p o i n t o f t h e t o r q u e c o n v e rte r i s mo v e d t o t h e l o w e ffi c i e n c y r a n g e l o c a t i n g i n t h e l o w s p e e d r a t i o f r o m t h e h i g h e ffi c i e n c y r a n g e a s t h e v e h i c l e s s u s t a i n i n g r e s i s t a n c e i n c r e a s e s Co n t r a r i l y，t he wo r k i n g c o n d i t i o n p o i n t o f t he t o r q u e c o n v e rte r i s mo v e d t o t h e l o w e ffi c i e n c y r a n g e l o c a t i n g i n t h e h i g h s p e e d r a t i o fro m t h e h i g h e ffi c i e n c y r a n g e a s t h e v e h i c l e s s u s t a i n i n g r e s i s t a n c e d e c r e a s e s I t c a n b e k n o wn t h a t t he a u t o c o n t r o l s ys t e ms c a n k e e p t h e t o r q u e c o n v e rte r wo r k i n g i n t h e h i g h e ffi c i e n c y r a n g e by l i mi t i n g t h e r a n g e o f t h e t o r q u e c o n v e rte r s t o r q u e v a r i a t i o nCo n s e q u e n t l y，a s h i ft s c h e d u l e f o rm ul a i s d e d u c e d a s f n 1 1 o ws Sh i f t t he o r y Th e s h i fl s c h e d u l e a i ms t o c o n t r o l a n d s e t t h e c o mmo n wo r k i n g p o i n t o f e n g i n e a ri d t o r q u e c o n v e r t e r s o t h a t t h e t o r q u e c o n v e rte r e ffi c i e n c y q t c i s n o l e s s t h a n t h e i d e a l v a l u e r t c m i n,i n o t h e r wo r d s，t h e p o i n t s s a t i s f y i n g t h e c o n d i t i o n c=c m i n a r e u s e d a s t he s hi ft p o i n t s Th e g e a r s hi ft i s d e c i d e d b y t h e a u t o ma t i c t r a n s mi s s i o n c o n t r o l s ys t e m s c a l c u l a t e d t r a n s mi s s i o n g e a r r a t i o t h a t c o n t r o l s t h e t o r q ue c o n v e rte r t o wo r k i n t h e r a n g e r t c-r t c m i n T he g r o u n d v e h i c l e mo d e l i s s h o wn i n Fi g 2 (G o n g a n d Z h a o，2 0 0 1 a；2 0 0 l b)Fi r s t，we c o n s i d e r t h e c a s e o f t h e t o r q u e c o n v 一 i n e H。sm issi。n transm ission _ l Vehicle and term ina】L Fi g 2 M o d e l o f v e h i c l e 約 o 。一 J o 苗B J 一 譬導 u 維普資訊 http:/ G o n g e t a 1 J Z h e j i a n g U n i v S C I 2 0 0 4 5(8 7 8-8 8 3 e r t e r wo r k i n g i n t h e l o w e ffi c i e n c y r a n g e l o c a t i n g i n t h e l o w s p e e d r a t i o I t i s s u p p o s e d t h a t t h e t wo p o i n t s i n F i g 1 r e p r e s e n t t h e wo r ki n g c o n d i t i o n p o i n t i n t h e l o w e ffi c i e n c y r a n g e l o c a t i n g i n t h e l o w s p e e d r a t i o a nd t h e s h i ft po i n t me e t i n g t h e c o nd i t i o n o f r t c=r t c m i n，r e s p e c t i v e l y，a n d c，l i m r e p r e s e n t t h e t wo p o i n t s t o r q u e，r e s p e c t i v e l y S u p p o s e t h a t t h e t r a n s mi s s i o n g e a r r a t i o i s i t To m o v e t h e wo r k i n g c o n d i t i o n p o i n t t o t h e h i g h e ffi c i e n c y r a n g e fro m t h e l o w e ffi c i e n c y r a n g e，t h e t r a n s mi s s i o n i s u s e d t o i n c r e a s e t h e t o r q u e Th e n t h e r e i s i =h m W h e n t h e t o r q u e c o n v e r t e r wo r k s i n t h e l o w e f 6 c i e n c y r a n g e l o c a t i n g i n t h e h i g h s p e e d r a t i o，E q (1)i s o b t a i n e d i n t h e s a me wa y wh e r e t h e d i f f e r e n c e i s t h a t c l i m i s t h e o u t p u t t o r q u e c o r r e s p o n d i n g t o t h e s h i ft p oi n t i n t h e h i g h s pe e d r a t i o Th e a b o v e t wo s i t u a t i o n s a r e c o n s i d e r e d t o g e t h e r S i n c e t h e f u n c t i o n o f t h e t r a n s m i s s i o n i n t h e v e h i c u l a r d r iv e s y s t e m i s t o a d j u s t t h e o u t p u t t o r q u e o f t h e d r i v e s y s t e m b y g e a r s h i ft，t h e a b o v e o b t a i n e d f t i s t h e mu l t i p l e(o r fr a c t i o n)o f t h e t r a n s mi s s i o n o u t p u t t o r q u e a t t h e n e x t mo me n t Ho we v e r，d u r i n g a c o n t i n u o u s s h i ft，t h e t r a n s mi s s i o n i s a l r e a d y i n a c e rta i n s h i ft，t h a t i s，t h e t r a n s m i s s i o n o u t p u t t o r q u e h a s b e e n ma g ni fie d t o a fra c t i o n a t t h e p r e s e n t mo me nt a n d t h e ma g ni t u d e i s t h e g e a r r a t i o o f t h e t r a n s mi s s i o n T h e r e f o r e，t h e mu l t i p l e(o r fra c t i o n)o f t h e t r a ns mi s s i o n o u t p u t t o r q u e a t t h e n e x t mo me n t mu s t b e i n c r e a s e d(o r d e c r e a s e d)b y a f a c t o r f t a g a i n I n o t h e r wo r d s，t h e g e a r r a t i o a t t h e n e x t mo me n t mu s t b e i n c r e a s e d(o r d e c r e a s e d)b y a f a c t o r i t o n t h e b a s i s o f t h e p r e s e n t g e a r r a t i o，t h a t i s l t p r e s t Z t (2)wh e r e i t n e x t i s t h e t r a n s m i s s i o n g e a r r a t i o a t t h e n e x t mo me nt，i t D r e s e n t i s t h e t r a n s m i s s i o n g e a r r a t i o a t p r e s e n t F r o m E q s (1)a n d(2)，t h e s h i ft s c h e d u l e f o r-mu l a i s a s fol l o ws：I t n e x t I t p r e s e n t t cl i m Al t h o ug h t h e i d e a l g e a r r a t i o s o f t h e t r a n s-m i s s i o n a r e c o n t i n u o u s va l u e s t h e a c t ua l g e a r r a-t i o s o f t h e t r a n s mi s s i o n s u p p l i e d a r e d i s c r e t e fin i t e v a l u e s I n p r a c t i c a l a p pl i c a t i o n s，t h e g e a r r a t i o i s c h o s e n a c c o r d i n g t o wh e t h e r t h e wo r k i n g c o nd i t i o n p o i n t o f t h e t o r q u e c o n v e rte r l o c a t e s i n t h e l o w s p e e d r a t i o r e g i o n o r i n t h e h i g h o n e Un d e r t h e c o n d i t i o n t h a t t h e wo r k i n g c o n d i t i o n p o i n t o f t h e t o r q ue c o n v e rte r l o c a t e s i n t h e l o w s p e e d r a t i o r e g i o n t h e l o we s t s h i f t i s c h o s e n wh e n t h e c a l c u l a t e d g e a r r a t i o i s l a r g e r t h a n t h e ma x i mu m g e a r r a t i o o f t h e t r a ns mi s s i o nOt h e r wi s e t h e b i g g e r g e a r r a t i o wi l l b e c h o s e n wh e n t h e c a l c u l a t e d g e a r r a t i o i s b e t we e n t h e t wo a c t u a l g e a r r a t i o s o f t h e t r a n s m i s s i o n Und e r t h e c o nd i t i o n t h a t t h e wo r k i n g c o n d i t i o n p o i n t o f t h e t o r q u e c o n v e rte r l o c a t e s i n t h e h i g h-s p e e d r a t i o r e g i o n，t h e h i g h e s t s h i ft i s c h o s e n wh e n t h e c a l c u l a t e d g e a r r a t i o i s s ma l l e r t h a n t h e mi n i mu m g e a r r a t i o o f t h e t r a n s m i s s i o n Ot h e rw i s e t h e s ma l l e r g e a r r a t i o wi l l b e c h o s e n wh e n t h e c a l c ul a t e d g e a r r a t i o i s b e t we e n t h e t wo a c t ua l g e a r r a t i o s o f t h e t r a n s mi s s i o n No wa n e x a mp l e i s t a k e n t o s h o w h o w i t i s u s e d S u p p o s e t h a t a t r a n s m i s s i o n wi t h 4 s h i fts，i 4 i 3 i 2 i l，wh e r e i n i s g e a r r a t i o，n i s s h i ft，a n d =1，2，3，4 Th e s h i f t i s c h o s e n a s s h o wn i n Ta b l e 1 M e t ho d t o p r e v e nt s hi ft c y c l i n g As d i s c u s s e d b e f o r e，t h e u p s h i ft p o i n t a n d t h e d o wn s h i ft p o i n t a r e t h e s a me i n t he a b o v e s h i ft s c h e d u l e I n o r d e r t o p r e v e n t t h e t r a ns mi s s i o n “h u n t i n g”i n u s e，a m e t h o d i s a d o p t e d t o d i s t i n g ui s h Ta bl e 1 Sh i f t c h o o s i n g me a s u r e 維普資訊 http:/ G o n g e l a l JZ h e j i a n g Un i v S C I 2 0 0 4 5(7)8 7 8 8 8 3 t h e no r ma l fro m t h e f r e q u e n t g e a r t h a t c h a n g e s s h i f1 F i r s t l y，s i n c e t h e s h i ft f r e q u e n c y o f t h e g r o u n d v e h i c l e i s n e a r l y a t h o u s a n d t i me s p e r h o u r(Wa n g e t a 1 2 0 0 0)t h e mi n i mu m t i me i n t e r v a l fro m o n e s h i ft t o t h e n e x t i s c h o s e n t o b e 2 s e c o n d s S u p p o s e t h a t t h e t i me o f t h e d a t a a c q u i s i t i o n i s t(ms)，t h e fre q u e n c y o ft h e s h i ft d e c i s i o n b e t we e n t wo s h i fts i s 2 0 0 0 t Th e r e f o r e，wh e n t he fre q u e n c y o f t h e u p s h i ft(o r d o wn s h i ft 1 i s h a l f o f t h e s h i ft d e c i s i o n t i me s，i t i s a fre q u e n t g e a r c h a n g e s s h i ft W h e n t h e t i me s o f t h e u p s h i ft(o r d o wn s h i ft)a r e t h e s a me a s t h e s h i ft d e c i s i o n t i me s，i t i s a n o rm a l g e a r c h a n g e s s h i f1 Th e me t h o d n o t o n l y a d a p t s t o t h e a b o v e s h i fl s c h e d u l e b u t a l s o a c t s a s a g e n e r a l me t h o d f o r a l l s h i fl s c h e d ul e s t o a v o i d s h i fl c y c l i n g S HI F T QUAL I T Y Th e g e a r s h i ft i s c o mpl e t e d b y c o n t r o l l i n g c l u t c h o r b r a k e t o e ng a g e o r d i s e n g a g e As s h i fi q u a l i t y i s c l o s e l y l i n k e d t o wh e t h e r a s h i fl s c h e d u l e c a n b e a p p l i e d t o t h e a c t u a l v e h i c l e i t i s n e c e s s a r y t o d i s c us s t h e de l i b e r a t e d i n d e x a n d t h e ma i n f a c t o r s a f f e c t i n g s h i fl q u a l i t y，i n o r d e r t o p r o v i d e a t h e o r e t i c a l b a s i s for i mp r o v i n g s h i fl q ua l i t y A t p r e s e n t，i e r k i s u s e d a s t h e d e l i b e r a t e d i n d e x o f s h i fl s mo o t h ne s s J e r k i s d e fin e d a s t h e c h a n g e o f t h e l o n g i t ud i n a l a c c e l e r a t i o n o f t h e a u t o mo b i l e I t s ma t h e ma t i c a l e x p r e s s i o n i s(Le i e t a 1 1 9 9 9 1 d a d 2 v r d 2(Do T d t d t i o d t i o I W d(T o )d Y o T f 0 w d f w h e r e j，v a r e t h e j e r k，a c c e l e r a t i o n a n d s p e e d o f t h e v e h i c l e，r e s p e c t i ve l y，t i s t i me，r i s t h e wh e e l r a d i u s，i 0 i s t h e g e a r r a t i o b e t we e n t h e t r a n s mi s s i o n o u t p u t s h a ft a n d t h e d r i v i n g wh e e l，W0 T，T O T a r e t h e a n g ul a r v e l o c i t y a n d t o r q u e o f t h e t r a n s mi s s i o n o u t p u t s h a ft，r e s pe c t i v e l y，T w i s t h e r e s i s t a n c e mo me n t a c t i n g o n t h e wh e e l，a n d s u p p o s e d t o b e 8 8l u n c h a n g e d d u r i n g a s h i ft，1 w i s t h e mo me n t o f i n e r t i a r e l a t i n g t o t h e p a r t o f t h e t r a n s mi s s i o n o u t pu t s h a f1 Th e a b o v e fo rm ul a s h o ws t h a t t h e e f f e c t i v e me t h o d o f d e c r e a s i n g i e r k i s t o c o n t r o l t h e e f f e c t o f t o r q u e c h a ng e o n t h e t r a ns mi s s i o n o u t p u t s h a ft，t h a t i s，t o ma k e t h e t o r q u e c h a n g e mi n i mu m BENCH TES T I n o r d e r t o v e r i f y t h e s h i ft s c h e d u l e，a n a u t o m a t i c t r a n s mi s s i o n t e s t e x p e r i me n t wa s ma d e o n a n a u t o ma t i c t r a n s mi s s i o n s t e s t b e d Co mp on e n t o f a u t o m a t i c t r a ns mi s s i o n s t e s t-b e d Th e c o mp o n e n t s a nd c o n t r o l me t h o d o f t h e a u t o ma t i c t r a n s mi s s i o n s t e s t b e d i s s h o wn i n Fi g 3 I t c a n b e s e e n t h a t t h e a u t o ma t i c t r a ns mi s s i o n s t e s t b e d c o n s i s t s o f a n e n g i n e，a t o r q u e c o n v e rte r，a t r a n s mi s s i o n，a s p e e d i n c r e a s e r，a n d a n e l e c t r i c e d d y c u r r e n t d y n a mo me t e r Th e e n g i n e i s a p o we r s u p p l y Th e e l e c t r i c e d d y c urre n t d y n a mo me t e r i s a p o we r d i s s i p a t i o n d e vi c e u s e d fo r l o a d i n g fo r t h e d r i v e t r a i n b y a d j u s t i n g w i n d i n g c u rr e n t t o c h a n g e t h e b r a k e l o a d Th e s p e e d i n c r e a s e r i s u s e d for ma t c h i ng t h e r o t a t i o n a l