[發明專利]一種履帶裝甲車輛換擋動態工況傳動效率計算方法

有效

• 申請號: 201911044015.7
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110929334B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 李春明;張喜明;張金樂;徐宜;卜樹峰;宋美球;靳建波;陳嘉楊;喬麗;李明勇;魏然;柳泓蜇
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;B60W50/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 王曉娜

1.一種履帶裝甲車輛換擋動態工況傳動效率計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，通過實車和臺架試驗獲取履帶裝甲車輛傳動裝置在不同路面工況運行狀態、載荷以及噪聲數據，并利用頻譜分析法對測試數據進行降噪預處理；

步驟S2，計算換擋過程動態傳動效率；

采用換擋過程扭矩、轉速突變點修正傳動裝置輸出扭矩與輸入扭矩之間的遲滯，使傳動輸出功率與輸入功率時間在上同步；采用傳動輸入、輸出正負扭矩分離的方法，排除計算過程中車輛慣性對傳動裝置輸出功率計算的影響，得到輸入、輸出正扭矩，按照如下公式計換擋過程平均傳動效率以評價換擋過程動態傳動效率；

換擋過程平均傳動效率計算公式如下所示：

式(1)中，換擋過程表示傳動裝置平均輸出功率，單位為W；表示傳動裝置平均輸入功率，單位為W；

所述步驟S2包括以下步驟：

步驟S201，傳動裝置輸出扭矩的遲滯修正；

計算換擋過程中輸入和輸出扭矩一階導數，根據導數為零點判斷極小值點，根據函數極小值點確定扭矩突變點位置；

查詢換擋過程輸入、輸出扭矩突變點對應的時間分別為Index(T_in)、Index(T_out)，以傳動輸入扭矩信號的極小值為基準，計算輸出扭矩信號的遲滯時間如下：

t_Hys，Tout＝Index(T_out)-Index(T_in)???(4)

根據遲滯時間對輸出扭矩信號的時間修正為：

T’_out＝T_out(t+t_Hys，Tout)??(5)

步驟S202，計算輸入、輸出正扭矩；

T”_in＝(T_in+abs(T_in))/2?(6)

T”_out＝(T’_out+abs(T’_out))/2?(7)

式(6)、(7)中，T”_in為傳動輸入正扭矩，T”_out為傳動輸出正扭矩，abs()為求絕對值函數；

步驟S203，計算換擋過程平均輸出功率平均輸入功率具體如下

式(8)中，t₁為開始換擋時間，單位為s；Δt為換擋持續時間，單位為s；P_out為傳動裝置瞬時輸出功率，單位為W；

式(9)中，P_in為傳動裝置瞬時輸入功率，單位為W；

傳動裝置輸出功率P_out計算如下

P_out＝T_out·ω_out?(10)

式(10)中，T_out為傳動輸出軸扭矩，單位為N·m；ω_out為傳動輸出轉速，單位為Rad/s；

傳動裝置輸入功率P_in計算如下

P_in＝T_in·ω_in?(11)

式(11)中，T_in為傳動輸入軸扭矩，單位為N·m；ω_in為傳動輸入轉速，單位為Rad/s；

步驟S204，計算平均傳動效率；

將式(8)、(9)、(10)、(11)帶入式(1)中，可得換擋過程平均傳動效率計算公式如下

將時間修正、正負扭矩分離后的扭矩數據代入式(12)中，可得最終的換擋過程平均傳動效率計算公式

式(13)中，n為輸出軸數量，k為第k個輸出軸，m為輸入軸數量，j為第j個輸入軸；

步驟S3，單位行駛里程傳動效率計算；

統計履帶裝甲車輛在不同路面行過程換擋使用頻率，根據各換擋使用頻率分配權重，計算單位行駛里程傳動效率；

履帶裝甲車輛單位行駛里程換擋過程傳動效率計算公式如下

式(14)中，N為換擋模式總數，為某種路面工況換擋過程傳動效率；每種換擋過程效率的值至少取三次不同時間計算值的平均值；i為檔位；為履帶裝甲車輛換擋動態工況傳動效率；

由于不同路面工況車輛行駛過程中狀態、載荷參數差異較大，傳動裝置效率應分開計算，再取平均，具體如下：

式(15)中，變量下標g、u、b和c分別表示砂石、土路、鋪面路和水泥路面。