[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

本發明屬于履帶車輛技術領域，公開了一種履帶裝甲車輛換檔動態工況傳動效率計算方法。該方法基于車輛實際行駛過程，從一定時間尺度內的傳動裝置功率流入與流出即能量傳遞的角度衡量傳動效率。本發明克服了以往只能穩態計算傳動裝置效率的難題，實現了通過測試技術手段對車輛行駛過程換檔動態工況傳動效率評價；反映車輛實際行駛換檔過程中傳動裝置傳遞功率的綜合效能，有效地反映車輛燃油經濟性能；為綜合傳動、雙態邏輯傳動等不同模式傳動裝置之間換檔傳動效率的對比提供了參考。

技術領域

本發明屬于履帶車輛技術領域，具體涉及一種軍用履帶裝甲車輛換擋動態工況傳動效率計算方法。

背景技術

傳動效率是傳動系統重要的性能指標，其數值的高低對車輛燃油經濟性優劣有重要影響，是傳動系統設計及考核重要內容。尤其在現代履帶裝甲車輛戰場″全域機動、直達突擊″的能力要求下，提高傳動效率能夠有效降低履帶裝甲車輛戰場保障需求，對提高車輛戰場生存能力有重要意義。

根據閆清東、張連弟等著《坦克構造與設計》和B.M.安東諾夫等著《軍用履帶車輛傳動裝置》，履帶裝甲車輛傳動裝置的傳動效率可用傳動裝置輸出端功率P_out與傳動裝置輸入端功率P_in之比來計算，即

根據式(1)可知，利用測試系統測量傳動裝置在某時刻的輸入、輸出端功率即可計算傳動裝置在該時刻的傳動效率。然而，對于履帶裝甲車輛，其傳動裝置集合了復雜的機械和液壓系統，內部的液力變矩器、液壓馬達、離合器以及行星齒輪排等機構使功率由輸入軸傳遞至輸出軸的過程具有時間上的滯后性。同時，由于履帶裝甲車輛具有較高質量，使其具有很大慣性，這導致車輛在行駛過程中傳動裝置負載存在不平衡狀態，其輸出軸有時會承受負扭矩，如果采用式(1)直接計算車輛動態工況下傳動效率會存在較大誤差，不能準確反映傳動裝置的功率傳遞性能。目前，國軍標《履帶式裝甲車輛綜合傳動裝置通用規范》規定履帶裝甲車輛綜合傳動裝置傳動效率計算采用最高機械檔位和額定溫度下，且最高輸入轉速穩定工況下計算，而動態工況下傳動裝置傳動效率評價方法缺失，尤其是履帶車輛綜合傳動裝置換擋過程功率損失較大、實車傳動效率無法準確評價。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠計算履帶裝甲車輛換擋動態工況傳動效率的方法，有利于提高車輛行駛性能的設計水平和燃油經濟性。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供一種履帶裝甲車輛換擋動態工況傳動效率計算方法。

該方法包括如下步驟：

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，換擋過程動態傳動效率計算；

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，按照如下公式計算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，W；表示傳動裝置平均輸入功率，W；

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