拖拉機(jī)電控機(jī)械式自動變速器控制策略分析

山東省臨沂市蘭陵縣礦坑鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心 高文君

自古以來我國就是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)的發(fā)展為我國農(nóng)作技術(shù)的提升提供了基礎(chǔ)。在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，拖拉機(jī)作為重要農(nóng)作器械受到重視。隨著農(nóng)業(yè)水平的不斷提升，我國需進(jìn)一步對拖拉機(jī)進(jìn)行改良，以適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高。因此本文針對拖拉機(jī)技術(shù)的提升進(jìn)行探討。

1 拖拉機(jī)自動變速器工作特性分析

1.1 拖拉機(jī)發(fā)動機(jī)速度特性

拖拉機(jī)自動變速器工作特性需從三個方面進(jìn)行闡述。首先考慮拖拉機(jī)發(fā)動機(jī)速度問題。拖拉機(jī)多以柴油為動力來源。而拖拉機(jī)發(fā)動機(jī)的速度特性則要考慮對油量進(jìn)行調(diào)節(jié)的機(jī)制。一般來說，發(fā)動機(jī)的運行情況對發(fā)動機(jī)的性能有著很大的影響。發(fā)動機(jī)的運行與其速度呈線性關(guān)系，當(dāng)對油門進(jìn)行增加行為時，拖拉機(jī)的發(fā)動機(jī)速度隨之發(fā)生變化并形成函數(shù)關(guān)系。研究分析數(shù)據(jù)顯示，一般車輛行駛過程中，發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)并不處于時刻穩(wěn)定狀態(tài)，此時對發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的提取并不有利。而對于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩來說，處于動態(tài)與處于穩(wěn)態(tài)的發(fā)動機(jī)其轉(zhuǎn)矩并不相同。當(dāng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速提升時其轉(zhuǎn)矩速度相應(yīng)降低，相反發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低時其轉(zhuǎn)矩速度提升。

1.2 拖拉機(jī)離合器轉(zhuǎn)矩傳遞特性

在拖拉機(jī)變速器中，其傳動系統(tǒng)中的重要部件便是離合器，離合器作為發(fā)動力的連接者在拖拉機(jī)工作中的作用不容忽視。拖拉機(jī)在任何狀態(tài)下都需要離合器加以輔佐，當(dāng)發(fā)動機(jī)處于起步狀態(tài)時需要離合器加以連接進(jìn)行起步工作；行駛過程中的換擋任務(wù)需要通過離合器工作進(jìn)行順利換擋，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)與傳動系統(tǒng)的對接；剎車過程中用離合器來緩解對發(fā)動機(jī)的沖擊。而對離合器轉(zhuǎn)矩傳遞特性的分析需從對反向作用力與位移進(jìn)行分析，兩者呈函數(shù)關(guān)系，從三個方面進(jìn)行考慮：離合器完全分離、離合器部分接合、離合器完全接合，從而對轉(zhuǎn)矩傳遞特性進(jìn)行分析。當(dāng)離合器處于完全結(jié)合狀態(tài)時，轉(zhuǎn)矩隨著發(fā)動機(jī)的變化而變化。

1.3 拖拉機(jī)機(jī)組動力學(xué)

在對拖拉機(jī)機(jī)組動力學(xué)進(jìn)行分析時需要從多個外界條件進(jìn)行考慮，由于在機(jī)組工作過程中對其造成影響的因素過多，所以需要從多個角度進(jìn)行考慮。在拖拉機(jī)行駛過程中，對其速度造成影響的因素有動態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩與變速器擋位，擋位、工況、作業(yè)速度及動態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩之間存在密切相關(guān)性。對拖拉機(jī)機(jī)組動力學(xué)的研究是對拖拉機(jī)電控機(jī)械式自動變速器控制進(jìn)行分析的參考。

2 拖拉機(jī)電控機(jī)械式自動變速器控制策略

2.1 換擋品質(zhì)評價指標(biāo)

對拖拉機(jī)電控機(jī)械式自動變速器進(jìn)行控制的策略首先從換擋方面提出。這主要包括三個方面：首先要控制好換擋時間。在進(jìn)行換擋工作時，如果換擋時間過長會造成拖拉機(jī)行駛速度的降低，在進(jìn)行換擋時離合器的工作會對動力進(jìn)行切斷，因此換擋時間的把控能在很大程度上完善拖拉機(jī)的綜合性能。其次，考慮到換擋過程中對拖拉機(jī)造成的沖擊度問題，在換擋時，發(fā)動機(jī)與變速器的軸轉(zhuǎn)速會隨著離合器的轉(zhuǎn)矩的增加而增加，從而形成沖擊度，因此在進(jìn)行換擋時要使離合器結(jié)合速度承受住最大沖擊度。最后則是降低拖拉機(jī)離合器的滑動摩擦功率，保證離合器的長久使用。

2.2 最佳換擋規(guī)律制定

考慮到拖拉機(jī)大多工作環(huán)境為田間，所以以拖拉機(jī)在田間工作為對象分析最佳換擋規(guī)律。拖拉機(jī)在田間進(jìn)行工作時受到環(huán)境限制，工作速度緩慢，需要將滑轉(zhuǎn)考慮到換擋規(guī)律中，因此當(dāng)拖拉機(jī)在田間工作時要以滑轉(zhuǎn)率作為換擋的參考對象，另外結(jié)合油門、行駛速度進(jìn)行換擋。另外還可對最佳動力性換擋進(jìn)行采納?？紤]到油門開度與滑轉(zhuǎn)率，對拖拉機(jī)最佳換擋規(guī)律繪制曲線，以此曲線作為拖拉機(jī)自動變速器的運行基準(zhǔn)，通過參數(shù)的分析來實現(xiàn)自動化換擋的完成。

2.3 換擋過程控制策略制定

考慮到在換擋過程中很有可能出現(xiàn)因離合器的分離而導(dǎo)致的動力系統(tǒng)的中斷問題，所以在換擋過程中要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤６鴮Q擋過程進(jìn)行控制的策略從以下兩個方面進(jìn)行。

第一階段進(jìn)行控制主要是為了保證離合器的斷開，確保發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的正常并降低噪聲。第二階段則是在換擋過程中離合器在結(jié)合的時候，需要確保對發(fā)動機(jī)進(jìn)行穩(wěn)定的供油，實現(xiàn)穩(wěn)定的離合器結(jié)合，最終確保拖拉機(jī)自動化換擋完成。

3 結(jié)語

總而言之，對拖拉機(jī)自動化控制技術(shù)的研究已取得成效，但是在其改善過程中還存在很多的問題，需要進(jìn)行深入探索。在此希望今后對電控機(jī)械式自動變速器控制的研究過程中，能夠考慮到拖拉機(jī)實際運作環(huán)境，提升其自動變速器的控制性能，依據(jù)所做出的假設(shè)與仿真進(jìn)行合理的控制，實現(xiàn)完善與改良。