淺議工程車輛自動變速智能控制系統(tǒng)試驗

【摘 要】二十一世紀科學技術(shù)取得了迅猛的發(fā)展，工程車輛技術(shù)和計算機技術(shù)、電子技術(shù)以及智能控制技術(shù)的綜合運用為現(xiàn)代化車輛的發(fā)展奠定了有利的基礎(chǔ)。高新技術(shù)在車輛設(shè)計中的應(yīng)用在很大程度上提高了工程車輛的性能和市場競爭力，通過不斷的研究工程車輛自動化變速智能控制系統(tǒng)，成功讓智能化車輛成為現(xiàn)實。本文簡要的分析自動變速智能控制系統(tǒng)的原理和組成，詳細的闡述工程車輛自動變速智能控制系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】工程車輛 自動變速 智能控制 系統(tǒng)

為了順應(yīng)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展的趨勢，自動變速智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用對提高車輛的性能有著重要的意義。而車輛變速的核心就是變速器的自動控制技術(shù)，在高新技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，籌備車輛變速控制的智能化成為必要的發(fā)展趨勢，也是滿足社會需求的必然選擇。隨著人們對車輛性能的要求越來越高，需要不斷的進行車輛自動變速智能控制系統(tǒng)的研究，將其應(yīng)用到智能化車輛設(shè)計中。

一、自動變速智能控制的原理和組成

（一）自動變速器和液力變矩器

1.自動變速器。自動變速器是在普通動力換擋變速器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，同時結(jié)合計算機技術(shù)中數(shù)據(jù)處理和驅(qū)動信號傳輸?shù)墓δ?，以此完成換擋等操作。自動變速器就是自動改變變速器的轉(zhuǎn)動使車輛在不同情況下實現(xiàn)車速的變化。而自動變速器的傳機主要是由液力變矩器和變速機構(gòu)組成，液力變矩器將發(fā)動機的動力傳輸?shù)阶兯贆C構(gòu)，而控制系統(tǒng)在不同的機構(gòu)組合中形成不同的傳動比，從而完成了自動變速器的變速、變矩和倒車輸出。

2.液力變矩器。液力變矩器主要是運用工作輪葉片的相互作用來引起機械能和液體能的相互轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)傳遞動力的目的。液體動量矩的變化可以引起轉(zhuǎn)矩傳動元件的變化，它可以有效的調(diào)節(jié)和適應(yīng)車輛的性能。而液力變矩器的主要作用在于保證車輛的穩(wěn)定和勻速加速，能夠盡可能的延長傳動系統(tǒng)的使用壽命，對提高車輛的舒適程度和安全性都有很大的幫助。

（二）自動變速系統(tǒng)的分類

自動變速系統(tǒng)按照傳統(tǒng)類型的不同可以分為流體傳動、機械傳動、電力傳動和儲能傳動。而流體傳統(tǒng)中又包括液力傳動和液壓傳動，液力傳動自動變速系統(tǒng)主要由液力變矩器、行星齒輪變速器和自動變速控制系統(tǒng)AT組成，液壓傳動自動變速系統(tǒng)則由液壓泵、液壓馬達和變速器組成。機械傳動同樣有兩種傳動類型：有級式傳動和無級式傳動，其中有級式傳動主要由離合器、齒輪式機械變速器和電子控制系統(tǒng)組成，無級式傳動則是鏈傳動、帶傳動或者是鋼環(huán)傳動。電力傳動由直流或交流發(fā)電機和電動機組成，儲能傳動由回收車輪制動能量和合理調(diào)節(jié)的發(fā)動機負荷組成。

（三）電控液動自動變速系統(tǒng)的組成原理

自動變速器控制系統(tǒng)的主要目標是自動改變傳統(tǒng)系統(tǒng)的傳動比，實現(xiàn)不同情況下的自動換擋。而自動變速器包括液壓控制自動變速器和電子控制自動變速器，液壓控制自動變速器主要是在將車輛的車速和油門作為兩個參數(shù)形成液壓控制信號，根據(jù)信號的不同完成車輛的自動換擋。而現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的電控液動自動變速器則是在液壓控制自動變速器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，同時結(jié)合了電子控制技術(shù)。其工作原理是通過傳感器將車輛的各種參數(shù)作為電信號傳輸?shù)阶詣幼兯倨鞯碾娮涌刂茊卧校娮涌刂聘鶕?jù)這些參數(shù)可以實現(xiàn)車輛的變速換擋工作。

二、工程車輛自動變速智能控制系統(tǒng)

（一）車輛自動控制系統(tǒng)的評價

1.系統(tǒng)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性是車輛自動控制系統(tǒng)正常運行的前提條件，系統(tǒng)的穩(wěn)定性如果出現(xiàn)問題，車輛的行為就不受控制，無法達到應(yīng)有的工作狀態(tài)。判斷自動變速智能控制系統(tǒng)成功與否首先要考慮穩(wěn)定性的問題，才能保證車輛其他功能的正常發(fā)揮。

2.響應(yīng)的快速性。響應(yīng)的快速性是指系統(tǒng)接受的指令與原有設(shè)置產(chǎn)生偏差時進行調(diào)整的速度。工程車輛的工作環(huán)境多樣復雜且變化性大，所以需要車輛在不同情況下及時的作出反應(yīng)以達到最優(yōu)的工作狀態(tài)。而對控制系統(tǒng)的優(yōu)劣判斷則是考慮車輛是否能在工況不斷變化的情況下實現(xiàn)及時的換擋。

3.響應(yīng)的準確性。響應(yīng)的準確性也就是指車輛自動變速智能控制系統(tǒng)的靜態(tài)偏差，這項指標可以有效的判斷車輛控制系統(tǒng)的性能。而自動變速智能控制系統(tǒng)的換擋是否正確對車輛的性能有著重要的影響。

（二）自動換擋控制系統(tǒng)組成及原理

自動換擋控制系統(tǒng)就是在換擋規(guī)律的基礎(chǔ)上，根據(jù)車輛各項參數(shù)變化自動選擇換擋時間和換擋點，根據(jù)換擋信號執(zhí)行操作完成自動換擋工作。因此自動換擋控制系統(tǒng)的形成首先需要確定的是換擋的控制方式，以及換擋參數(shù)變化的規(guī)律，結(jié)合電子控制技術(shù)滿足車輛不斷變速的要求。自動換擋控制系統(tǒng)的主要工作包括三方面的內(nèi)容：首先是對油泵和泵油壓力進行控制，滿足自動變速器的工作要求；其次是對液力變矩器的液壓油的狀態(tài)進行控制；最后則是根據(jù)工程車輛的特點和原先設(shè)置的車輛換擋規(guī)律完成自動換擋的工作。

（三）車輛的換擋規(guī)律對性能的影響

工程車輛自動變速智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用一方面是為了提高車輛的性能以滿足消費者的需要，而另一方面則是盡可能的降低駕駛員的工作強度。但是對于不同工程車輛，需要設(shè)置具體的換擋規(guī)律，才能充分發(fā)揮車輛的性能。換擋規(guī)律對車輛性能的影響主要包括對動力性能、燃油經(jīng)濟性和傳動效率的影響。換擋規(guī)律規(guī)定了不同檔位之間車速變化的范圍，因而會對車輛發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生一定的影響，從而影響到車輛的動力性能。換擋規(guī)律也會影響到發(fā)動機的耗油率和車輛傳動比，這兩方面的因素都會影響到燃油經(jīng)濟性。液力機械傳動方式是工程車輛傳動系統(tǒng)中經(jīng)常運用的，傳動系統(tǒng)中的液力變矩器和變速器對車輛的影響非常大，科學合理的換擋規(guī)律對提高車輛的性能和工作效率有很大的幫助。

四、結(jié)論

工程車輛自動變速智能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)需要多種高新技術(shù)的支持，因而在自動變速智能控制系統(tǒng)過程中需要有效的結(jié)合這些技術(shù)，實現(xiàn)工程車輛的智能化。車輛自動化變速技術(shù)已然成為車輛實現(xiàn)智能化不可缺少的技術(shù)，自動變速智能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)也促使工程車輛進入全新的的發(fā)展時期。為了實現(xiàn)車輛智能化的發(fā)展，加強工程車輛自動變速智能控制系統(tǒng)的設(shè)計和研究有著重大的意義。

參考文獻：

[1]曹清華；工程車輛節(jié)能換擋規(guī)律研究[J]；建筑機械；2010，2（05）：32-33

[2]陳寧，王云超；裝載機自動變速系統(tǒng)的建模與仿真[J]；建筑機械；2010，1（03）：19-20

[3]張秀華，宗玉明；裝載機自動換擋系統(tǒng)的模糊控制及其仿真研究[J]；貴州大學學報（自然科學版）；2011，1（02）：61-62