一种装载机动力匹配计算方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及装载机动力开发领域，尤其涉及一种装载机动力匹配计算方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 装载机动力系统匹配计算中，需要扣除发动机输出扭矩损耗、动力系统扭矩损耗、 外界阻力等。其中，在计算发动机输出扭矩损耗时，发动机风扇的扭矩损耗往往以发动机额 定转速下的风扇扭矩消耗为计算依据。但实际上，在不同发动机转速下，风扇的阻力是不同 的，其损耗的扭矩也不同，如果只考虑额定转速下的扭矩损耗，会影响发动机有效输出扭矩 与转速的关系曲线计算，进而影响整车牵引力及车速的匹配计算的精确性。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术中现有技术中，装载机动力匹配计算只考虑额定转速下风扇消 耗的功率，造成动力匹配不精确的问题，本发明提供了一种装载机动力匹配计算方法及装 置。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0005] 本发明提供了一种装载机动力匹配计算方法，包括步骤：
[0006] 发动机运行时，获取根据发动机的实时转速；
[0007] 根据发动机的风扇额定功率、风扇额定转速、发动机实时转速，得到风扇消耗的扭 矩；
[0008] 获取变矩器输入扭矩与风扇消耗的扭矩之间对应的函数关系。
[0009] 进一步来说，所述的装载机动力匹配计算方法中，根据发动机的风扇额定功率、风 扇额定转速发动机的实时转速，得到风扇消耗的扭矩具体为：
[0011] TFAN为风扇消耗扭矩，单位为Nm ;
[0012] PeFAN为风扇额定功率，单位为kW ;
[0013] Nens为发动机实时转速，单位为r/min ;
[0014] Nfan为风扇额定转速，单位为r/min。
[0015] 进一步来说，所述的装载机动力匹配计算方法中，获取变矩器输入扭矩与风扇消 耗的扭矩之间对应的函数关系步骤具体为：
[0016] TTC - T ENG_TFAN_Teng_T PulllpTM_THydraulic
[0017] 其中，TTC为变矩器输入扭矩，单位为Nm ;
[0018] TEN(；为发动机输出扭矩，单位为Nm ;
[0019] TFAN为风扇消耗扭矩，单位为Nm ;
[0020] Teng为发动机附件消耗扭矩，单位为Nm ;
[0021] TPunpTM为变速栗消耗扭矩，单位为Nm ;
[0022] ΤΗ-为液压系统消耗扭矩，单位为Nm。
[0023] 进一步来说，所述的装载机动力匹配计算方法中，所述变速栗消耗扭矩为：
[0025] 其中，C为栗排量，单位为ml/r ;
[0026] P为栗额定压力，单位为MPa ;
[0027] i = NENS/NPUMp，TENS为发动机扭矩，单位为Nm ;N ENS为发动机转速，单位为r/min ;
[0028] η为齿轮栗效率。
[0029] 进一步来说，所述的装载机动力匹配计算方法中，获取变矩器输入扭矩与风扇消 耗的扭矩之间对应的函数关系步骤之后还包括步骤：
[0030] 计算装载机行走动力分配和加速性能。
[0031] 本发明还提供了一种装载机动力匹配计算装置，包括：
[0032] 第一获取模块，用于发动机运行时，获取根据发动机的实时转速；
[0033] 第一计算模块，用于根据发动机的风扇额定功率、风扇额定转速、发动机实时转 速，得到风扇消耗的扭矩；
[0034] 第二计算模块，用于获取变矩器输入扭矩与风扇消耗的扭矩之间对应的函数关 系。
[0035] 进一步来说，所述的装载机动力匹配计算装置中，所述第一计算模块得到风扇消 耗的扭矩利用公式为：
[0037] TFAN为风扇消耗扭矩，单位为Nm ;
[0038] PeFAN为风扇额定功率，单位为kW ;
[0039] NEN(j为发动机实时转速，单位为r/min ;
[0040] Nfan为风扇额定转速，单位为r/min。
[0041] 进一步来说，所述的装载机动力匹配计算装置中，所述第二计算模块获取变矩器 输入扭矩与风扇消耗的扭矩之间对应的函数关系利用公式：
[0042] TTC - T ENG_TFAN_Teng_T PulllpTM_THydraulic ；
[0043] 其中，TTC为变矩器输入扭矩，单位为Nm ;
[0044] TENS为发动机输出扭矩，单位为Nm ;
[0045] TFAN为风扇消耗扭矩，单位为Nm ;
[0046] 1^为发动机附件消耗扭矩，单位为Nm ;
[0047] TPunpTM为变速栗消耗扭矩，单位为Nm ;
[0048] THy(taull。为液压系统消耗扭矩，单位为Nm。
[0049] 进一步来说，所述的装载机动力匹配计算装置中，所述装载机动力匹配计算装置 还包括：
[0050] 变速栗消耗扭矩计算模块，所述变速栗消耗扭矩计算模块利用公式对变速栗消耗 扭矩进行计算：
[0052] C为栗排量，单位为ml/r ;
[0053] P为栗额定压力，单位为MPa ;
[0054] i = NENS/NPUMp，TENS为发动机扭矩，单位为Nm ;N ENS为发动机转速单位为r/min ;
[0055] η为齿轮栗效率。
[0056] 进一步来说，所述的装载机动力匹配计算装置中，所述装载机动力匹配计算装置 还包括：
[0057] 第三计算模块，用于计算装载机行走动力分配和加速性能。
[0058] 本发明的有益效果是：本发明的提高了动力匹配计算的严谨性，减小了计算误差， 为后面的油耗计算、自动变速箱控制计算提供了更加准确的动力数据依据。
【附图说明】
[0059] 图1表示本发明的装载机动力匹配计算方法的流程图；
[0060] 图2表不本发明的发动机输出扭矩与转速关系曲线图；
[0061] 图3表示本发明的车速与牵引力关系曲线图。
【具体实施方式】
[0062] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对 本发明进行详细描述。
[0063] 参照图1所示，本发明提供一种装载机动力匹配计算方法，包括步骤：发动机运行 时，获取根据发动机的实时转速；根据发动机的风扇额定功率、风扇额定转速、发动机实时 转速，得到风扇消耗的扭矩；获取变矩器输入扭矩与风扇消耗的扭矩之间对应的函数关系。 实际上，在不同发动机转速下，风扇的阻力是不同的，其损耗的扭矩也不同，考虑了不同发 动机转速下，风扇的阻力对动力系统的影响。
[0064] 发动机动力计算：考虑了发动机转速变化时，风扇消耗能量的动态影响。根据发动 机的风扇额定功率、风扇额定转速发动机的实时转速，得到风扇消耗的扭矩具体为：
[0065] 其中，TFAN为风扇消耗扭矩，单位为Nm ;Pe FAN为风扇 'i 额定功率，单位为kW ;NEN(；为发动机实时转速，单位为r/min ;Nfan为风扇额定转速，单位为r/ min〇
[0066] 获取变矩器输入扭矩与风扇消耗的扭矩之间对应的函数关系步骤具体为：
[0067] TTC - T ENG_TFAN_Teng _TP卿TM_THydraulic;
[0068] 其中，Ττε为变矩器输入扭矩，单位为Nm ;T ENS为发动机输出扭矩，单位为Nm ;T FAN为 风扇消耗扭矩，单位为Nm ;Teng为发动机附件消耗扭矩，单位为Nm ;T P胃"为变速栗消耗扭 矩，单位为Nm ;THy(taull。为液压系统消耗扭矩，单位为Nm。
[0069] 变速栗消耗扭矩为：
[0071] 其中，C为栗排量，单位为ml/r ;P为栗额定压力，单位为MPa ;i = Nens/Npump，TEN(^ 发动机扭矩，单位为Nm ;NEN(；为发动机转速，单位为r/min ; η为齿轮栗效率。
[0072] 获取变矩器输入扭矩与风扇消耗的扭矩之间对应的函数关系步骤之后还包括步 骤：计算装载机行走动力分配和加速性能。
[0073] 变矩器效率：
[0074] nTC= i TCKTCX100
[0075] nTC:变矩器效率（％) ;iTC:变矩器速比（NTurbinyNP_) ;ktc:扭矩传输比（TTurbiny Tpump)，
[0076] 涡轮输出扭矩：TTuAine= T PunipKTC;T TuAine:涡轮输出扭矩（Nm) ;Τ Ρ_:栗轮输入扭矩 (Nm) ;KTe:扭矩传输比（T TurbineZTpumpj，
[0077] 任意转速下栗轮输出扭矩：
[0079] 其中，TiP_:任意转速下栗轮输入扭矩（Nm) ;TP_:参考转速下栗轮输入扭矩 (Nm) ;Nens:发动机转速（r/min) ;NRefCT_:参考转速（r/min);
[0080] 液压系统动力分配计算中，变速栗消耗扭矩同为：
[0084] 其中，Pe :栗消耗功率（kW) ;T :栗消耗扭矩（Nm) ;Nens:发动机转速（r/min)。
[0085] 行走动力分配及加速性能计算：考虑了不同速度下的风阻、路面阻力、道路坡度等 因素，包括如下参数的计算：
[0086] 1.车速：
[0088] 其中，VVehi(：le:行驶速度（km/h) ;NTurbine:祸轮输出转速（r/min);
[0089] RTira:轮胎滚动半径（m) ;i TM:变速箱传动比；i Axlf；:驱动桥传动比；
[0090] 2.牵引力：
[0092] FTractiTC:牵引力（kN) ;i TM:变速箱传动比；i Axle:驱动桥传动比；
[0093] nTM:变速箱效率；n Axle:驱动桥效率；RTira:轮胎滚动半径（m);
[0094] 3.变矩器输入扭矩：
[0095] TTC - T ENG_TFAN_Teng