装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910248220.9 (22)申请日 2019.03.29 (71)申请人 长安大学 地址 710064 陕西省西安市南二环中段33 号 (72)发明人 张泽宇惠记庄武琳琳雷景媛 石泽 (74)专利代理机构 西安睿通知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 61218 代理人 惠文轩 (51)Int.Cl. F16H 63/50(2006.01) (54)发明名称 一种装载机用发动机与液力变矩器的功率 匹配方法 (57)摘要 本发明公开了一种装载机用发动机与液力 变矩器的功率。

2、匹配方法， 首先确定发动机的6个 循环工况阶段并对其进行分段； 再将6个循环工 况阶段归类为铲掘阶段、 举升阶段、 起步阶段和 匀速阶段4种工况阶段类别； 再对4种工况阶段类 别进行分析， 获得每种工况阶段类别的液压系统 消耗功率的主、 次工况参数和油门开度的主、 次 工况参数； 然后绘制每种工况阶段类别的共同工 作特性曲线图， 从而获得每种工况阶段类别下的 发动机与液力变矩器的功率匹配结果。 本发明针 对装载机不同的工况阶段分别进行功率匹配， 在 满足动力性的同时兼顾了经济性， 匹配更加精 准； 克服了传统功率匹配时因动力过剩而造成的 功率浪费或者动力不足时造成油耗增加的问题。 权利要求书2。

3、页 说明书8页 附图14页 CN 109990090 A 2019.07.09 CN 109990090 A 1.一种装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 步骤1， 确定发动机的6个循环工况阶段， 所述6个循环工况阶段分别为： S1空载前进、 S2 铲掘物料、 S3满载后退、 S4满载前进、 S5卸载和S6空载后退； 步骤2， 根据工况数据对所述6个循环工况阶段进行分段； 步骤3， 进一步根据驾驶意图将所述6个循环工况阶段细分为11类后归类为4种工况阶 段类别， 所述4种工况阶段类别分别为铲掘阶段、 举升阶段、 起步阶段和匀速阶段； 步骤4， 采用箱线图法对。

4、所述4种工况阶段类别进行分析， 分别获得每种工况阶段类别 的液压系统消耗功率的主、 次工况参数和油门开度的主、 次工况参数； 步骤5， 根据所述每种工况阶段类别的液压系统消耗功率的主、 次工况参数和油门开度 的主、 次工况参数， 分别绘制每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图， 并根据每种工况阶 段类别的共同工作特性曲线图， 分别获得每种工况阶段类别下的发动机与液力变矩器的功 率匹配结果。 2.根据权利要求1所述的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法， 其特征在于， 步骤2中， 所述工况数据为档位信号、 油门信号和制动信号。 3.根据权利要求2所述的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法，。

5、 其特征在于， 步骤2中， 所述根据工况数据对所述6个循环工况阶段进行分段， 具体为： S1空载前进的判断依据为档位信号为前进信号； S2铲掘物料的判断依据为档位信号为 前进信号， 并且档位信号在制动信号之后， 在油门信号之前； S3满载后退的判断依据为档位 信号为后退信号， 且档位信号在油门信号之后； S4满载前进的判断依据为档位信号为前进 信号； S5卸载的判断依据为档位信号为前进信号， 且档位信号在制动信号之前； S6空载后退 的判断依据为制动信号结束之后、 油门信号之前。 4.根据权利要求1所述的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法， 其特征在于， 步骤3包含以下子步骤： 子步骤3。

6、a， 根据油门信号和制动信号将所述6个循环工况阶段再次进行划分为11个工 况片段； 所述11个工况片段分别为： S11空载加速前进、 S13空载制动前进、 S21铲掘前进、 S31 满载加速后退、 S32满载匀速后退、 S33满载减速后提、 S41满载加速前进、 S42满载匀速前进、 S53满载减速卸载、 S61空载加速后退、 S63空载减速后退； 子步骤3b， 将所述11个工况片段归类为4种工况阶段类别， 具体为： S21铲掘前进归类为 铲掘阶段； S41满载加速前进归类为举升阶段； S11空载加速前进、 S31满载加速后退和S61空 载加速后退归类为起步阶段； S32满载匀速后退和S42满。

7、载匀速前进归类为匀速阶段。 5.根据权利要求1所述的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法， 其特征在于， 步骤5包含以下子步骤： 子步骤5a， 根据发动机的外特性数据， 绘制发动机外特性曲线； 子步骤5b， 根据每种工况阶段类别的发动机外特性数据和液压系统消耗功率的主、 次 工况参数， 绘制传动系统输入特性曲线； 子步骤5c， 根据液力变矩器的性能数据， 绘制不同转速比下的液力变矩器性能曲线； 子步骤5d， 根据每种工况阶段类别的油门开度的主、 次工况参数， 绘制不同油门开度下 的发动机调速特性曲线； 子步骤5e， 根据子步骤5a5d， 获得每种工况阶段类别的发动机与液力变矩器共同工 权利。

8、要求书 1/2 页 2 CN 109990090 A 2 作特性曲线图； 子步骤5f， 根据每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图分别获得每种工况阶段类别 下的发动机与液力变矩器的功率匹配结果。 6.根据权利要求5所述的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法， 其特征在于， 所述根据每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图， 分别获得每种工况阶段类别下的发动 机与液力变矩器的功率匹配结果， 具体为： 在铲掘阶段、 举升阶段和起步阶段， 当油门开度主工况下的发动机调速特性曲线与每 种工况阶段类别下的液力变矩器性能曲线的交点在发动机扣除液压系统功率后的额定功 率点， 则认为此时发动机与液力变矩器的功率。

9、匹配合理； 在匀速阶段， 当油门开度主工况下的发动机调速特性曲线与匀速阶段工况阶段类别下 的液力变矩器性能曲线的交点在发动机的经济工作区域， 则认为此时发动机与液力变矩器 的功率匹配合理。 权利要求书 2/2 页 3 CN 109990090 A 3 一种装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法 技术领域 0001 本发明涉及工程机械技术领域， 尤其涉及一种装载机不同工况下发动机与液力变 矩器的功率匹配方法。 背景技术 0002 工程机械传动系统的性能不仅与发动机、 液力变矩器本身的性能有关， 而且与它 们之间的功率匹配关系紧密相关。 如果不进行功率匹配， 就会使各自的优势得不到充分发 挥。 。

10、对于装载机而言， 其工作时需面对多种复杂工况， 功率不匹配对其影响尤为突出， 严重 时甚至会损失整车的动力性能与经济性能。 0003 在工程机械领域， 工程机械所处的负载工况往往较为复杂， 且随机性、 突变性和动 态性较强， 目前， 装载机所采用的功率匹配方案大多是采用全功率匹配、 部分功率匹配和折 衷匹配方法。 这些功率匹配方法较为保守， 是在确保工作装置满负载的条件下， 传动系统依 然能够达到输出要求。 0004 但是根据装载机的实际工作特性， 会造成功率的浪费。 因此将工况进行区分， 针对 不同工况下的信号特征进行提取， 选择相应的功率匹配方案。 发明内容 0005 针对现有技术中存在的。

11、问题， 本发明的目的在于提供一种装载机用发动机与液力 变矩器的功率匹配方法， 针对装载机不同的工况阶段分别进行功率匹配， 在满足动力性的 同时兼顾了经济性， 匹配更加精准； 克服了传统功率匹配时因动力过剩而造成的功率浪费 或者动力不足时造成油耗增加的问题。 0006 为达到上述目的， 本发明采用以下技术方案予以实现。 0007 一种装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法， 包括以下步骤： 0008 步骤1， 确定发动机的6个循环工况阶段， 所述6个循环工况阶段分别为： S1空载前 进、 S2铲掘物料、 S3满载后退、 S4满载前进、 S5卸载和S6空载后退； 0009 步骤2， 根据工况数据。

12、对所述6个循环工况阶段进行分段； 0010 步骤3， 进一步根据驾驶意图将所述6个循环工况阶段细分为11类后归类为4种工 况阶段类别， 所述4种工况阶段类别分别为铲掘阶段、 举升阶段、 起步阶段和匀速阶段； 0011 步骤4， 采用箱线图法对所述4种工况阶段类别进行分析， 分别获得每种工况阶段 类别的液压系统消耗功率的主、 次工况参数和油门开度的主、 次工况参数； 0012 步骤5， 根据所述每种工况阶段类别的液压系统消耗功率的主、 次工况参数和油门 开度的主、 次工况参数， 分别绘制每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图， 并根据每种工 况阶段类别的共同工作特性曲线图， 分别获得每种工况阶段类。

13、别下的发动机与液力变矩器 的功率匹配结果。 0013 本发明技术方案的特点和进一步的改进在于： 0014 (1)步骤2中， 所述工况数据为档位信号、 油门信号和制动信号。 说明书 1/8 页 4 CN 109990090 A 4 0015 (2)步骤2中， 所述根据工况数据对所述6个循环工况阶段进行分段， 具体为： 0016 S1空载前进的判断依据为档位信号为前进信号； S2铲掘物料的判断依据为档位信 号为前进信号， 并且档位信号在制动信号之后， 在油门信号之前； S3满载后退的判断依据为 档位信号为后退信号， 且档位信号在油门信号之后； S4满载前进的判断依据为档位信号为 前进信号； S5卸。

14、载的判断依据为档位信号为前进信号， 且档位信号在制动信号之前； S6空载 后退的判断依据为制动信号结束之后、 油门信号之前。 0017 (3)步骤3包含以下子步骤： 0018 子步骤3a， 根据油门信号和制动信号将所述6个循环工况阶段再次进行划分为11 个工况片段； 所述11个工况片段分别为： S11空载加速前进、 S13空载制动前进、 S21铲掘前 进、 S31满载加速后退、 S32满载匀速后退、 S33满载减速后提、 S41满载加速前进、 S42满载匀 速前进、 S53满载减速卸载、 S61空载加速后退、 S63空载减速后退； 0019 子步骤3b， 将所述11个工况片段分类为4种工况阶段。

15、类别， 具体为： S21铲掘前进归 类为铲掘阶段； S41满载加速前进归类为举升阶段； S11空载加速前进、 S31满载加速后退和 S61空载加速后退归类为起步阶段； S32满载匀速后退和S42满载匀速前进归类为匀速阶段。 0020 (4)步骤5包含以下子步骤： 0021 子步骤5a， 根据发动机的外特性数据， 绘制发动机外特性曲线； 0022 子步骤5b， 根据每种工况阶段类别的发动机外特性数据和液压系统消耗功率的 主、 次工况参数， 绘制传动系统输入特性曲线； 0023 子步骤5c， 根据液力变矩器的性能数据， 绘制不同转速比下的液力变矩器性能曲 线； 0024 子步骤5d， 根据每种工况。

16、阶段类别的油门开度的主、 次工况参数， 绘制不同油门开 度下的发动机调速特性曲线； 0025 子步骤5e， 根据子步骤5a5d， 获得每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图； 0026 子步骤5f， 根据每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图分别获得每种工况阶段 类别下的发动机与液力变矩器的功率匹配结果。 0027 (5)所述根据每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图， 分别获得每种工况阶段 类别下的发动机与液力变矩器的功率匹配结果， 具体为： 0028 在铲掘阶段、 举升阶段和起步阶段， 当油门开度主工况下的发动机调速特性曲线 与每种工况阶段类别下的液力变矩器性能曲线的交点在发动机扣除液压系统功率。

17、后的额 定功率点， 则认为此时发动机与液力变矩器的功率匹配合理； 0029 在匀速阶段， 当油门开度主工况下的发动机调速特性曲线与匀速阶段工况阶段类 别下的液力变矩器性能曲线的交点在发动机的经济工作区域， 则认为此时发动机与液力变 矩器的功率匹配合理。 0030 与现有技术相比， 本发明的有益效果为： 0031 本发明针对装载机不同的工况阶段分别进行功率匹配， 在满足动力性的同时兼顾 了经济性， 发动机与液力变矩器的功率匹配更加精准； 克服了传统功率匹配时因动力过剩 而造成的功率浪费或者动力不足时造成油耗增加的问题。 说明书 2/8 页 5 CN 109990090 A 5 附图说明 0032。

18、 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。 0033 图1为本发明的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法的一种实施例的流 程图； 0034 图2为装载机的6段式V型循环作业模式图； 0035 图3为装载机工况划分结果图； 0036 图4为装载机将6个循环工况阶段再次划分为11个工况片段的结果图； 0037 图5为铲掘阶段的液压系统消耗功率和变化曲线图； 003。

19、8 图6为铲掘阶段的液压系统功率和箱线图； 0039 图7为铲掘阶段的油门信号变化曲线图； 0040 图8为铲掘阶段的油门信号箱线图； 0041 图9为S41满载加速前进阶段的液压系统消耗功率和变化曲线图； 0042 图10为S41满载加速前进阶段的液压系统功率和箱线图； 0043 图11为S41满载加速前进阶段的油门信号变化曲线图； 0044 图12为S41满载加速前进阶段的油门信号箱线图； 0045 图13为S11空载加速前进阶段的液压系统消耗功率和变化曲线图； 0046 图14为S11空载加速前进阶段的液压系统功率和箱线图； 0047 图15为S11空载加速前进阶段的油门信号变化曲线图；。

20、 0048 图16为S11空载加速前进阶段的油门信号箱线图； 0049 图17为S32满载匀速后退阶段的油门信号变化曲线图； 0050 图18为S32满载匀速后退阶段的油门信号箱线图； 0051 图19为铲掘阶段的共同工作特性曲线图； 0052 图20为举升阶段的共同工作特性曲线图； 0053 图21为起步阶段的共同工作特性曲线图； 0054 图22为匀速阶段的共同工作特性曲线图。 具体实施方式 0055 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领。

21、域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0056 图1为本发明的装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法的一种实施例的流 程图； 参考图1， 本发明实施例提供一种装载机用发动机与液力变矩器的功率匹配方法， 包 括以下步骤： 0057 步骤1， 确定发动机的6个循环工况阶段， 所述6个循环工况阶段分别为： S1空载前 进、 S2铲掘物料、 S3满载后退、 S4满载前进、 S5卸载和S6空载后退； 说明书 3/8 页 6 CN 109990090 A 6 0058 步骤2， 根据工况数据对所述6个循环工况阶段进行分段； 0059 步骤3， 进一。

22、步根据驾驶意图将所述6个循环工况阶段细分为11类后归类为4种工 况阶段类别， 所述4种工况阶段类别分别为铲掘阶段、 举升阶段、 起步阶段和匀速阶段； 0060 步骤4， 采用箱线图法对所述4种工况阶段类别进行分析， 分别获得每种工况阶段 类别的液压系统消耗功率的主、 次工况参数和油门开度的主、 次工况参数； 0061 步骤5， 根据所述每种工况阶段类别的液压系统消耗功率的主、 次工况参数和油门 开度的主、 次工况参数， 分别绘制每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图， 并根据每种工 况阶段类别的共同工作特性曲线图， 分别获得每种工况阶段类别下的发动机与液力变矩器 的功率匹配结果。 0062 示例。

23、性的， 0063 1、 首先确定装载机发动机的6个循环工况阶段， 参考图2， 图2为装载机的6段式V型 循环作业模式图； 6个循环工况阶段分别为： S1空载前进、 S2铲掘物料、 S3满载后退、 S4满载 前进、 S5卸载和S6空载后退； 0064 2、 根据工况数据对6个循环工况阶段进行分段， 本实施例中， 分段时依据的工况数 据为档位信号、 油门信号和制动信号。 具体对6个循环工况阶段进行划分， 如表1所示， 以两 个周期为例， 工况划分结果如图3所示， 图3为装载机工况划分结果图。 0065 表1装载机工况的划分依据 0066 0067 0068 表1中的判断依据具有普适性。 参考图3，。

24、 根据挡位信号判断S1空载前进与S4满载 前进； S2阶段为在前进挡位时存在制动， 紧随其后伴随着大幅度的油门开度， 目的是临近物 料堆对铲掘时的准备， 如果没有制动则车辆的冲击过大， 而大幅度的油门开度是在铲掘时 说明书 4/8 页 7 CN 109990090 A 7 的工作； 在S2阶段结束时由于负载过多， 车速近乎为0， 有时会伴随一个轻微的制动信号， 因 此后退挡位信号为S3阶段开始的判断依据； S5阶段为卸载阶段， 通常在接近自卸车时会松 油门、 踩刹车避免相撞， 而此时的制动时间略长， 因为需要进行卸料和换挡； S6阶段为制动 信号结束之后， 油门信号之前， 而非换挡信号之后， 。

25、因为有时存在换挡结束而尚未卸载结束 的情况。 0069 3、 根据驾驶意图将6个循环工况阶段分类为铲掘阶段、 举升阶段、 起步阶段和匀速 阶段4种工况阶段类别。 0070 具体的， 0071 (1)首先将6个循环工况阶段再次进行细分为11个工况片段， 以油门信号和制动信 号为划分依据， 并且取较为直观的参数进行验证， 如传动轴转速、 传动轴转速的差分与传动 轴扭矩， 划分结果如图4所示。 0072 在S1阶段与S6阶段均为空载行驶， 并且是相似的路段， 因此一并分析： 由于该部分 路程较短， 几乎没有匀速阶段， 因此仅区分为加速度意图段与减速意图段。 在加速意图段的 传动轴转速差分近乎全为正值。

26、， 而减速度段的转速差分相反， 传动轴的转速与油门信号相 关。 0073 在S2阶段， 传动轴负载扭矩最高， 油门信号虽然一直处于高位， 但是传动轴转速差 分维持在0附近波动， 传动轴转速也相对较低， 甚至在S2到S3过渡段的制动信号也较小， 因 此将该阶段定义为加速意图段。 0074 在S3与S4阶段， 均为满载， 其行驶时间相对较长， 因此相较于S1、 S6段存在匀速行 驶意图段(加速、 减速意图段不再赘述)， 在该阶段存在约为30的油门信号， 传动轴转速差 分在0值上下波动， 并且传动轴转速近乎保持平稳。 0075 在表1中针对S5阶段的定义是以制动信号为基础的， 因此在S4阶段不存在减。

27、速意 图段， 而S5阶段全段为减速意图段。 0076 因此， 在循环工况下， 可根据驾驶意图， 并依据油门信号和制动信号， 将6个循环工 况阶段再次进行划分为11个工况片段， 如下表2所示。 0077 表2将6个循环工况阶段再次进行划分为11个工况片段的结果 0078 说明书 5/8 页 8 CN 109990090 A 8 0079 0080 (2)将所述11个工况片段归类为4种工况阶段类别， 在表2中， 因为制动工况下与动 力匹配不相关， 因此不做研究。 将匀速阶段S32、 S42归为一类， 其区别仅为满载前进和满载 后退档位的区别， 对发动机与变矩器的匹配并无影响； 由图4可知， S2阶。

28、段虽然同样为起步 阶段， 但是因扭矩特殊， 需要单独分析； 此外， 由于S41阶段虽然同样是起步， 但是伴随这铲 斗的举升， 功率消耗很大， 因此也单独分析； 最后， 将S11、 S31、 S61整体归为起步阶段， 其中 S11空载前进起步于S61空载后退起步区别仅为变速箱齿轮， 与S31满载后退起步的区别仅 为载重量的区别， 不影响功率匹配。 0081 4、 采用箱线图法对4种工况阶段类别进行分析， 分别获得每种工况阶段类别的液 压系统消耗功率的主、 次工况参数和油门开度的主、 次工况参数。 0082 将装载机的V形作业模式分段后， 单一片段的负载扭矩并不是严格的正态分布， 如 果按照均值进。

29、行静态分析， 则会与实际过程偏差较大。 0083 箱线图法(Boxplot)具有耐抗性， 在分析数据时， 对原始数据的分布形式没有特定 的要求， 即使存在部分异常值也不会对整体分布有较大的影响， 与正态分布图相比具有一 定的优越性。 0084 箱线图中的 “箱子” 是根据上四分位数Q3(样本中数值从小到大排列的第25的数 字)、 下四分位数Q1(样本中数值从小到大排列的第75的数字)与中位数(样本中从小到大 排列第50的数字)所确定的， 因此 “箱子” 包含片段样本总量50的观测值； 根据上、 下四 分位数之间的间距确定四分位距(Quartile range， QR)； 在Q3+1.5QR和Q。

30、1-1.5QR处画两条 与中位线一样的线段， 为异常值截断线。 为方便描述， 本发明将上、 下四分位数之间称为主 工况分布区域， 并将其上、 下界称为Q3线与Q1线， 将上、 下异常值截断线之间称为次工况分 布区间。 0085 (1)针对铲掘阶段 0086 S21铲掘前进归类为铲掘阶段， 图5为铲掘阶段的液压系统消耗功率和变化曲线 图； 图6为铲掘阶段的液压系统功率和箱线图； 图7为铲掘阶段的油门信号变化曲线图； 图8 为铲掘阶段的油门信号箱线图。 0087 箱线图可以反映出液压系统功率和与油门信号的主次工况， 由上图5和图6可知， 其中铲掘阶段的液压系统所消耗的功率和主工况分布区域在11.5。

31、39.7kW， 异常值截断线 分别为5.9kW和78.4kW， 即次工况分布区域在5.978.4kW。 0088 由图7和图8可知， 铲掘阶段的油门开度主要工作在100附近， 因此均值、 中位线、 Q3线与上截断线近乎相等， 而由于存在部分过渡阶段， 因此具有次工况以外的点， 认为是异 常值。 因为通常在S21阶段的驾驶员油门开度一般踩到底， 因此在功率匹配时按照100进 行分析。 本实施例中的箱线图分析结果为： 主工况为0.981， 次工况为0.961， 其中位数 也近乎在1范围内。 0089 (2)针对举升阶段 0090 S41满载加速前进归类为举升阶段， 图9为S41满载加速前进阶段的液。

32、压系统消耗 功率和变化曲线图， 图10为S41满载加速前进阶段的液压系统功率和箱线图， 图11为S41满 说明书 6/8 页 9 CN 109990090 A 9 载加速前进阶段的油门信号变化曲线图， 图12为S41满载加速前进阶段的油门信号箱线图。 0091 由图9和图10可知， 在S41阶段， 液压系统的主工况为12.361.6kW， 次工况为4.2 82.3kW。 相较于S21阶段液压系统主工况的分布范围更广、 消耗的功率更多， 由于举升过 程中存在冲击， 因此液压系统消耗的功率和存在波动； 从图11和图12可知， 该阶段的油门开 度并非类似于S21阶段的近乎满开度， 其主、 次工况分别。

33、为5277和1280。 0092 (3)针对起步阶段 0093 S11空载加速前进、 S31满载加速后退和S61空载加速后退归类为起步阶段。 图13为 S11空载加速前进阶段的液压系统消耗功率和变化曲线图， 图14为S11空载加速前进阶段的 液压系统功率和箱线图， 图15为S11空载加速前进阶段的油门信号变化曲线图， 图16为S11 空载加速前进阶段的油门信号箱线图。 0094 由上图可知， S11空载加速前进阶段的压功率和主工况为9.1313.95kW， 次工况 为5.6219.59kW， 折算为扭矩后差别很小， 因此可以近似为中值进行分析， 从图中可知， 除 了铲掘与举升工况外， 液压系统。

34、消耗的功率和分布近乎一致。 0095 起步阶段油门分布的主工况为5681， 次工况为1484， 与图15与图16 对比后可知， 起步阶段的油门信号分布相似。 0096 (4)针对匀速阶段 0097 S32满载匀速后退和S42满载匀速前进归类为匀速阶段。 图17为S32满载匀速后退 阶段的油门信号变化曲线图， 图18为S32满载匀速后退阶段的油门信号箱线图。 0098 由上图可知， S32满载匀速后退液压系统的分布与S11阶段近乎一致， 因此不再赘 述。 匀速阶段发动机的油门开度不大， 主工况为2747， 次工况为1269。 0099 5、 根据每种工况阶段类别的液压系统消耗功率的主、 次工况参。

35、数和油门开度的 主、 次工况参数， 分别绘制每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图， 并根据每种工况阶段 类别的共同工作特性曲线图， 分别获得每种工况阶段类别下的发动机与液力变矩器的功率 匹配结果。 0100 由于在不同工况阶段下， 发动机与液力变矩器的共同工作点不同， 因此在采用箱 线图法区分油门开度与液压系统消耗扭矩的基础上， 对共同工作特性进行分段研究。 0101 首先根据发动机的外特性数据， 绘制发动机外特性曲线； 然后根据每种工况阶段 类别的发动机外特性数据和液压系统消耗功率的主、 次工况参数， 绘制传动系统输入特性 曲线； 再根据每种工况阶段类别的液力变矩器的性能数据， 绘制不同转速。

36、比下的液力变矩 器性能曲线； 再根据每种工况阶段类别的油门开度的主、 次工况参数， 绘制不同油门开度下 的发动机调速特性曲线； 由此获得每种工况阶段类别的共同工作特性曲线图， 如图1922 所示。 0102 图19为铲掘阶段的共同工作特性曲线图； 图20为举升阶段的共同工作特性曲线 图； 图21为起步阶段的共同工作特性曲线图； 图22为匀速阶段的共同工作特性曲线图。 0103 由图19可知， 在S21铲掘阶段， 发动机近乎满油门开度运行， 而此时液力变矩器的 整体转速比相对较低， 取i0， 由图可知， 液力变矩器i0的性能曲线与油门开度主工况下 的发动机调速特性曲线的交点几乎在发动机的额定功率。

37、点附近， 说明此时的发动机与液力 变矩器的功率匹配合理。 0104 由图20可知， S41举升工况下液压系统消耗的功率比S21铲掘阶段的功率大， 而起 说明书 7/8 页 10 CN 109990090 A 10 步阶段的油门开度主工况为5277， 因此该阶段发动机的整体扭矩工作点相对较高； 由图可知， 该工况下， 液力变矩器性能曲线与油门开度主工况下的发动机调速特性曲线的 交点也在发动机的额定功率点附近， 说明此时的发动机与液力变矩器的功率匹配合理。 0105 由图21可知， 起步工况下的发动机油门开度与举升工况相似， 但是液压系统消耗 功率整体较小， 在此阶段的主工况采用机械液力传动仅发挥。

38、了发动机约58的扭矩。 由图 可知， 该工况下， 液力变矩器性能曲线与油门开度主工况下的发动机调速特性曲线的交点 也在发动机的额定功率点附近， 说明此时的发动机与液力变矩器的功率匹配合理。 0106 从图22可知， 匀速阶段的油门开度相对较小， 发动机整体的工作点较低， 此时的发 动机仅发挥了约28的扭矩。 由图可知， 该工况下， 液力变矩器性能曲线与油门开度主工况 下的发动机调速特性曲线的交点在发动机的经济工作区域， 说明此时的发动机与液力变矩 器的功率匹配合理。 0107 因此针对铲掘与举升阶段， 应尽量避免发动机超载， 而起步与匀速阶段， 发动机具 有承受部分负载波动的能力。 0108 。

39、综上所述， 采用本发明实施例所提供的发动机与液力变矩器的功率匹配方法， 可 以针对装载机不同的工况阶段分别进行功率匹配， 在满足动力性的同时兼顾了经济性， 匹 配更加精准； 并且克服了传统功率匹配时因动力过剩而造成的功率浪费或者动力不足时造 成油耗增加的问题。 0109 以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到变化或替换， 都应涵 盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 说明书 8/8 页 11 CN 109990090 A 11 图1 说明书附图。

40、 1/14 页 12 CN 109990090 A 12 图2 图3 说明书附图 2/14 页 13 CN 109990090 A 13 图4 说明书附图 3/14 页 14 CN 109990090 A 14 图5 图6 说明书附图 4/14 页 15 CN 109990090 A 15 图7 图8 说明书附图 5/14 页 16 CN 109990090 A 16 图9 图10 说明书附图 6/14 页 17 CN 109990090 A 17 图11 图12 说明书附图 7/14 页 18 CN 109990090 A 18 图13 图14 说明书附图 8/14 页 19 CN 109990090 A 19 图15 图16 说明书附图 9/14 页 20 CN 109990090 A 20 图17 图18 说明书附图 10/14 页 21 CN 109990090 A 21 图19 说明书附图 11/14 页 22 CN 109990090 A 22 图20 说明书附图 12/14 页 23 CN 109990090 A 23 图21 说明书附图 13/14 页 24 CN 109990090 A 24 图22 说明书附图 14/14 页 25 CN 109990090 A 25 。