CN103950368A - 动力性能配置方法和装置、以及汽车起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力性能配置方法和装置、以及汽车起重机，其中，该动力性能配置方法包括：获取可选的整机参数及动力传动部件参数；调用不同的整机参数及动力传动部件参数，对应组合形成不同的动力传动配置；计算不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标；对比计算结果，采用精确匹配方式选取所述动力性达到其预设值且所述燃油经济性指标最低的动力传动配置，并输出所选取的动力传动配置。通过实施本发明的动力性能配置方法和装置能够配置出一种动力性满足用户需求且燃油经济性最佳的动力传动系统。

Description

动力性能配置方法和装置、以及汽车起重机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种动力性能配置方法和装置、以及汽车起重机。

背景技术

汽车起重机底盘动力传动系统配置一般包括发动机、变速箱、驱动桥和轮胎。动力传动系统的配置决定汽车起重机的行驶时的动力性和燃油经济性。

目前，随着用户对燃油经济性的关注度越来越高，国家对节能减排也越来越重视。节能型的汽车起重机越来越受到社会的青睐。但是，传统的匹配技术仅能够运用简单的公式进行动力性指标(如最大爬坡、加速时间、最高车速)的粗略计算，在行驶燃油经济性的计算方面非常薄弱，进而无法有效针对综合工况进行燃油经济性评价。

因此，如何提高汽车起重机燃油经济性的计算能力、以及如何综合评价动力性指标和燃油经济性指标，是本领域技术人员亟待解决的就似乎问呢以使其动力性满足用户需求、燃油经济性最佳的20T汽车起重机底盘动力传动配置。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出一种动力性能配置方法和装置，能够配置出一种动力性满足用户需求且燃油经济性最佳的动力传动系统。另外，本发明实施例还提出一种采用该动力性能配置方法和装置配置出来的动力传动系统的汽车起重机。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种动力性能配置方法，该动力性能配置方法包括：获取可选的整机参数及动力传动部件参数；调用不同的整机参数及动力传动部件参数，对应组合形成不同的动力传动配置；计算不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标；对比计算结果，采用精确匹配方式选取所述动力性达到其预设值且所述燃油经济性指标最低的动力传动配置，并输出所选取的动力传动配置。

在一些实施例中，所述动力性至少包括以下之一：最大爬坡度、最高车速、以及车速从零加速到80km/h所需的时间。

在一些实施例中，所述预设值包括：所述最大爬坡度大于40％；所述最高车速达到96km/h；车速从零加速到80km/h的时间少于90秒。

在一些实施例中，所述动力性进一步包括：最高车速、最大爬坡度、次高挡爬坡度、和/或最高档最高车速的稳定能力；其中，所述预设值为根据用户需求为以下性能设置的筛选参考值，包括：最高车速、最大爬坡度、次高挡爬坡度、和/或最高档最高车速的稳定能力。

在一些实施例中，所述计算不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标包括：采用仿真计算，按照工况的作业时间-车速历程完成一个循环计算，得到综合油耗；结合通过标准试验获取的整机动力性、燃油经济性试验数据，获取不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标。

在一些实施例中，所述整机参数包括：轴距、前/后轴荷、重量、重心高度、行驶阻力；所述动力传动部件参数包括：发动机参数、变速箱参数、驱动桥参数、轮胎参数。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的动力性能配置方法通过建立仿真计算模型，并在验证仿真计算模型的计算精度达到了工程应用的要求之后，将可选的整机参数和动力传动参数进行组合，计算每种组合的动力性和燃油经济性指标。通过对比计算结果，选取动力性达到预设值且燃油经济性指标最低的配置，可获得动力传动的最佳配置，采用这种最佳配置的工程机械(如汽车起重机)不仅其动力性满足用户需求，而且其燃油经济性最佳。

第二方面，本发明还提供一种动力性能配置装置，该动力性能配置装置包括：输入单元，用于获取可选的整机参数及动力传动部件参数；调用单元，用于调用不同的整机参数及动力传动部件参数，对应组合形成不同的动力传动配置；处理单元，用于计算不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标；匹配单元，用于对比计算结果，采用精确匹配方式选取所述动力性达到其预设值且所述燃油经济性指标最低的动力传动配置；输出单元，用于输出所选取的动力传动配置。

在一些实施例中，所述动力性至少包括以下之一：最大爬坡度、最高车速、以及车速从零加速到80km/h所需的时间；所述预设值至少包括以下之一：所述最大爬坡度大于40％；所述最高车速达到96km/h；车速从零加速到80km/h的时间少于90秒。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明通过建立仿真计算模型，并在验证仿真计算模型的计算精度达到了工程应用的要求之后，将可选的整机参数和动力传动参数进行组合，计算每种组合的动力性和燃油经济性指标。通过对比计算结果，选取动力性达到预设值，且燃油经济性指标最低的配置，可获得动力传动的最佳配置，采用这种最佳配置的工程机械(如汽车起重机)不仅其动力性满足用户需求，而且其燃油经济性最佳。

第三方面，本发明还提供一种汽车起重机，该汽车起重机设置有上述任一种所述的动力性能配置装置配置出来的动力传动系统。

在一些实施例中，动力传动系统具有以下配置：发动机，配置为260马力；变速箱，配置为8档，其速比配置为：11.05-0.76；驱动桥，其速比为5.933-4.97。

因此，相对于现有技术，本发明实施例具有以下优势：

采用本发明实施例的动力性能配置方法及装置，获取动力传动配置，用于组建汽车起重机，不仅其动力性能够满足用户需求，最大爬坡度达到40％，起步换挡加速到80km/h仅需要90秒，最高车速达到96km/h。而且，燃油经济性最佳，综合百公里油耗为41.8L/100km，相对传统配置等速节油17％，综合节油10％。

附图说明

构成本发明实施例的一部分的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的动力性能配置的过程示意图；

图2为本发明实施例中发动机经济区与行驶时常用工作区分布示意图；

图3为本发明实施例中最佳配置的综合工况时间分布示意图。

具体实施方式

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，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图，对本发明的各可选实施例作进一步说明：

方法实施例

参照图1，其示出了本实施例提供的动力传动的配置方式。参照图2，其示出了发动机经济区与行驶时常用工作区分布。参照图3，其示出了本实施例中最佳配置的综合工况时间分布。

本实施例提出一种动力性能配置方法，在进行动力性能配置之前，可预先建立工程应用的仿真计算模型，采用该仿真计算模型实现动力性能配置。该动力性能配置方法包括以下步骤：

S100：获取可选的整机参数及动力传动部件参数；

S200：调用不同的整机参数及动力传动部件参数，对应组合形成不同的动力传动配置；

S300：计算不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标；

S400：对比计算结果，采用精确匹配方式，选取动力性达到其预设值，且燃油经济性指标最低的动力传动配置；

S500：输出所选取的动力传动配置。

上述实施例基于整机的燃油经济性及关键部件参数，采用仿真计算与试验相结合的精确匹配技术，设计的动力传动的最佳配置，使发动机在绝大多数工况下处于其经济区域，优化组合使整机的动力性满足用户需求。进一步来讲，在验证仿真模型的计算精度达到了工程应用的要求之后，将当前和可选发动机、变速箱、驱动桥和轮胎进行排列组合，计算每种组合的动力性和燃油经济性指标。通过对比计算结果，选取动力性达到预设值，且燃油经济性指标(如C-WTVC循环工况油耗)最低的配置，可获得最佳配置，即一种动力性满足用户需求且燃油经济性最佳的动力传动系统。因此，采用这种最佳配置的动力传动系统的工程机械(如汽车起重机)不仅其动力性满足用户需求，而且其燃油经济性最佳。

上述实施例中，动力性可至少包括以下之一：最大爬坡度、最高车速、以及车速从零加速到80km/h所需的时间。对应的，预设值可包括：最大爬坡度大于40％；最高车速达到96km/h；车速从零加速到80km/h的时间少于90秒。

因此，本实施例中，动力性能够满足用户需求，最大爬坡度达到40％，起步换挡加速到80km/h仅需要90秒，最高车速达到96km/h。燃油经济性最佳，综合百公里油耗为41.8L/100km，相对传统配置等速节油17％，综合节油10％。

本实施例可以以节能型汽车起重机为例，通过采用最先进的仿真计算与试验相结合的精确匹配技术，满足用户对动力性的需求(主要可通过能爬陡坡、加速快、最高车速高这三个动力性指标来评价)，在绝大多数工况下，使发动机处于其经济区域，如图2所示，进而优化组合得到的一款动力性满足用户需求、燃油经济性最佳的20T汽车起重机底盘动力传动配置。

在一可选实施例中，动力性可进一步包括：最高车速、最大爬坡度、次高挡爬坡度、和/或最高档最高车速的稳定能力。其中，预设值为根据用户需求为以下性能设置的筛选参考值，包括：最高车速、最大爬坡度、次高挡爬坡度、和/或最高档最高车速的稳定能力。

其中，最佳配置结果取决于动力性和燃油经济性指标，最主要是从0-80km/h的换挡加速时间和综合工况油耗的权衡(由于这两个指标是一个相互矛盾的)，当然也还有其它一些次重要的指标，如最高车速，最大爬坡度，次高挡爬坡度，最高档最高车速稳定能力。

上述实施例中，S300，计算不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标的步骤可进一步包括：

S301：采用仿真计算，按照工况的作业时间-车速历程完成一个循环计算，得到综合油耗；

S302：结合通过标准试验获取的整机动力性、燃油经济性试验数据，获取不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标。

上述实施例S301中，通过计算模型按照工况的时间-车速历程完成一个循环计算，得到综合油耗，其中，综合工况是最佳配置的衡量指标之一，即燃油经济性。如图3所示，完成一次综合工况后的工作时间分布情况，圆圈所处位置，表示在发动机工作转速和扭矩的范围，圆圈中值表示时间百分比。

如图1所示，仿真计算模型的前期输入包括三部分：第一部分为整机及关键零部件参数，第二部分为整机动力性、燃油经济性试验数据，第三部分为可选发动机、变速箱、驱动桥和轮胎参数。然后，利用精确匹配技术进行优化组合计算，得到最佳配置后进行输出。

其中，整机动力性、燃油经济性试验数据可按照相应的汽车试验标准，到标准试验场进行测试得到，然后存储至仿真计算模型中，在仿真计算过程中，可通过调用等方式读取相关数据。

上述实施例中，整机参数主要包括：轴距、前/后轴荷、重量(干重、载重)、重心高度、行驶阻力(也可以输入滑行特性曲线)。

上述实施例中，动力传动部件参数主要包括：发动机参数、变速箱参数、驱动桥参数、轮胎参数。

需要说明的是，输出的动力传动配置至少包括以下之一：发动机、变速箱、驱动桥和轮胎的型号等用于决定底盘动力传动的零部件型号。

另外，在实施配置过程中，可参照小表1所列的整机及关键零部件(如发动机、变速箱、驱动桥、轮胎)参数进行增减。

表1

从以上各实施例可以看出，本发明实施例通过建立仿真计算模型，并在验证仿真计算模型的计算精度达到了工程应用的要求之后，将当前和可选发动机、变速箱、驱动桥和轮胎进行排列组合，计算每种组合的动力性和燃油经济性指标。通过对比计算结果，选取动力性达到预设值，且燃油经济性指标(如C-WTVC循环工况油耗)最低的配置，可获得最佳配置，采用这种最佳配置的工程机械(如汽车起重机)不仅其动力性满足用户需求，而且其燃油经济性最佳。

通过采用本发明上述实施例的动力性能配置方法获取的配置组建的汽车起重机，不仅其动力性能够满足用户需求，最大爬坡度达到40％，起步换挡加速到80km/h仅需要90秒，最高车速达到96km/h。而且，燃油经济性最佳，综合百公里油耗为41.8L/100km，相对传统配置等速节油17％，综合节油10％。

装置实施例

为实现上述动力性能配置方法实施例，本实施例还提出一种动力性能配置装置，该动力性能配置装置可以是一种仿真计算模型，该动力性能配置装置包括：输入单元、调用单元、处理单元、匹配单元以及输出单元。

其中，输入单元用于获取可选的整机参数及动力传动部件参数。调用单元用于调用不同的整机参数及动力传动部件参数，对应组合形成不同的动力传动配置。处理单元用于计算不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标。匹配单元用于对比计算结果，采用精确匹配方式选取动力性达到其预设值且燃油经济性指标最低的动力传动配置。输出单元用于输出所选取的动力传动配置。

上述实施例中，动力性至少包括以下之一：最大爬坡度、最高车速、以及车速从零加速到80km/h所需的时间。预设值至少包括以下之一：最大爬坡度大于40％；最高车速达到96km/h。车速从零加速到80km/h的时间少于90秒。

因此，本实施例中，动力性能够满足用户需求，最大爬坡度达到40％，起步换挡加速到80km/h仅需要90秒，最高车速达到96km/h。燃油经济性最佳，综合百公里油耗为41.8L/100km，相对传统配置等速节油17％，综合节油10％。

本实施例中，节能型汽车起重机采用最先进的仿真计算与试验相结合的精确匹配技术，满足用户对动力性的需求(三个动力性指标来评价)，让用户的绝大多数工况处于发动机的经济区域，如图2所示。

同时，根据使用综合工况，对不同配置进行动力性和经济性计算，使动力性指标达到用户需求，燃油经济性分布尽量处于发动机的经济转速范围内，如图3所示。然后，优化组合得到的一款动力性满足用户需求、燃油经济性最佳的20T汽车起重机底盘动力传动配置。

从以上各实施例可以看出，本发明实施例通过建立仿真计算模型，并在验证仿真计算模型的计算精度达到了工程应用的要求之后，将当前和可选发动机、变速箱、驱动桥和轮胎进行排列组合，计算每种组合的动力性和燃油经济性指标。通过对比计算结果，选取动力性达到预设值，且燃油经济性指标(如C-WTVC循环工况油耗)最低的配置，可获得最佳配置，采用这种最佳配置的工程机械(如汽车起重机)不仅其动力性满足用户需求，而且其燃油经济性最佳。

相应地，这里还提出一种汽车起重机实施例，该汽车起重机设置有通过上述任一实施例所述的动力性能配置装置配置出来的动力传动系统。

在一些实施例中，上述的动力传动系统可具有以下配置：

发动机，配置为260马力；

变速箱，配置为8档，其速比配置为：11.05-0.76；

驱动桥，其速比为5.933-4.97。

从以上各实施例可以看出，本发明实施例通过建立仿真计算模型，并在验证仿真计算模型的计算精度达到了工程应用的要求之后，将当前和可选发动机、变速箱、驱动桥和轮胎进行排列组合，计算每种组合的动力性和燃油经济性指标。通过对比计算结果，选取动力性达到预设值，且燃油经济性指标(如C-WTVC循环工况油耗)最低的配置，可获得最佳配置，采用这种最佳配置的工程机械(如汽车起重机)不仅其动力性满足用户需求，而且其燃油经济性最佳。

由于上述任一实施例所述的动力性能配置具有以上优势，因此，通过采用上述实施例的动力性能配置装置获取的配置组建的动力传动系统也应具备相应的技术效果，进而，设有该动力传动系统的汽车起重机不仅其动力性能够满足用户需求，最大爬坡度达到40％，起步换挡加速到80km/h仅需要90秒，最高车速达到96km/h。而且，燃油经济性最佳，综合百公里油耗为41.8L/100km，相对传统配置等速节油17％，综合节油10％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力性能配置方法，其特征在于，该方法包括：

获取可选的整机参数及动力传动部件参数；

调用不同的整机参数及动力传动部件参数，对应组合形成不同的动力传动配置；

计算不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标；

对比计算结果，采用精确匹配方式选取所述动力性达到其预设值且所述燃油经济性指标最低的动力传动配置，并输出所选取的动力传动配置。

2.根据权利要求1所述的动力性能配置方法，其特征在于，所述动力性至少包括以下之一：最大爬坡度、最高车速和车速从零加速到80km/h所需的时间。

3.根据权利要求2所述的动力性能配置方法，其特征在于，所述预设值包括：所述最大爬坡度大于40％；所述最高车速达到96km/h；车速从零加速到80km/h的时间少于90秒。

4.根据权利要求1所述的动力性能配置方法，其特征在于，所述动力性进一步包括：最高车速、最大爬坡度、次高挡爬坡度、和/或最高档最高车速的稳定能力；

其中，所述预设值为根据用户需求为以下性能设置的筛选参考值，包括：最高车速、最大爬坡度、次高挡爬坡度、和/或最高档最高车速的稳定能力。

5.根据权利要求1所述的动力性能配置方法，其特征在于，所述计算不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标包括：

采用仿真计算，按照工况的作业时间-车速历程完成一个循环计算，得到综合油耗；

结合通过标准试验获取的整机动力性、燃油经济性试验数据，获取不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标。

6.根据权利要求1所述的动力性能配置方法，其特征在于，

所述整机参数包括：轴距、前/后轴荷、重量、重心高度、行驶阻力；

所述动力传动部件参数包括：发动机参数、变速箱参数、驱动桥参数、轮胎参数。

7.一种动力性能配置装置，其特征在于，包括：

输入单元，用于获取可选的整机参数及动力传动部件参数；

调用单元，用于调用不同的整机参数及动力传动部件参数，对应组合形成不同的动力传动配置；

处理单元，用于计算不同动力传动配置所对应的动力性和燃油经济性指标；

匹配单元，用于对比计算结果，采用精确匹配方式选取所述动力性达到其预设值且所述燃油经济性指标最低的动力传动配置；

输出单元，用于输出所选取的动力传动配置。

8.根据权利要求1所述的动力性能配置装置，其特征在于，

所述动力性至少包括以下之一：最大爬坡度、最高车速、以及车速从零加速到80km/h所需的时间；

所述预设值至少包括以下之一：所述最大爬坡度大于40％；所述最高车速达到96km/h；车速从零加速到80km/h的时间少于90秒。

9.一种汽车起重机，其特征在于，设置有由权利要求7或8所述的动力性能配置装置配置得到的动力传动系统。

10.根据权利要求9所述的汽车起重机，其特征在于，所述动力传动系统具有以下配置：

发动机，配置为260马力；

变速箱，配置为8档，其速比配置为：11.05-0.76；

驱动桥，其速比为5.933-4.97。