任軍華，尹叢勃，杜妍辰，張振東

（1.200093 上海市 上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院；2.200093 上海市 上海理工大學(xué) 醫(yī)療器械與食品學(xué)院）

0 引言

隨著農(nóng)用機(jī)械越來(lái)越重要，對(duì)機(jī)械運(yùn)行、制動(dòng)性、動(dòng)力性、高效性有了更高要求。農(nóng)用機(jī)械作業(yè)環(huán)境惡劣，機(jī)械負(fù)載情況多變，常出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失、工作不穩(wěn)定等情況，為使農(nóng)用機(jī)械工作平穩(wěn)，多采用液壓傳動(dòng)[1-3]。靜液壓傳動(dòng)（Hydrostatic Static Transmission，HST）具有傳動(dòng)效率高、體積小、質(zhì)量輕、無(wú)級(jí)變速、布局靈活等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)用機(jī)械上有很廣泛的應(yīng)用[4]。靜液壓傳動(dòng)根據(jù)負(fù)載變化，通過(guò)調(diào)節(jié)變量泵的排量，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變量泵功率匹配，穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，降低燃油消耗，克服整機(jī)工作效率低的缺點(diǎn)[5-7]?，F(xiàn)有研究多是仿真HST 與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)與HST 效率，在試驗(yàn)測(cè)試方面很少。國(guó)內(nèi)主要是對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)匹配優(yōu)化和控制，車輛液壓傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化，液壓無(wú)級(jí)變速器功率分流時(shí)動(dòng)力傳等方面研究[8-11]。研究目的集中在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的理論分析和控制方面，而且整體研究多是在理論方面。

為了研究農(nóng)用拖拉機(jī)HST 系統(tǒng)及柴油機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)合工作特性，本文通過(guò)仿真與試驗(yàn)相結(jié)合的方式進(jìn)行研究，搭建了HST 系統(tǒng)及柴油機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)合測(cè)試臺(tái)架，基于發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況，研究了全工況下HST 的傳動(dòng)特性。建立HST 與動(dòng)力系統(tǒng)聯(lián)合仿真平臺(tái)[12]，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)與HST 聯(lián)合工作特性進(jìn)行分析。得到不同分流比例下動(dòng)力系統(tǒng)與HST 聯(lián)合工作動(dòng)力及經(jīng)濟(jì)特性。研究成果可用于農(nóng)用拖拉機(jī)動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)的高效匹配及部件協(xié)同優(yōu)化。

1 試驗(yàn)設(shè)備及方法

1.1 農(nóng)用拖拉機(jī)靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)

農(nóng)用拖拉機(jī)HST 液壓系統(tǒng)主要組成部件為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、HST、變速器、負(fù)載等。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)如表1 所示。在試驗(yàn)中，以測(cè)功機(jī)代替負(fù)載，測(cè)量HST 的輸出扭矩及轉(zhuǎn)速。試驗(yàn)中采用的HST 中是變量泵與定量馬達(dá)，主要參數(shù)如表2 所示。

表1 發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)Tab.1 Main parameters of engine

表2 HST 主要參數(shù)Tab.2 Main parameters of HST

試驗(yàn)所使用HST 采用斜盤式軸向柱塞泵和馬達(dá)。斜盤式軸向柱塞泵和馬達(dá)作為液壓泵使用時(shí)，泵軸在發(fā)動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)柱塞腔容積變大時(shí)，完成吸油功能；當(dāng)柱塞腔容積變小時(shí)，完成排油功能。當(dāng)其作為馬達(dá)使用時(shí)，能量傳遞路線相反。通過(guò)馬達(dá)進(jìn)油口輸入高壓油，驅(qū)動(dòng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸連續(xù)回轉(zhuǎn)。

1.2 HST 液壓試驗(yàn)方法及模型

為對(duì)液壓系統(tǒng)總成進(jìn)行測(cè)試，設(shè)計(jì)并搭建一種新型測(cè)試平臺(tái)，完成液壓系統(tǒng)測(cè)試，該平臺(tái)為靜液壓動(dòng)力系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)。所搭建的試驗(yàn)臺(tái)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器總成、減速器總成、液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、測(cè)功機(jī)，其架構(gòu)如圖1 所示。系統(tǒng)具備可視化在線數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、液壓系統(tǒng)動(dòng)力輸入值、動(dòng)力輸出值、液壓系統(tǒng)效率等信息。通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門開(kāi)度得到不同工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出，通過(guò)測(cè)功機(jī)得到液壓系統(tǒng)輸出動(dòng)力，計(jì)算得到液壓測(cè)試系統(tǒng)的工作效率以及動(dòng)力損失。

圖1 靜液壓動(dòng)力系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)Fig.1 Hydrostatic power system test bench

1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)及方法

液壓動(dòng)力系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能會(huì)影響整車性能，包括動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)部分進(jìn)行試驗(yàn)，不同油門下，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下的動(dòng)力及經(jīng)濟(jì)特性進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)中獲得不同油門開(kāi)度下的發(fā)動(dòng)機(jī)特性。在測(cè)試平臺(tái)上，測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)速即是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，測(cè)功機(jī)測(cè)得扭矩即是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性及燃油經(jīng)濟(jì)性的試驗(yàn)測(cè)量，為液壓系統(tǒng)仿真分析及優(yōu)化提供邊界輸入?yún)?shù)。試驗(yàn)時(shí)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門開(kāi)度，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩，得到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率乘以減速箱傳動(dòng)效率就是HST 的輸入功率。

1.2.2 HST 試驗(yàn)及方法

在發(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在發(fā)動(dòng)機(jī)和測(cè)功機(jī)之間添加HST 總成，采用發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，對(duì)HST 的性能進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門開(kāi)度得到不同工況下的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出，通過(guò)測(cè)功機(jī)得到液壓系統(tǒng)輸出，計(jì)算得到液壓測(cè)試系統(tǒng)的工作效率以及動(dòng)力損失。如圖1 所示。利用實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速及扭矩，以及HST的輸出轉(zhuǎn)矩及扭矩，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，逐級(jí)調(diào)節(jié)5%、10%、15%、……、100%油門開(kāi)度，記錄發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩及扭矩，HST 的輸出轉(zhuǎn)矩及扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)獲得不同油門開(kāi)度下的發(fā)動(dòng)機(jī)特性。通過(guò)減速器的增速比，減速箱的傳動(dòng)效率計(jì)算為0.9409；GW160 測(cè)功機(jī)給動(dòng)力總成加載，測(cè)得HST 輸出轉(zhuǎn)速和輸出扭矩。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)出HST 總成的輸出轉(zhuǎn)速和輸出扭矩的乘積，比上發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出、輸出扭矩和減速箱效率的乘積，得到HST 效率。計(jì)算如下：

式中：P0——輸入功率，W；P1——HST 輸出功率，W；n0——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，r/min；T0——扭矩，N·m；n1——HST 輸出轉(zhuǎn)速，r/min；T1——扭矩，N·m；η0——減速箱效率，%。

2 HST 及發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)特性

通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)單機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)，逐級(jí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)油門開(kāi)度，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出發(fā)生改變。根據(jù)測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩、油耗等，計(jì)算得到發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗及調(diào)速特性曲線。圖2 所示為發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線?？梢?jiàn)，油門開(kāi)度在30%以下時(shí)，每個(gè)油門開(kāi)度下發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率數(shù)值較小，在2～12 kW之間，最大為13 kW；油門開(kāi)度在40%以上時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率在14～20 kW 之間，最大是19 kW，表明發(fā)動(dòng)機(jī)高油門開(kāi)度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率較大；油門開(kāi)度較小時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速增大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的降低速度較為緩慢，而油門開(kāi)度較大時(shí)，特別是油門開(kāi)度在80%以上，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率降低速度較快，表現(xiàn)出急速下降的趨勢(shì)。

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速特性圖Fig.2 Engine speed regulation characteristics

可以看出，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1 600 r/min 以上，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性得到體現(xiàn)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及扭矩的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率在不斷上升，并隨轉(zhuǎn)速增加而迅速增長(zhǎng)，但轉(zhuǎn)速增加到1 800 r/min 后，功率增長(zhǎng)速度變緩。這表明，發(fā)動(dòng)機(jī)在同一油門開(kāi)度下，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高而降低，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率隨之升高。不同油門開(kāi)度下，隨著油門開(kāi)度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率增大。同一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，油門開(kāi)度越大，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力越大。

圖3 所示為發(fā)動(dòng)機(jī)等比油耗曲線?？梢钥闯鲈诓煌陌l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩情況下的油耗率，數(shù)值越小表示油耗率越低，經(jīng)濟(jì)性越好。圖中最低等油耗率曲線是封閉的，油耗率值很小，發(fā)動(dòng)機(jī)在中等轉(zhuǎn)速的條件下燃油消耗率最低。等油耗率曲線在橫坐標(biāo)方向較大，表明發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速變化較大而負(fù)荷變化較小的情況下工作時(shí)經(jīng)濟(jì)性較好；在縱坐標(biāo)方向較長(zhǎng)，表明發(fā)動(dòng)機(jī)在負(fù)荷變化較大而轉(zhuǎn)速變化較小的情況下運(yùn)行，燃油消耗率較小。根據(jù)圖3 的變化曲線看出，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1 000～1 700 r/min 范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩在40～70 N·m 時(shí)燃油消耗率在220 g/(kW·h)以下，得到發(fā)動(dòng)機(jī)油耗較低區(qū)間，是發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)區(qū)間。

圖3 發(fā)動(dòng)機(jī)等比油耗曲線Fig.3 Fuel consumption curve of engine

根據(jù)圖2、圖3 可得，發(fā)動(dòng)機(jī)最佳動(dòng)力性和最佳燃油經(jīng)濟(jì)性的曲線是每一個(gè)油門開(kāi)度下發(fā)動(dòng)機(jī)最小燃油消耗率和最大功率所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速[9-10]，如圖4 所示。綜上所述，合理設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)油門開(kāi)度與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。

圖4 發(fā)動(dòng)機(jī)最佳工作曲線Fig.4 Optimal performance curve of engine

2.2 HST 及發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能

根據(jù)HST 臺(tái)架試驗(yàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)不同油門開(kāi)度下改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，測(cè)得HST 的輸出功率。不同油門開(kāi)度下，HST 的輸出功率相比發(fā)動(dòng)機(jī)的均有所削弱，在傳動(dòng)過(guò)程中受到損失，在同一油門開(kāi)度下隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增大而下降。由式（1）可知，靜液壓傳動(dòng)效率是HST 輸入功率比上HST 輸出功率，通過(guò)扭矩轉(zhuǎn)速傳感器采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩參數(shù)及HST 輸出轉(zhuǎn)速和扭矩參數(shù)，得到HST 的傳動(dòng)效率。

圖5 所示為HST 效率隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化的趨勢(shì)圖。不同油門開(kāi)度，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不同，HST的效率不同。每一個(gè)油門開(kāi)度下HST 效率的變化趨勢(shì)大致相似。同一油門開(kāi)度，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，HST 的效率是先增加后降低的趨勢(shì)。HST 效率先期是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增長(zhǎng)不斷提高，達(dá)到最大值后HST 的效率急劇下降，表明無(wú)論油門開(kāi)度大小，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，HST 效率最終會(huì)下降，這是由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，HST 內(nèi)液壓油壓力急劇增加，出現(xiàn)液壓油泄漏造成效率急劇降低。但HST 的效率最高達(dá)到95%，表明有非常優(yōu)良的傳動(dòng)效率。

圖5 不同油門開(kāi)度下的HST 效率Fig.5 Efficiency of HST at different throttle opening

為達(dá)到HST 傳動(dòng)的高效率，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)換段工作，隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，改變油門開(kāi)度，使HST 傳動(dòng)始終保持在高效率區(qū)域。發(fā)動(dòng)機(jī)高油門開(kāi)度變化規(guī)律與低油門開(kāi)度的規(guī)律相似，HST 效率達(dá)到最大值后呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但低開(kāi)度油門時(shí)下降得較為緩慢，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速均不能使HST 效率達(dá)到最高。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)大或過(guò)小的工況，HST 效率較低，說(shuō)明在此種工況，功率損失較大，不符合經(jīng)濟(jì)性。

圖6 所示為HST 的等效率曲線圖。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在1 000～1 900 r/min 及扭矩在30～45 N·m范圍內(nèi)HST 的效率達(dá)到80%以上，說(shuō)明此時(shí)HST 損失功率最少。合理控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門開(kāi)度和轉(zhuǎn)速，調(diào)整變量泵的流量，可以控制HST 的輸出扭矩和傳動(dòng)效率，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)靜液壓傳動(dòng)和無(wú)極調(diào)速，保證傳動(dòng)的動(dòng)力性和效率性。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率可以計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，如圖7 所示。

圖6 HST 效率圖Fig.6 Efficiency diagram of HST

圖7 發(fā)動(dòng)機(jī)效率圖Fig.7 Efficiency diagram of engine

發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性要得到體現(xiàn)，需保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及扭矩的合理。不同工況下發(fā)動(dòng)機(jī)有最佳效率，通過(guò)功率匹配與控制，可使發(fā)動(dòng)機(jī)的效率處在最高點(diǎn)，表明想要得到發(fā)動(dòng)機(jī)高效率，則發(fā)動(dòng)機(jī)需要特定轉(zhuǎn)速和扭矩。

3 動(dòng)力系統(tǒng)效率優(yōu)化方法

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)效率與HST 效率因發(fā)動(dòng)機(jī)的工況與外負(fù)載的變化不能達(dá)到最優(yōu)。動(dòng)力系統(tǒng)總效率與發(fā)動(dòng)機(jī)效率和HST 傳動(dòng)效率相關(guān)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和HST 傳動(dòng)效率就可以提高動(dòng)力系統(tǒng)總效率。發(fā)動(dòng)機(jī)效率與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配有關(guān)，HST 傳動(dòng)效率與外負(fù)載有關(guān)。

農(nóng)用拖拉機(jī)的工作負(fù)載的不斷變化導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)與HST 出現(xiàn)功率不匹配的現(xiàn)象，造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率損失。只有發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與拖拉機(jī)負(fù)載相匹配，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率才會(huì)提高。發(fā)動(dòng)機(jī)與HST實(shí)現(xiàn)功率匹配，負(fù)載變化導(dǎo)致變量泵的出口壓力、輸入扭矩和發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，為了使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳經(jīng)濟(jì)性曲線或最佳動(dòng)力性曲線上，依據(jù)匹配方程[9]確定變量泵的排量，調(diào)節(jié)變量泵斜盤傾斜角調(diào)節(jié)變量泵排量，使變量泵轉(zhuǎn)矩保持不變，使發(fā)動(dòng)機(jī)、變量泵和負(fù)載匹配，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性或動(dòng)力性[13-15]。動(dòng)力系統(tǒng)的匹配，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳動(dòng)力曲線上工作，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持最大功率輸出，可使發(fā)動(dòng)機(jī)效率最佳。圖8 表明,功率匹配對(duì)于提高發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)運(yùn)行效率有明顯的作用，發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳動(dòng)力曲線上工作使發(fā)動(dòng)機(jī)功率最大。

圖8 不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動(dòng)機(jī)效率曲線Fig.8 Engine efficiency curve at different speed

外負(fù)載占總功率的比例的大小也會(huì)影響HST的傳動(dòng)效率，外負(fù)載越大，液壓泵的輸出壓力增大，液壓泵的內(nèi)泄加劇，容積效率降低，HST 傳動(dòng)效率降低。圖9 所示為不同外負(fù)載分流比例的HST 傳動(dòng)效率與不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下HST 傳動(dòng)效率的變化。外負(fù)載分流比例增大，HST 傳動(dòng)效率有所下降。分流比例增大，HST 傳動(dòng)效率達(dá)到最大時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速向低轉(zhuǎn)速移動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)分流功率降低，HST 輸出功率不變，HST 傳動(dòng)效率提高。要使HST 的輸出功率不變，保證發(fā)動(dòng)機(jī)效率與HST 傳動(dòng)效率，通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)變量泵斜盤傾斜角調(diào)節(jié)變量泵的排量，保證HST 輸出功率。使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)，保障了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性及動(dòng)力性，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)提供了保障。

圖9 不同分流比例下HST 傳動(dòng)效率Fig.9 Efficiency of HST under different shunt ratios

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線、發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速特性曲線，研究發(fā)動(dòng)機(jī)與HST 匹配，使發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作曲線在最佳動(dòng)力性曲線或者在最佳燃油經(jīng)濟(jì)性曲線上。采用靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)間段無(wú)級(jí)變速，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)最佳動(dòng)力輸出。

（1）通過(guò)使用 Simulink 建立不同分流比例下的效率仿真模型，表明不同的分流比例對(duì)HST的傳動(dòng)效率的影響不同，外負(fù)載分流比例增大，HST 傳動(dòng)效率下降。

（2）試驗(yàn)表明，在發(fā)動(dòng)機(jī)1 000 r/min 以上、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩在25～60 N·m 以上能使HST 效率達(dá)到80%以上，為達(dá)到HST 傳動(dòng)的高效率，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)需換段工作，隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，改變油門開(kāi)度，使HST 傳動(dòng)始終保持在高效率區(qū)域。確定最大傳動(dòng)效率時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)整液壓泵的排量，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，使HST傳動(dòng)效率最高。

（3）通過(guò)調(diào)節(jié)變量泵的排量，使發(fā)動(dòng)機(jī)與HST 功率相匹配，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在最佳動(dòng)力性曲線上工作，達(dá)到高效率的工作目的，不同分流比例使HST 傳動(dòng)效率不同，亦可通過(guò)調(diào)節(jié)HST 排量提高HST 傳動(dòng)效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)效率與HST 傳動(dòng)效率最大，動(dòng)力系統(tǒng)總效率最高。HST 中變量液壓泵可通過(guò)調(diào)節(jié)流量調(diào)整總成輸出，使液壓傳動(dòng)在各個(gè)工況下能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)的動(dòng)力輸出。