一种车辆动力传动装置控制方法、控制系统及工程车辆与流程

1.本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种车辆动力传动装置控制方法、控制系统及工程车辆。


背景技术：

2.多段液压机械无级变速器的速比在段内是连续可变的，可以实现对速比的实时精准调节。在段内松开油门后，发动机实际转速通常按照一定的速率下降，为了避免车速突然变化，通常会根据实际车速计算多段液压机械无级变速器速比，实现整车松开油门后利用倒拖减小车速，以减小液压冲击和能量消耗。
3.而多段液压机械无级变速器的动力来源是发动机，那么在段内松开油门后会出现发动机实际转速时而大于维持多段液压机械无级变速器按照计算出的速比工作的转速，时而小于维持多段液压机械无级变速器按照计算出的速比工作的转速，时而等于维持多段液压机械无级变速器按照计算出的速比工作的转速，从而出现发动机实际转速和车速不匹配，段内液压冲击较大。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种车辆动力传动装置控制方法、控制系统及工程车辆，能够实现公开油门后段内发动机实际转速和车速匹配，利用发动机倒拖减小车速。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种车辆动力传动装置控制方法，所述动力传动装置包括发动机和机械液压变速器，所述机械液压变速器包括液力变速器和机械变速器，由所述发动机为所述液力变速器和所述机械变速器提供动力；所述车辆动力传动装置控制方法包括以下步骤：
7.油门踏板被松开后，判断是否需要换段；
8.若不需要换段，则控制发动机的转速按照设定速率下降，根据实际车速、发动机实际转速和机械变速器的当前挡位所对应的机械速比计算所述液力变速器的理论液力速比；
9.控制液力变速器，使车辆按照比所述理论液力速比所对应车速小的车速行驶。
10.作为上述车辆动力传动装置控制方法的一种优选技术方案，所述根据实际车速、发动机实际转速和机械变速器的当前挡位所对应的机械速比计算所述液力变速器的理论液力速比的步骤包括：
11.根据实际车速和发动机实际转速计算总速比，总速比＝发动机实际转速：实际车速；
12.根据总速比和机械变速器的当前挡位所对应的机械速比计算理论液力速比。
13.作为上述车辆动力传动装置控制方法的一种优选技术方案，所述控制液力变速器，使车辆按照比所述理论液力速比所对应车速小的车速行驶的步骤包括：
14.计算目标液力速比，目标液力速比＝理论液力速比+标定量；
15.控制液力变速器，使车辆按照与目标液力速比对应的车速行驶。
16.作为上述车辆动力传动装置控制方法的一种优选技术方案，根据车辆当前所处的路况和车辆的当前工况选择对应的标定量。
17.作为上述车辆动力传动装置控制方法的一种优选技术方案，若所述油门踏板的实际开度与油门踏板的最大开度的比值小于5％，则油门踏板被松开；
18.若所述油门踏板的实际开度与油门踏板的最大开度的比值不小于5％，则油门踏板未被松开。
19.作为上述车辆动力传动装置控制方法的一种优选技术方案，若油门踏板被松开后，若车辆处于换段过程中，则根据实际车速和发动机实际转速计算总速比，根据总速比和机械变速器的目标挡位所对应的机械速比计算理论液力速比，控制液力变速器使车辆按照与理论液力速比对应的车速行驶。
20.作为上述车辆动力传动装置控制方法的一种优选技术方案，若油门踏板未被松开，则根据油门踏板的开度获取设定车速，根据设定车速和发动机实际转速计算理论液力速比，根据理论液力速比控制液力变速器工作。
21.一种车辆动力传动装置控制系统，所述动力传动装置包括发动机和机械液压变速器，所述机械液压变速器包括液力变速器和机械变速器，由所述发动机为所述液力变速器和所述机械变速器提供动力；所述车辆动力传动装置控制系统包括：
22.油门踏板判断模块，用于判断油门踏板是否被松开；
23.换段判断模块，用于判断是否需要换段；
24.换段控制模块，用于在所述油门踏板被松开且车辆不需要换段时，控制发动机的转速按照设定速率下降，同时根据实际车速、发动机实际转速和机械变速器的当前挡位所对应的机械速比计算所述液力变速器的理论液力速比，并控制液力变速器，使车辆按照比所述理论液力速比所对应车速小的车速行驶。
25.作为上述车辆动力传动装置控制系统的一种优选技术方案，所述换段控制模块还用于在所述油门踏板被松开且车辆处于换段过程中时，根据实际车速和发动机实际转速计算总速比，根据总速比和机械变速器的目标挡位所对应的机械速比计算理论液力速比，控制液力变速器使车辆按照与理论液力速比对应的车速行驶。
26.本发明还提供了一种工程车辆，采用上述的车辆动力传动装置控制方法。
27.本发明的有益效果：本发明提供的车辆动力传动装置控制方法及控制系统，松开油门后车辆段内行驶时，根据实际车速、发动机实际转速和机械变速器的当前挡位所对应的机械速比计算液力变速器的理论液力速比；控制液力变速器，使车辆按照比理论液力速比所对应车速小的车速行驶，实现利用倒拖减小车速，发动机不会出现一会儿提供动力，一会儿倒拖的状况。
28.本发明提供的工程车辆，采用上述的车辆动力传动装置控制方法，能够实现松开油门后车辆在段内倒拖减速行驶，不提供动力，避免了发动机一会儿提供动力，一会儿倒拖的状况发生。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
30.图1是本发明实施例提供的车辆动力传动装置控制方法的流程图。
具体实施方式
31.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
32.实施例一
33.本实施例提供了一种车辆动力传动装置控制方法，动力传动装置包括发动机和机械液压变速器，机械液压变速器包括液力变速器和机械变速器，由发动机为液力变速器和机械变速器提供动力。上述机械液压变速器可以选用现有技术中能够实现无级变速的多段液压机械无级变速器，其结构在此不再具体介绍，对于采用多段液压机械无级变速器的动力传动装置，本实施例提供的车辆动力传动装置控制方法均适用。
34.图1是本实施例提供的车辆动力传动装置控制方法的流程图，下面参照图1对上述车辆动力传动装置控制方法进行具体介绍。
35.s1、判断油门踏板是否被松开，若否，则执行s2，若是，则执行s3。
36.实时获取油门踏板的开度，在油门踏板的开度与油门踏板最大开度的比值小于5％时，则认为油门踏板被松开；在油门踏板的开度与油门踏板的最大开度的比值大于等于5％时，则认为油门踏板未被松开。
37.s2、根据油门踏板的开度获取设定车速，根据设定车速和发动机实际转速计算理论液力速比，根据理论液力速比控制液力变速器工作。
38.油门踏板的开度和设定车速之间存在对应关系表格，是通过多次重复试验得出的，实时获取油门踏板的开度，根据油门踏板的开度查表获取设定车速。
39.至于根据设定车速和发动机实际转速计算理论液力速比的方式采用现有技术中常用的方式，在此不再具体介绍。需要说明的是，根据理论液力速比控制液力变速器工作时，车速可以是与理论液力速比对应的车速，也可以对理论液力速比进行优化得到优化液力速比，控制液力变速器按照优化液力速比工作。
40.s3、判断是否需要换段；若否，则执行s4，若是，则执行s5；
41.至于如何判断是否需要换段为现有技术，在此不再具体介绍。
42.s4、控制发动机的转速按照设定速率下降，同时根据实际车速、发动机实际转速和机械变速器的当前挡位所对应的机械速比计算液力变速器的理论液力速比，并控制液力变速器，使车辆按照比理论液力速比所对应车速小的车速行驶。
43.具体地，s41、根据实际车速和发动机实际转速计算总速比，总速比＝发动机实际转速：实际车速。
44.s42、根据总速比和机械变速器的当前挡位所对应的机械速比计算理论液力速比。
45.需要说明的是，机械变速器的每个挡位所对应的速比均为定值，根据总速比和机械变速器的当前挡位所对应的机械速比计算理论液力速比的方式取决于机械液压变速器
的具体结构。例如，在发动机连接于液力变速器，液力变速器通过离合器连接于机械变速器，机械变速器驱动车轮行驶时，总速比＝液力速比
×
机械速比。
46.s43、计算目标液力速比，目标液力速比＝理论液力速比+标定量。
47.s44、控制液力变速器使车辆按照与目标液力速比对应的车速行驶。
48.为了实现松开油门后段内行驶时，发动机完全处于倒拖状态，不提供动力，本实施例在理论液力速比的基础上增加一个标定量得到目标液力速比，使液力变速器工作时，车辆按照与目标液力速比对应的车速行驶，实现车速在逐渐下降，利用倒拖减小车速，发动机不会出现一会儿提供动力，一会儿倒拖的状况。
49.为了确保控制液力变速器按照目标液力速比工作时，车速下降不会太快，也不会太慢，需对标定量进行限定。但由于车辆所处的当前路况和车辆的当前工况均会对车速的下降速率有所影响，例如阻力较大的路况，可以使车速的下降速率相对偏大，对于阻力较小的路况，可以使车速的下降速率相对偏小；可以通过多次重复试验确定路况、车辆工况和标定量之间的关系表格，在实际控制车辆行驶时，根据车辆当前所处的路况和车辆的当前工况选择对应的标定量。
50.需要说明的是，由于发动机的转速在不断的变化，需要实时地根据实际车速、发动机实际转速和机械变速器的当前挡位所对应的机械速比计算液力变速器的理论液力速比，并控制液力变速器，使车辆按照比理论液力速比所对应车速小的车速行驶。
51.s5、根据实际车速和发动机实际转速计算总速比，根据总速比和机械变速器的目标挡位所对应的机械速比计算理论液力速比，控制液力变速器使车辆按照与理论液力速比对应的车速行驶。
52.在松开油门后换段过程中，理论液力速比的计算方法和上述步骤s4中计算理论液力速比的方法相同，在此不再重复赘叙。但需要说明的是，以发动机连接于液力变速器，液力变速器通过离合器连接于机械变速器为例，换段时需先断开离合器，即切断液力变速器和机械变速器之间的动力传递，然后对机械变速器进行换挡，在机械变速器换挡结束后，再将离合器结合，实现液力变速器和机械变速器之间的动力传递。在离合器断开之后，根据总速比和机械变速器的目标挡位所对应的机械速比计算理论液力速比，以使机械变速器换挡结束后结合离合器时，离合器两端的转速相同，避免换挡冲击。
53.本实施例中，上述目标挡位指的是比机械变速器的当前挡位低一级的挡位。需要说明的是，在执行上述步骤s4和s5后，均返回步骤s1。
54.控制液力变速器按照理论液力速比工作，可以使根据实际车速按照机械液压变速器的总速比计算出的发动机转速与发动机的实际转速保持同步，实现换段过程中，离合器两端的转速相同，换段更为平顺。
55.本实施例还提供了一种工程车辆，采用上述的车辆动力传动装置控制方法，不仅能够实现松开油门后车辆在段内倒拖减速行驶，不提供动力，避免了发动机一会儿提供动力，一会儿倒拖的状况发生；还能使松开油门后换段过程时离合器两端的转速相同，换段平顺，不出现换挡冲击。
56.实施例二
57.本实施例提供了一种车辆动力传动装置控制系统，用于实现实施例一提供的车辆动力传动装置控制方法。
58.本实施例提供的车辆动力传动装置控制系统包括油门踏板判断模块、换段判断模块和换段控制模块，其中，油门踏板判断模块用于判断油门踏板是否被松开；换段判断模块用于判断是否需要换段；换段控制模块用于在油门踏板被松开且车辆不需要换段时控制发动机的转速按照设定速率下降，同时根据实际车速、发动机实际转速和机械变速器的当前挡位所对应的机械速比计算液力变速器的理论液力速比，并控制液力变速器，使车辆按照比理论液力速比所对应车速小的车速行驶。
59.上述换段控制模块还用于在油门踏板被松开且车辆处于换段过程中时，根据实际车速和发动机实际转速计算总速比，根据总速比和机械变速器的目标挡位所对应的机械速比计算理论液力速比，控制液力变速器，使车辆按照与理论液力速比所对应的车速行驶。
60.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
61.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
62.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。