一種裝載機(jī)amt換檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速節(jié)能控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制技術(shù)，特別設(shè)及一種裝載機(jī)AMT換檔過程 中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速節(jié)能控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前裝載機(jī)AMT換檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法主要有W下兩種：1.在斷開離 合器后的一定時(shí)間內(nèi)，增加/減少發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量，W達(dá)到增加/降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的效果。但該 方法屬于開環(huán)控制，且增加/減少的噴油量通常為一個(gè)定值，具體大小由試驗(yàn)方法調(diào)整決 定，實(shí)際應(yīng)用效果十分有限；2.在離合器斷開后，使用PID、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等控制算法 對發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制，W實(shí)現(xiàn)對發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加/降低控制。該方法相對前一種方 法在轉(zhuǎn)速控制效果、換檔品質(zhì)方面都有明顯提升，但其控制過程僅對換檔時(shí)間及沖擊進(jìn)行 考量，并未考慮到轉(zhuǎn)速控制過程對燃油消耗、排放等經(jīng)濟(jì)性參數(shù)的影響。
[0003] 由此可見，在本技術(shù)領(lǐng)域，裝載機(jī)AMT換檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法需進(jìn)行改 進(jìn)，尤其需要W實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制為目標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種裝載機(jī)AMT換檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速節(jié)能控制方法，其 包括W下步驟：
[0005] 1)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否進(jìn)入換檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制過程，如果是則執(zhí)行步驟 2)，否則裝載機(jī)繼續(xù)按當(dāng)前檔位行駛。
[0006] 2)判斷變速箱檔位執(zhí)行操作:a.如果變速箱檔位執(zhí)行操作為降檔，則執(zhí)行步驟3); b.如果變速箱檔位執(zhí)行操作為升檔，則執(zhí)行步驟4) C。
[0007] 3)根據(jù)加速踏板開度，判斷變速箱處于降檔過程中時(shí)駕駛員的駕駛需求:a.如果 此時(shí)加速踏板開度大于預(yù)設(shè)值，則判定此時(shí)駕駛需求為動(dòng)力性需求，執(zhí)行步驟4)a;b.如果 此時(shí)加速踏板開度小于預(yù)設(shè)值，則判定此時(shí)駕駛需求為經(jīng)濟(jì)性需求，執(zhí)行步驟4)b。
[000引4)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W-定速率上升/下降，直至發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與變速箱輸入軸 當(dāng)前轉(zhuǎn)速差值小于預(yù)設(shè)值，執(zhí)行步驟5) :a.如果此時(shí)變速箱處于降檔過程，駕駛需求為動(dòng)力 性需求，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W較快速率上升;b.如果此時(shí)變速箱處于降檔過程，駕駛需求為動(dòng) 力性需求，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W-定速率上升，且上升速率小于駕駛需求為動(dòng)力性需求時(shí)的 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率;C.如果此時(shí)變速箱處于升檔過程，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W-定速率下降；
[0009] 5)接合離合器，裝載機(jī)按新檔位行駛。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0011] 1.本發(fā)明通過對換檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化速率進(jìn)行控制，使其按一定速率上 升/下降，可有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)在換檔過程中燃油消耗量，W達(dá)到節(jié)能控制的效果，并可W明 顯改善換檔期間的沖擊；
[0012] 2.本發(fā)明可通過對駕駛員的駕駛需求進(jìn)行識(shí)別，調(diào)整換檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上 升/下降速率，W滿足駕駛員在裝載機(jī)不同運(yùn)行工況下的駕駛需求。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的描述：
[0015] 請參閱圖1所示，一種裝載機(jī)AMT換檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能控制方法，包括W下步驟：
[0016] 1)裝載機(jī)按當(dāng)前檔位行駛，如果此時(shí)控制系統(tǒng)接收到變速箱換檔信號(hào)，離合器主 從動(dòng)盤開始分離，則判定發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入換檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制過程，執(zhí)行步驟2)。否則 裝載機(jī)繼續(xù)按當(dāng)前檔位行駛。
[0017] 2)判斷變速箱檔位執(zhí)行操作，具體包括W下內(nèi)容：
[0018] a.如果變速箱檔位執(zhí)行操作為降檔，則發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入降檔過程轉(zhuǎn)速控制，即執(zhí)行步 驟3);
[0019] b.如果變速箱檔位執(zhí)行操作為升檔，則發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入升檔過程轉(zhuǎn)速控制，即執(zhí)行步 驟 4) Co
[0020] 3)判斷變速箱處于降檔過程中時(shí)駕駛員的駕駛需求，根據(jù)不同駕駛需求，調(diào)整降 檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率，具體包括W下內(nèi)容：
[0021 ] a.如果此時(shí)加速踏板開度APS(單位：％ )大于預(yù)設(shè)值A(chǔ)PSo(單位：％ )，則判定此時(shí) 裝載機(jī)處于伊掘狀態(tài)，駕駛需求為動(dòng)力性需求，需要發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速快速上升，盡快完成降檔操 作，即執(zhí)行步驟4)a;
[0022] b.如果此時(shí)加速踏板開度APS小于預(yù)設(shè)值A(chǔ)PSo，則判定此時(shí)裝載機(jī)處于行駛狀態(tài)， 駕駛需求為經(jīng)濟(jì)性需求，需要發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W-定速率上升，在兼顧燃油經(jīng)濟(jì)性的前提下完 成降檔操作，即執(zhí)行步驟4)b。
[0023] 4)控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W-定速率上升/下降，直至發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速與變速箱輸入軸 當(dāng)前轉(zhuǎn)速差值小于預(yù)設(shè)值，具體包括W下內(nèi)容：
[0024] a.如果此時(shí)變速箱處于降檔過程，駕駛需求為動(dòng)力性需求，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W速 率kup_i(單位:rpm/s)上升，直至發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速ne(i)(單位:巧m，i為控制步長計(jì)數(shù))與變速 箱輸入軸當(dāng)前轉(zhuǎn)速nt (i)(單位:rpm)的差值□ n (i) = I ne(i) -nt(i) I小于轉(zhuǎn)速差目標(biāo)值□ no (單位:巧m)，執(zhí)行步驟5);
[0025] b.如果此時(shí)變速箱處于降檔過程，駕駛需求為經(jīng)濟(jì)性需求，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W速 率kup_2(單位:rpm/s)上升，直至發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速ne(i)與變速箱輸入軸當(dāng)前轉(zhuǎn)速m(i)的差 值□ n(i) = I De(i)-nt (i) I小于轉(zhuǎn)速差目標(biāo)值□ no，執(zhí)行步驟5);
[0026] C.如果此時(shí)變速箱處于升檔過程，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W速率kdDwn_i(單位:rpm/s)下 降，直至發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速ne(i)與變速箱輸入軸當(dāng)前轉(zhuǎn)速nt(i)差值□]!(;〇= |ne(i)-nt(i) 小于轉(zhuǎn)速差目標(biāo)值Dno,執(zhí)行步驟5);
[0027] 在本步驟中：
[0028] kup_i為駕駛需求為動(dòng)力性需求時(shí)，變速箱降檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率的預(yù)設(shè) 值，單位:巧m/s。其具體數(shù)值確定方法為：
[0029] kup_i=min{k叩 I tshift(k叩）<ti}
[0030] 其中；
[0031] kup為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率；
[0032] tshift化up)為不同轉(zhuǎn)速上升速率對應(yīng)的變速箱換檔時(shí)間，單位:S，ti為其在駕駛需 求為動(dòng)力性需求時(shí)的預(yù)設(shè)值，具體數(shù)值根據(jù)駕駛員的駕駛感受離線確定，若tshift化upKt^U 認(rèn)為此時(shí)換檔時(shí)間長度符合駕駛員動(dòng)力性需求；
[003引 tshift(k叩)的具體確定方法為：
[0034] tshif t ( kup ) = tcR+tk_up+tcE
[0035] 其中，tcR為離合器由接合狀態(tài)完全分離所需時(shí)間，單位：S ; tcE為離合器由分離狀 態(tài)完全接合所需時(shí)間，單位:S ; tk_up為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速W上升速率kup上升至目標(biāo)值所需時(shí)間；
[0036] 在實(shí)際操作中，tk_up可使用W下公式進(jìn)行估算：
[0038] 其中：MR為收到換擋信號(hào)，離合器開始分離時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值，單位:rpm;iN為降 檔操作開始前原檔位齒輪傳動(dòng)比；iN-l為降檔操作目標(biāo)檔位齒輪傳動(dòng)比；
[0039] 在實(shí)際操作中，kup_i的取值下限由離線確定的動(dòng)力性需求變速箱降檔時(shí)間預(yù)設(shè)值 tl根據(jù)tshift化upKtl反求得出。為在滿足動(dòng)力性需求的情況下，在一定程度上提高經(jīng)濟(jì)性， 取kup_l為滿足tshift化upKtl條件下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率kup的最小值。
[0040] kup_2為駕駛需求為經(jīng)濟(jì)性需求時(shí)，變速箱降檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率的預(yù)設(shè) 值，單位:巧m/s。其具體數(shù)值確定方法為：
[0042] 其中；
[0043] kup為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率；
[0044] Qup化up)為不同轉(zhuǎn)速上升速率下的單位時(shí)間燃油消耗量，單位:LA;
[0045] tshift化up)為不同轉(zhuǎn)速上升速率對應(yīng)的變速箱換檔時(shí)間，單位:S，t2為其在駕駛需 求為經(jīng)濟(jì)性需求時(shí)的預(yù)設(shè)值，具體數(shù)值根據(jù)駕駛員的駕駛感受離線確定，t2〉tl，若tshift 化up)<t2則認(rèn)為此時(shí)換檔時(shí)間長度符合駕駛員需求；
[0046]
為單位時(shí)間燃油消耗量Qup(kup)隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率kup變化的自身 變化量，其數(shù)值大小反映了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率kup增加引起的燃油經(jīng)濟(jì)性惡化程度，曰2為 其在駕駛需求為經(jīng)濟(jì)性需求時(shí)的預(yù)設(shè)值，若
則認(rèn)為此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率 kup的增大引起的燃油經(jīng)濟(jì)性惡化程度是不可接受的；
[0047] 在實(shí)際操作中，kup_2的取值下限由離線確定的經(jīng)濟(jì)性需求變速箱降檔時(shí)間預(yù)設(shè)值 t2根據(jù)tshift(kup)<t2反求得出，kup_2的取值上限根據(jù)
離線確定。為在滿足經(jīng)濟(jì) 性需求的情況下，在一定程度上提高動(dòng)力性，取kup_2為滿足
情況下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升速率kup的最大值。
[004引在本步驟中kup_i〉kw_2。
[0049] kdewM為變速箱升檔過程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降速率的預(yù)設(shè)值，單位:巧m/s。其具體確 定方法為：
[0050] kdown l-min{kdown tshift(kdown)〈tdown}
[0051] 其中；
[0052] kdown為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降速率；
[0053] tshift化down)為不同轉(zhuǎn)速下降速率對應(yīng)的變速箱升檔時(shí)間，單位：S，tdown為其預(yù)設(shè) 值，具體數(shù)值根據(jù)駕駛員的駕駛感受離線確定，若tshift化downKtdown則認(rèn)