本发明涉及车辆工程,尤其涉及一种换挡控制方法、控制组件、取力器及车辆。
背景技术:
1、搭载有工作装置的车辆,在正式执行作业前,一般位于作业区域的起点,进行工作装置的启动和换挡动作,在正式作业时,则不再进行挡位调节。
2、于车辆内,发动机与工作装置通过取力器传动,取力器包括输出轴、输入轴、换挡机构以及离合器,其中,取力器的输入轴与发动机传动连接,输出轴包括第一轴段和第二轴段,第一轴段通过换挡机构与输入轴连接,第一轴段通过离合器与第二轴段连接,第二轴段用于连接工作装置。换挡机构包括低速挡位和高速挡位。
3、一般的,在启动工作装置时,用户优先选择取力器的低速挡位连接发动机与工作装置,通过大扭矩平稳驱动工作装置的启动。运行一段时间后,工作装置于低速挡位平稳运行,用户再根据工况选择高速挡位进行切换,取力器一般采用脱载换挡,即,在换挡过程中,离合器的输入端与其输出端断开,在这段时间内,离合器的输出端失去发动机的供能,且在工作装置的负载影响下,其转速出现衰减,如此,当处于高速挡位的离合器的输入端转速与其输入端的转动相差过大时,离合器的输入端和其输出端则无法连接,致使换挡失败。且在换挡过程中,离合器处产生摩擦功,若摩擦功过大,则容易导致位于发动机与离合器的输出端连接时,发动机的转速骤然下降,致使发动机熄火,进而导致换挡失败。
4、因此,亟需一种换挡控制方法、控制组件、取力器及车辆,以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提出一种换挡控制方法、控制组件、取力器及车辆,能够提高取力器自低速挡位向高速挡位的换挡成功率,且能够预防发动机在进行换挡的过程中出现熄火的情况。
2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:
3、换挡控制方法,适用于取力器,上述取力器的输入端由发动机驱动,上述取力器的输出端设置有离合器与工作装置连接,上述离合器的输入端与上述取力器的输出端固定,上述离合器的输出端与上述工作装置相对固定,上述取力器的输入端和上述取力器的输出端之间设置有初始挡位和目标挡位,上述初始挡位的传动比大于上述目标挡位的传动比,上述换挡控制方法包括:
4、获取上述取力器的挡位调节信号;
5、获取上述目标挡位下上述离合器的输入端的转速v输入-目标以及获取上述初始挡位下上述发动机的负荷率a初始;
6、若满足,a初始<a阈<1,上述取力器执行换挡动作,若不满足,则提升上述发动机的输出转速,直至满足a当前<a阈,上述取力器执行换挡动作,其中,上述a阈即为上述发动机的负荷率a的阈值,上述a当前为上述发动机提升输出转速后的当前负荷率;
7、实时获取上述离合器的输出端的转速v输出;
8、根据上述v输入-目标和上述v输出,确定处于上述目标挡位下,上述离合器的输入端和其输出端之间产生的摩擦功w,若满足w>w阈,上述离合器的输入端和其输出端脱开,判定为换挡失败,其中,上述w阈即为上述摩擦功w的阈值。
9、作为上述换挡控制方法的一种优选技术方案,获取上述取力器的挡位调节信号,包括:
10、获取上述取力器的挡位使能开关触发信号,以及获取上述离合器的使能开关触发信号。
11、作为上述换挡控制方法的一种优选技术方案,提升上述发动机的输出转速,包括:基于上述a初始查询map,得到与上述a初始对应的上述发动机的输出转速提升量△v,根据上述△v提升上述发动机的输出转速,上述map记载有上述发动机的负荷率a与上述发动机的输出转速提升量△v之间的对应关系。
12、作为上述换挡控制方法的一种优选技术方案,还包括,若判定为换挡失败,更新上述map,使得上述a初始与△v’对应,满足δv’>δv,上述△v’为更新后的上述发动机的输出转速提升量。
13、作为上述换挡控制方法的一种优选技术方案,还包括,若判定为换挡失败,上述取力器切换至上述初始挡位,上述离合器的输出端与上述离合器的输入端传动连接。
14、作为上述换挡控制方法的一种优选技术方案,上述取力器切换至上述初始挡位后,延时时间t,查询更新后的上述map,根据上述map中记载的△v’,调节上述发动机的输出转速,满足v输入-当前=v输入-初始+△v’,上述取力器执行换挡动作。
15、还提供一种控制组件,适用于上述的换挡控制方法,包括:
16、转速传感器,上述转速传感器包括第一转速传感器和第二转速传感器,上述第一转速传感器用于获取上述离合器的输出端的转速,上述第二转速传感器用于获取上述离合器的输入端的转速;
17、控制单元,上述控制单元与上述转速传感器通讯连接,用于判断在上述取力器执行换挡动作前,上述发动机是否需要提升转速,且用于判断上述换挡动作是否需要中止。
18、还提供了一种取力器,包括输入轴、输出轴、换挡机构以及上述控制组件,上述输入轴用于与上述发动机传动连接,上述输入轴与上述输出轴通过换挡机构连接,上述控制单元能够命令上述换挡机构于上述初始挡位和上述目标挡位切换,上述输出轴与上述工作装置通过上述离合器连接,上述控制单元能够命令上述离合器的输入端和上述离合器的输出端连接或脱开。
19、还提供了一种车辆,包括上述的取力器、上述发动机和工作装置,上述取力器的输入轴由上述发动机驱动,上述取力器的输出轴驱动上述工作装置。
20、作为上述车辆的一种优选技术方案,上述工作装置与上述取力器的输出轴可拆连接。
21、本发明有益效果:
22、提供了一种换挡控制方法、控制组件、取力器及车辆。获取取力器的挡位调节信号后,离合器保持工作装置与发动机的连接,控制单元根据当前发动机的负载率判断当前发动机的输出功率是否满足换挡要求,若不满足,则在取力器执行换挡动作前,命令发动机提升转速,进而提升输出功率后,取力器再进行换挡;取力器执行换挡动作时,控制单元能够根据速度传感器反馈的离合器的输入端速度与离合器的输出端速度,确定离合器在重新连接过程中产生的摩擦功,若摩擦功大于阈值,则触发防熄火机制,控制单元命令离合器的输入端与离合器的输出端脱开,如此,提高车辆自初始挡位向目标挡位切换的成功率,且能够防止在换挡过程中,发动机转速骤然衰减而导致发动机熄火。
1.换挡控制方法,适用于取力器,所述取力器的输入端由发动机驱动,所述取力器的输出端设置有离合器与工作装置连接,所述离合器的输入端与所述取力器的输出端固定,所述离合器的输出端与所述工作装置相对固定,所述取力器的输入端和所述取力器的输出端之间设置有初始挡位和目标挡位,所述初始挡位的传动比大于所述目标挡位的传动比,其特征在于,所述换挡控制方法包括:
2.根据权利要求1所述的换挡控制方法,其特征在于,获取所述取力器的挡位调节信号,包括:
3.根据权利要求1所述的换挡控制方法,其特征在于,提升所述发动机的输出转速,包括:基于所述a初始查询map,得到与所述a初始对应的所述发动机的输出转速提升量△v,根据所述△v提升所述发动机的输出转速,所述map记载有所述发动机的负荷率a与所述发动机的输出转速提升量△v之间的对应关系。
4.根据权利要求3所述的换挡控制方法,其特征在于,还包括,若判定为换挡失败,更新所述map,使得所述a初始与△v’对应,满足δv’>δv,所述△v’为更新后的所述发动机的输出转速提升量。
5.根据权利要求4所述的换挡控制方法,其特征在于,还包括,若判定为换挡失败,所述取力器切换至所述初始挡位,所述离合器的输出端与所述离合器的输入端传动连接。
6.根据权利要求5所述的换挡控制方法,其特征在于,所述取力器切换至所述初始挡位后,延时时间t,查询更新后的所述map,根据所述map中记载的△v’,调节所述发动机的输出转速,满足v输入-当前=v输入-初始+△v’,所述取力器执行换挡动作。
7.控制组件,适用于权利要求1-6任一项所述的换挡控制方法,其特征在于,包括:
8.取力器,其特征在于,包括输入轴、输出轴、换挡机构以及权利要求7中所述的所述控制组件,所述输入轴用于与所述发动机传动连接,所述输入轴与所述输出轴通过换挡机构连接,所述控制单元能够命令所述换挡机构于所述初始挡位和所述目标挡位切换,所述输出轴与所述工作装置通过所述离合器连接,所述控制单元能够命令所述离合器的输入端和所述离合器的输出端连接或脱开。
9.车辆,其特征在于,包括权利要求8中所述的取力器、所述发动机和工作装置,所述取力器的输入轴由所述发动机驱动,所述取力器的输出轴驱动所述工作装置。
10.根据权利要求9所述的车辆,其特征在于,所述工作装置与所述取力器的输出轴可拆连接。