[發明專利]一種大馬力拖拉機恒扭矩動力的升擋控制方法

有效

• 申請號: 201710532959.3
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107152524B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 夏光;施信信;滑楊瑩;郭東云;鄭友;閆瑞琦;鄒斌;杜克;謝海
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F16H61/00
• 分類號: F16H61/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種大馬力拖拉機恒扭矩動力的升擋控制方法，將拖拉機動力升擋控制過程分為換擋準備階段、檔位重疊階段、轉速同步階段和檔位強化階段，通過對接合離合器、分離離合器和發動機的協調控制，實現動力升擋過程中變速傳動系統始終保持恒扭矩輸出的目的，從而使得拖拉機動力換擋平順、無沖擊。

技術領域

本發明屬于拖拉機動力換擋控制領域，具體來說是一種針對多離合器式大馬力拖拉機恒扭矩動力的升擋控制方法。

技術背景

拖拉機工作有以下特點：(1)受農藝和機具承載能力影響，一般勻速運動；(2)為了提高生產率，油門開度一般在80％以上；(3)工作阻力會波動，傳統的手動變速器難以適應工作阻力的變化，需停車換擋；針對拖拉機的作業特點，國外提出了‘PowerShift’(動力換擋)傳動系統，配置這種傳動系統的拖拉機成本也比較高。該傳動系統有效擴大了拖拉機持續工作的工作阻力范圍，避免了傳統手動變速器因工作阻力變化引起的頻繁停車換擋，提高了拖拉機的生產效率。拖拉機作業換擋一般在很大負載條件下，若采用非動力換擋控制方法，由于車速低，拖拉機很容易停車，從而影響生產率。如何避免拖拉機在自動變速過程中因動力中斷而停車是拖拉機動力換擋控制系統研發過程中需要解決的關鍵問題之一。

所謂動力換擋，又稱“帶載換擋”，是在滿足一定換擋品質要求的前提下，保證換擋過程中動力不中斷的換擋。動力升擋屬于動力換擋技術的一部分，在多離合器式動力傳動系統中，通過兩個或多個離合器實現換擋過程動力持續輸出，當分離離合器還未完全分離時接合接合離合器，以保證動力不中斷。但在升擋過程中，當接合離合器完全接合時，若分離離合器仍然未分離，則產生寄生功率，寄生功率也被稱之為循環功率，該功率除了造成不必要的能量損失外，還會對傳動系統零部件造成很大損害。拖拉機作業有牽引、旋耕和收割多種形式，當作業時，動力升擋還需保證拖拉機作業質量和效率，若在升擋過程中拖拉機的輸出扭矩變化過大，則無法保證作業質量，容易對機具造成損害，同時且伴隨會出現升檔頓挫，影響升檔平順性，而僅僅通過對大馬力拖拉機的換擋離合器進行控制無法很難實現動力升檔過程中始終恒扭矩輸出。

發明內容

本發明為克服現有技術存在的不足之處，提出一種大馬力拖拉機恒扭矩動力的升擋控制方法，以期通過對分離、接合離合器壓力以及柴油發動機輸出功率進行控制，實現動力升擋過程中變速傳動系統始終保持恒扭矩輸出的目的，從而使得拖拉機動力換擋平順、無沖擊。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明一種大馬力拖拉機恒扭矩動力的升擋控制方法的特點是將拖拉機恒扭矩動力升擋控制的過程分為：換擋準備階段、檔位重疊階段、轉速同步階段和接合強化階段，并按如下步驟進行：

步驟1、在所述換擋準備階段，增大接合離合器的作動壓力至所述接合離合器維持的壓力p_準，使接合離合器處于扭矩傳遞臨界狀態，以消除接合離合器的空行程；

步驟2、在所述檔位重疊階段，逐步增大所述接合離合器的作動壓力至接合離合器負載扭矩壓力p_合為止，并逐步減小所述分離離合器的作動壓力，且分離離合器與接合離合器的作動壓力滿足檔位重疊階段的壓力增量關系，同時提高柴油發動機的輸出功率ΔP_e以補償接合離合器的滑摩功損失；

在檔位重疊階段結束時刻，保持所述接合離合器的作動壓力為所述接合離合器的負載扭矩壓力p_合，并減小所述分離離合器的作動壓力至0；

步驟3、在所述轉速同步階段，保持接合離合器的作動壓力，同時降低柴油發動機輸出功率至負載功率P_L并維持不變，直至所述接合離合器主從動盤的轉速同步為止；

步驟4、在所述接合強化階段，保持柴油發動機的輸出功率不變，同時增大所述接合離合器的作動壓力至接合離合器扭矩傳遞的壓力上限p_終。