[发明专利]一种非道路车辆自动变速器经济性换挡控制方法

摘要

本发明涉及一种非道路车辆自动变速器经济性换挡控制方法,根据发动机台架试验数据和发动机的动态特性，将车速、油门开度和驱动轮滑转率作为自动换挡的控制参数，建立非道路车辆自动变速器经济性换挡规律数学模型，根据该数学模型，计算车辆的经济性换挡速度，根据计算出的最佳经济性换挡速度理论值，通过将该理论值与车辆实际行驶过程中各档位的最高行驶速度和最低行驶速度处的小时燃油消耗量进行比较，得到车辆在不同驱动轮滑转率下的最佳经济性换挡速度。解决了由于非道路车辆操作员频繁换挡导致的劳动强度大、作业效率低的问题。

主权项

一种非道路车辆自动变速器经济性换挡控制方法，其特征在于，步骤如下：（1）根据发动机台架试验数据和发动机的动态特性，将车速、油门开度和驱动轮滑转率作为自动换挡的控制参数，得出车辆小时燃油量和车速的函数关系： G h = a 2 b 2 i g 4 i 0 4 v f 4 0.377 4 ( 1 - δ ) 4 r r 4 + ( a 1 b 2 + a 2 b 1 ) i g 3 i 0 3 v f 3 0.377 3 ( 1 - δ ) 3 r r 3 + ( a 0 b 0 + a 1 b 1 + a 2 b 0 ) i g 2 i 0 2 v f 2 0.377 2 ( 1 - δ ) 2 r r 2 + ( a 0 b 1 + a 1 b 0 ) i g i 0 v f 0.377 ( 1 - δ ) r r + a 0 b 0 其中，a0、a1、a2、b0、b1、b2为拟合系数，由油门开度的值决定，ig为变速器的传动比，δ为驱动轮滑转率，rr为驱动轮滚动半径，i0为主减速器的传动比，vf为车辆的实际行驶速度；（2）根据车辆相邻两档位发动机小时燃油消耗量相等，即Gh(n)=Gh(n+1)时，车辆的行驶速度为相邻两挡位间的最佳经济性换挡速度，建立非道路车辆自动变速器经济性换挡规律数学模型： a 0 b 0 + ( a 1 b 1 + a 1 b 0 ) ( i gn - i g ( n + 1 ) ) i 0 0.377 ( 1 - δ ) r r v f + ( a 0 b 2 + a 1 b 1 + a 2 b 0 ) ( i gn 2 - i g ( n + 1 ) 2 ) i 0 2 0.377 2 ( 1 - δ ) 2 r r 2 v f 2 + ( a 1 b 2 + a 2 b 1 ) ( i gn 3 - i g ( n + 1 ) 3 ) i 0 3 0.377 3 ( 1 - δ ) 3 r r 3 v f 3 + a 2 b 2 ( i gn 4 - i g ( n + 1 ) 4 ) i 0 4 0.377 4 ( 1 - δ ) 4 r r 4 v f 4 = 0 其中，Gh(n)为n挡时的小时燃油消耗量，Gh(n+1)为n+1挡时的小时燃油消耗量，ign为n挡时变速器的传动比，ig（n+1）为n+1挡时变速器的传动比；（3）将驱动轮滑转率设定为一个定值，并设定一组油门开度的值，在该设定的驱动轮滑转率下，根据步骤（2）中的数学模型，计算非道路车辆的每两个相邻挡位进行换挡时，油门开度与最佳经济性换挡速度之间对应的数值关系，并根据实际作业需要，分别设定其他的驱动轮滑转率，依次求解在各设定的驱动轮滑转率下，每两个相邻挡位换挡时，油门开度与最佳经济性换挡速度之间对应的数值关系，其中每两个相邻挡位间的最佳经济性换挡速度均按下列方式确定：若根据步骤（2）中的数学模型，计算出的经济性换挡速度vn小于当前挡的最高行驶速度，且大于下一挡的最低行驶速度，则vn即为最佳经济性换速度；若vn大于当前挡的最高行驶速度，且当前挡的最高行驶速度处的小时燃油消耗量小于vn车速下的小时燃油消耗 量，则当前挡的最高行驶速度为最佳经济性换挡速度；若vn小于下一挡的最低行驶速度，且下一挡的最低行驶速度处的小时燃油消耗量小于vn车速下的小时燃油消耗量，则下一挡的最低行驶速度为最佳经济性换挡速度；（4）以步骤（3）中求出的各油门开度与最佳经济性换挡速度之间对应的数值关系，作为非道路车辆在实际作业过程中进行经济性换挡的控制依据。