申请/专利权人：第一拖拉机股份有限公司

申请日：2022-03-14

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN114754132B

主分类号：F16H61/02

分类号：F16H61/02;F16H61/00;F16H61/06;F16H61/66;F16H63/40;F16H59/74;F16H59/40;F16H59/42;F16H59/38;F16H59/68;F16H59/36

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.08.02#实质审查的生效;2022.07.15#公开

摘要：一种液压机械无级变速拖拉机的控制方法，利用无级变速控制系统进行无级调速；无级变速控制系统包括驾驶员操作系统、信号感知采集系统、发动机电子控制单元ECU、变速箱电子控制单元TCU、执行系统以及显示部件系统六部分。根据变速箱电子控制单元TCU请求排量与实际排量之间运用PID控制算法进行调节，将输出信号执行到相应的执行系统的离合器电磁阀、同步器电磁阀和泵电磁阀上，最终实际排量等于请求排量，相对应的实际速比等于请求速比，实现从零速到最大车速整个过程的无级调速。驾驶员可以将无级变速拖拉机实现从低档位到高档位的整个范围内的无级调速，降低段位切换时的冲击力，使换段过程平顺，提高了驾驶员驾乘舒适度，降低了驾驶员操作复杂度。

主权项：1.一种液压机械无级变速拖拉机的控制方法，其特征在于：利用无级变速控制系统进行无级调速；无级变速控制系统包括驾驶员操作系统、信号感知采集系统、发动机电子控制单元ECU、变速箱电子控制单元TCU、执行系统以及显示部件系统；所述驾驶员操作系统实现调速杆推动调速和手柄方向选择，并将操作信号发送到变速箱电子控制单元TCU中进行处理；所述信号感知采集系统能够采集转速信号、压力信号、位置信号并传给变速箱电子控制单元TCU进行处理；所述发动机电子控制单元ECU主要处理发动机相关信号并且通过CAN总线与变速箱电子控制单元TCU进行通讯；所述执行系统包括离合器电磁阀、同步器电磁阀和泵电磁阀，通过给电磁阀电流来控制离合器和同步器的结合或者断开，控制泵电流来改变泵转速进而改变泵马达的排量；所述显示部件系统通过CAN通讯与变速箱电子控制单元TCU和发动机电子控制单元ECU进行连接，显示发动机及变速箱状态信息；具体包括以下步骤：启动发动机，驾驶员操作系统的调速杆的位置与请求速比进行线性对应，当调速杆位置和手柄位置变化后，请求速比发生变化，相应的请求排量发生变化，变速箱电子控制单元TCU将采集到的信号进行处理，根据信号感知采集系统采集到的输出轴转速信号除以发动机电子控制单元ECU采集的发动机转速得到实际速比，将信号感知采集系统得到的马达输出转速除以调速泵输入转速得到实际排量，根据变速箱电子控制单元TCU请求排量与实际排量之间运用PID控制算法进行调节，将输出信号执行到相应的执行系统的离合器电磁阀、同步器电磁阀和泵电磁阀上，最终实际排量等于请求排量，相对应的实际速比等于请求速比，实现从零速到最大车速整个过程的无级调速；请求排量的计算方法为 其中，为输出轴转速，为发动机转速，r为请求速比，、为从发动机输入到输出轴所经过齿轮齿数比计算得到的中间数值；在无级调速过程中，变速箱电子控制单元TCU根据驾驶员操作系统的操作信号，根据变速箱各个离合器和同步器的当前状态，具有四种命令模式，分别为升段请求命令模式、降段请求命令模式、升段切换命令模式和降段切换命令模式；从发动机输入转速经过各级齿轮以及不同的离合器和同步器传动到输出轴整个传动路线具有多段速比，段与段之间具有换段点速比；升段请求命令模式具体实现方法为：假如请求段位gearDem为n，当请求速比大于换段点速比后，请求段位变为n+1，此时实际段位仍为n，判断实际速比是否大于换断点速比，如果实际速比小于等于换断点速比，继续PID调节直至实际速比大于换段点速比，如果实际速比大于换断点速比，继续判断实际排量和请求排量差值的绝对值是否小于0.02，如果满足的话则升段请求命令模式触发，如果不满足继续PID调节直至满足判断条件后升段请求命令触发；降段请求命令模式具体实现方法为：假如请求段位gearDem为n，n1，当请求速比小于换段点速比后，请求段位变为n-1，判断实际速比是否小于换断点速比，如果实际速比大于等于换断点速比，继续PID调节直至实际速比小于换段点速比，如果实际速比小于换段点速比则继续判断实际排量和请求排量差值的绝对值是否小于0.02，如果满足的话则降段请求命令模式触发，如果不满足继续PID调节直至满足判断条件后降段请求命令触发；升段切换命令模式具体实现方法为：假如运行时的请求段位和实际段位为n，当升段请求命令模式触发后，此时，实际段位仍为n，请求段位为n+1，判断n+1段离合器速差绝对值是否小于10，如果满足条件，变速箱电子控制单元TCU通过执行系统向n+1段离合器电磁阀输出驱动电流信号，使n+1段离合器充油后结合，此时n段离合器仍然是接合状态，50ms后，变速箱电子控制单元TCU通过执行系统将n段离合器电磁阀的驱动电流断开后，n段离合器断开，此时段位切换完成，拖拉机从n段升到了n+1段；降段切换命令模式具体实现方法为：假如运行时的请求段位和实际段位为n，n1，当降段请求命令模式触发后，此时，实际段位仍为n，请求段位为n-1，判断n-1段离合器速差绝对值是否小于10，如果满足条件，变速箱电子控制单元TCU通过执行系统向n-1段离合器电磁阀输出驱动电流信号，使n-1段对应离合器充油后结合，此时n段离合器仍是接合状态，50ms后，变速箱电子控制单元TCU通过执行系统将n段离合器电磁阀的驱动电流断开后，n段离合器断开，此时段位切换完成，拖拉机从n段降到了n-1段。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 第一拖拉机股份有限公司 一种液压机械无级变速拖拉机的控制方法

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