[发明专利]考虑柴油机调速特性的大马力拖拉机动力升挡控制方法

说明书

本发明公开了一种考虑柴油机调速特性的大马力拖拉机动力升挡控制方法，包括：1、确定拖拉机动力升挡控制参数；2、将拖拉机动力升挡控制过程分为换挡准备阶段、挡位重叠阶段、转速同步阶段和挡位强化阶段，以实现动力升挡过程中变速传动系统始终保持较大的输出扭矩的目的，同时保证柴油发动机不熄火，从而使得拖拉机可适应工作阻力变化持续作业，保障作业效率。

技术领域

本发明属于拖拉机动力换挡控制领域，具体来说是一种针对多离合器式大马力拖拉机动力升挡控制方法。

背景技术

拖拉机工作有以下特点：(1)受农艺和机具承载能力影响，一般匀速运动；(2)为了提高生产率，油门开度一般在80％以上；(3)工作阻力会波动，传统的手动变速器难以适应工作阻力的变化，需停车换挡；针对拖拉机的作业特点，国外提出了‘Power Shift’(动力换挡)传动系统，配置这种传动系统的拖拉机成本也比较高。该传动系统有效扩大了拖拉机持续工作的工作阻力范围，避免了传统手动变速器因工作阻力变化引起的频繁停车换挡，提高了拖拉机的生产效率。如何避免拖拉机在自动变速过程中因动力中断而停车是拖拉机动力换挡控制系统研发过程中需要解决的关键问题之一。

所谓动力换挡，又称‘带载换挡’，是在满足一定换挡品质要求的前提下，保证换挡过程动力不中断的换挡。动力升挡属于动力换挡技术的一部分，在动力升挡过程中，需要对分离、接合离合器作动压力合理控制，由于柴油机一般工作在调速区域，当由负载变大导致柴油机转速下降时，柴油机转矩增大，当柴油机转矩增大，柴油机转速回升，如果换挡控制不合理，会导致动力损失过大或柴油发动机熄火。

在离合器压力控制过程中，尤其需要避免产生寄生功率，寄生功率也被称之为循环功率，该功率除了造成不必要的能量损失外，还会对传动系统零部件造成很大损害。

因此，大马力拖拉机动力升挡需要在负载状态下完成，以保证拖拉机在升挡过程中不会因动力损失过大而停车或因接合离合器作动压力过大而导致柴油机超负荷熄火，需要对换挡离合器进行精确控制。

发明内容

本发明从工程应用角度考虑，提出一种考虑柴油机调速特性的大马力拖拉机动力升挡控制方法，以期能满足拖拉机动力升挡要求，同时降低控制的复杂程度，从而使得拖拉机能够持续作业，提高了生产率和作业质量。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种考虑柴油机调速特性的大马力拖拉机动力升挡控制方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、确定拖拉机动力升挡的控制参数，包括：接合离合器在换挡准备阶段维持的压力p_准、接合离合器的作动压力上限p_合、挡位重叠阶段的接合与分离离合器压力增量关系、挡位重叠时间t_分与接合离合器的压力上升时间t_合关系、接合离合器扭矩传递的压力上限p_终；

步骤2、将拖拉机动力升挡控制的过程分为：换挡准备阶段、挡位重叠阶段、转速同步阶段和接合强化阶段；

在所述换挡准备阶段，增大所述接合离合器的作动压力至所述接合离合器在换挡准备阶段维持的压力p_准，使接合离合器处于扭矩传递临界状态，以消除接合离合器的空行程；

在所述挡位重叠阶段，减小所述分离离合器的作动压力至挡位重叠阶段结束时刻所对应的离合器压力；同时增大所述接合离合器的作动压力至所述分离离合器在挡位重叠结束时刻所对应的接合离合器的作动压力，使得所述分离离合器和所述接合离合器的作动压力满足挡位重叠的接合与分离离合器压力增量关系；

在所述转速同步阶段，继续增大所述接合离合器的作动压力至所述接合离合器的作动压力上限p_合，并保持所述接合离合器的作动压力直至接合离合器的主、从动盘转速同步为止，所述分离离合器的压力在转速同步阶段开始时刻降为0，并保持不变，所述分离离合器在复位弹簧作用下分离；