CN114593201A - 自动换挡控制方法、装置、电子设备、存储介质及拖拉机 - Google Patents

自动换挡控制方法、装置、电子设备、存储介质及拖拉机 Download PDF

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季宇杰
杨磊
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Abstract

本发明涉及一种自动换挡控制方法、装置、电子设备、存储介质及拖拉机,该方法包括:获取拖拉机在作业过程中的当前参数,当前参数包括当前挡位、发动机转速、拖拉机的变速箱输入扭矩和挡位模式;根据发动机转速、挡位模式和当前挡位,确定发动机转速是否满足第一条件;在发动机转速不满足第一条件时,根据变速箱输入扭矩、挡位模式和当前挡位,确定目标挡位;在发动机转速满足第一条件时,根据发动机转速、挡位模式、当前挡位和换挡转速阈值,确定目标挡位;控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位。通过本发明的方法,考虑到影响整车负载和发动机负荷的多个参数,使得拖拉机在各种工况下,挡位换挡合理,不但不影响作业效果,还节省燃油。

Description

自动换挡控制方法、装置、电子设备、存储介质及拖拉机
技术领域
本发明涉及拖拉机技术领域,具体而言,本发明涉及一种自动换挡控制方法、装置、电子设备、存储介质及拖拉机。
背景技术
动力换挡及自动换挡技术在拖拉机上目前已得到广泛的应用,自动换挡技术的应用使得在动力换挡的基础上进一步降低了操作者的作业复杂度、提高了作业效率、并节省了燃油消耗。
拖拉机作为一种重要的农业生产工具,需要面临各类复杂的地况、不同的农业作业工况等。田间作业时需要稳定的作业速度,在负载较大时积极降挡以提升动力,在负载较小时升到高挡以提高燃油经济性;地头作业工况下,进地头时降挡以降低车速方便掉头,出地头时升挡以将车速提高到正常作业速度;运输作业时,需要升到高挡位高车速以提高运输作业效率,同时挡位尽量匹配到设定发动机转速区间以提高燃油经济性,另外在坡道等负载变化的路况下要根据负载调整挡位以兼顾运输作业的动力性和经济性。
现有自动换挡技术大多数采用二参数换挡法,即在田间模式或道路模式下,根据发动机转速和油门开度,或根据发动机转速和发动机扭矩等两个输入参数来确定目标挡位,然后根据该目标挡位进行换挡控制。基于现有技术中的换挡方法,存在以下问题:由于拖拉机的发动机输出功率一部分用于行走,一部分用于其他作用,即当拖拉机处在不同的作业场景下时,流向变速箱的功率具有不确定性,仅根据部分驾驶员操作输入(油门开度)和发动机信息来计算变速箱的目标挡位,会导致在一些作业工况下挡位无法满足动力需求,或者动力过剩,造成挡位不合理,影响作业效果,另外,如果挡位不合理,还会造成燃油浪费的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动换挡控制方法、装置、电子设备、存储介质及拖拉机,旨在解决如何控制拖拉机自动换挡,以使得拖拉机在各种工况下,挡位换挡合理,不影响作业效果,节省燃油的问题。
第一方面,本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种自动换挡控制方法,该方法包括:
获取拖拉机在作业过程中的当前参数,当前参数为影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的参数,当前参数包括当前挡位、发动机转速、拖拉机的变速箱输入扭矩和挡位模式;
根据发动机转速、挡位模式和当前挡位,确定发动机转速是否满足第一条件,第一条件为在挡位模式下,发动机转速达到当前挡位对应的换挡转速阈值;
在发动机转速不满足第一条件时,根据变速箱输入扭矩、挡位模式和当前挡位,确定目标挡位;在发动机转速满足第一条件时,根据发动机转速、挡位模式、当前挡位和换挡转速阈值,确定目标挡位;
控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位。
本发明的有益效果是:在拖拉机作业过程中,基于发动机转速、挡位模式和当前挡位,确定发动机转速是否达到当前挡位对应的换挡转速阈值,如果发动机转速达到换挡转速阈值,则表示发动机转速目前满足拖拉机作业需求,可直接将该发动机转速对应的挡位确定为目标挡位,如果发动机转速未达到换挡转速阈值,表示此时发动机转速不满足拖拉机作业需求,可结合变速箱输入扭矩确定目标挡位,从而使得基于目标挡位来控制拖拉机的挡位切换满足实际的作业需求,本申请的方案,考虑到影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的多个参数,使得拖拉机在各种工况下,挡位换挡合理,不但不影响作业效果,还节省燃油,同时,基于变速箱输入扭矩确定目标挡位,可避免变速箱输入扭矩的波动引起的频繁换挡、换挡冲击等问题,提高换挡舒适性。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,上述当前参数还包括提升器水平拉力、车速、整车质量、拖拉机的水平倾角、拖拉机的轮胎半径、当前挡位传动比和传动系总传动效率;
变速箱输入扭矩是通过以下方式确定的:
根据提升器水平拉力、车速、整车质量、拖拉机的水平倾角、拖拉机的轮胎半径、当前挡位传动比和传动系总传动效率,确定变速箱输入扭矩。
采用上述进一步方案的有益效果是,变速箱输入扭矩可基于影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的多个参数确定,通过变速箱输入扭矩可反映出拖拉机作业过程中,各种因素对挡位确定的影响程度,使得确定的目标挡位更加准确。
进一步,上述当前参数还包括拖拉机的附属设备的运行状态参数,该方法还包括:
根据运行状态参数、当前挡位和目标挡位的初始值,确定换挡延迟时间,目标挡位的初始值表示目标挡位的前一个挡位;
控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位,包括:
根据换挡延迟时间,控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位。
采用上述进一步方案的有益效果是,在确定了目标挡位后,还可结合拖拉机的附属设备的运行状态参数来对目标挡位的控制进行调整,以使得挡位控制更加符合实际作业需求。
进一步,上述附属设备包括PTO设备、液压阀、空调和提升器中的至少一项,运行状态参数包括附属设备从第一状态到第二状态时对应的参数和从第二状态到第一状态时对应的参数,第一状态和第二状态是相对的;
根据运行状态参数、当前挡位和目标挡位的初始值,确定换挡延迟时间,包括:
根据运行状态参数,确定运行状态参数对应的换挡抑制类型,换挡抑制类型表征了运行状态参数对应的运行状态的类型;
根据当前挡位、目标挡位的初始值和换挡抑制类型,确定换挡延迟策略,换挡延迟策略为固定时间延迟策略或非固定时间延迟策略;
根据换挡延迟策略,确定换挡延迟时间。
采用上述进一步方案的有益效果是,在确定换挡延迟时间时,可基于运行状态参数,确定换挡抑制类型,基于换挡抑制类型确定不同的换挡延迟策略,从而可基于不同的运行状态参数,确定出对应的换挡延迟时间,使得确定的换挡延迟时间更符合实际作业需求。
进一步,上述根据当前挡位、目标挡位的初始值和换挡抑制类型,确定换挡延迟策略,包括:
在当前挡位与目标挡位的初始值相同,且换挡抑制类型为不同的换挡抑制类型时,确定换挡延迟策略为固定时间延迟策略;
在当前挡位与目标挡位的初始值不同,且换挡抑制类型为相同的换挡抑制类型时,确定换挡延迟策略为非固定延迟策略;
根据换挡延迟策略,确定换挡延迟时间,包括:
当换挡延迟策略为固定时间延迟策略时,确定换挡延迟时间为第一设定时间;
当换挡延迟策略为非固定时间延迟策略时,根据换挡抑制类型对应的运行状态参数,确定换挡延迟时间。
采用上述进一步方案的有益效果是,在确定换挡延迟时间时,可基于当前挡位和目标挡位的初始值确定不同的换挡延迟策略,不同的换挡延迟策略对应不同的换挡延迟时间,在本申请方案中,考虑到不同作业情况下,当前挡位与目标挡位初始值之间的关系以及换挡抑制类型,从而使得确定的换挡延迟时间更加符合实际作业需求。
进一步,上述根据换挡抑制类型对应的运行状态参数,确定换挡延迟时间,包括:
若换挡抑制类型对应的运行状态参数大于该运行状态参数对应的参数阈值,则确定换挡延迟时间为第二设定时间;
若换挡抑制类型对应的运行状态参数不大于该运行状态参数对应的参数阈值,则确定换挡延迟时间为第三设定时间,其中,第三设定时间小于第二设定时间。
采用上述进一步方案的有益效果是,在确定换挡延迟时间时,结合运行状态参数,可使得确定的换挡延迟时间更加符合该运行状态参数对应的作业情况。
第二方面,本发明为了解决上述技术问题还提供了一种自动换挡控制装置,该装置包括:
参数获取模块,用于获取拖拉机在作业过程中的当前参数,当前参数为影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的参数,当前参数包括当前挡位、发动机转速、拖拉机的变速箱输入扭矩和挡位模式;
判断模块,用于根据发动机转速、挡位模式和当前挡位,确定发动机转速是否满足第一条件,第一条件为在挡位模式下,发动机转速达到当前挡位对应的换挡转速阈值;
目标挡位确定模块,用于在发动机转速不满足第一条件时,根据变速箱输入扭矩、挡位模式和当前挡位,确定目标挡位;在发动机转速满足第一条件时,根据发动机转速、挡位模式、当前挡位和换挡转速阈值,确定目标挡位;
换挡控制模块,用于控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位。
第三方面,本发明为了解决上述技术问题还提供了一种电子设备,该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行该计算机程序时实现本申请的自动换挡控制方法。
第四方面,本发明为了解决上述技术问题还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现本申请的自动换挡控制方法。
第五方面,本发明为了解决上述技术问题还提供了一种拖拉机,该拖拉机包括第三方面所描述的电子设备。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明一个实施例提供的一种自动换挡控制方法的流程图;
图2为本发明一个实施例提供的一种自动换挡控制原理示意图;
图3为本发明一个实施例提供的一种目标挡位的确定过程示意图;
图4为本发明一个实施例提供的一种目标挡位的修正过程示意图;
图5为本发明一个实施例提供的一种自动换挡控制装置的结构示意图;
图6为本发明一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
现有自动换挡技术大多数采用二参数换挡法,即在田间模式或道路模式下,根据发动机转速和油门开度,或根据发动机转速和发动机扭矩等两个输入参数来确定目标挡位,然后根据该目标挡位进行换挡控制。其中,为了便于理解现有技术中的自动换挡技术,下面举例进行说明:
根据发动机转速和油门开度确定目标挡位的第一个示例为:比如,在田间模式下,当前挡位为1挡,1挡升2挡时对应的换挡转速阈值为转速a,油门开度阈值为b,则在当前发动机转速大于转速a时,或者,当前油门开度小于转速b时,目标挡位为2挡。第二个示例为:在道路模式下,当前挡位为2挡,1挡升2挡时对应的换挡转速阈值为转速a,油门开度阈值为b,则在当前发动机转速不大于转速a时,或者,当前油门开度不小于转速b时,目标挡位为1挡。
基于上述自动换挡技术存在以下技术问题:由于拖拉机的发动机输出功率一部分用于行走,一部分用于其他作用,即当拖拉机处在不同的作业场景下时,流向变速箱的功率具有不确定性,仅根据部分驾驶员操作输入(油门开度)和发动机信息来计算变速箱的目标挡位,会导致在一些作业工况下挡位无法满足动力需求,或者动力过剩,造成挡位不合理,影响作业效果,另外,如果挡位不合理,还会造成燃油浪费的情况。
为了解决上述技术问题,下面以具体实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本发明的实施例进行描述。
本实施例提供了一种自动换挡控制方法,该方法可以由拖拉机的变速箱控制器执行,为描述方便,下面将以变速箱控制器作为执行主体为例对本发明实施例提供的方法进行说明,如图1中所示的流程图,该方法可以包括以下步骤:
步骤S110,获取拖拉机在作业过程中的当前参数,当前参数为影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的参数,当前参数包括当前挡位、发动机转速、拖拉机的变速箱输入扭矩和挡位模式;
步骤S120,根据发动机转速、挡位模式和当前挡位,确定发动机转速是否满足第一条件,第一条件为在挡位模式下,发动机转速达到当前挡位对应的换挡转速阈值;
步骤S130,在发动机转速不满足第一条件时,根据变速箱输入扭矩、挡位模式和当前挡位,确定目标挡位;在发动机转速满足第一条件时,根据发动机转速、挡位模式、当前挡位和换挡转速阈值,确定目标挡位;
步骤S140,控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位。
通过本发明的方法,在拖拉机作业过程中,基于发动机转速、挡位模式和当前挡位,确定发动机转速是否达到当前挡位对应的换挡转速阈值,如果发动机转速达到换挡转速阈值,则表示发动机转速目前满足拖拉机作业需求,可直接将该发动机转速对应的挡位确定为目标挡位,如果发动机转速未达到换挡转速阈值,表示此时发动机转速不满足拖拉机作业需求,可结合变速箱输入扭矩确定目标挡位,从而使得基于目标挡位来控制拖拉机的挡位切换满足实际的作业需求,本申请的方案,考虑到影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的多个参数,使得拖拉机在各种工况下,挡位换挡合理,不但不影响作业效果,还节省燃油,同时,基于变速箱输入扭矩确定目标挡位,可避免变速箱输入扭矩的波动引起的频繁换挡、换挡冲击等问题,提高换挡舒适性。
下面结合以下具体的实施例,对本发明的方案进行进一步的说明,在该实施例中,自动换挡控制方法可以包括以下步骤:
步骤S110,获取拖拉机在作业过程中的当前参数,当前参数为影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的参数,当前参数包括当前挡位、发动机转速、拖拉机的变速箱输入扭矩和挡位模式。
其中,当前参数指的是在拖拉机作业过程中实时获取的参数,挡位模式可基于拖拉机在不同类型的道路上行驶进行划分,比如,可分为自动田间模式和自动道路模式。自动田间模式还可细分为自动田间PTO模式和自动田间非PTO模式。其中,PTO(power take off,动力输出)指的是将发动机的动力向车上的专用设备等输出的机构。在田间大负荷作业、爬坡等工况下,会导致拖拉机负载增大,需要变速箱降挡以提升动力,在由重负荷转为轻负荷时,应升挡以提高燃油经济性,因此,在后续确定目标挡位时,考虑到拖拉机当前所处的挡位模式,可使得确定的目标挡位更符合实际的作业需求。
可选的,挡位模式的确定可通过驾驶员对换挡模式选择开关的操作来初步判断。发动机转速可通过拖拉机上设置的传感器获取,变速箱输入扭矩可基于其他影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的参数确定,可选的,当前参数还包括提升器水平拉力、车速、整车质量、拖拉机的水平倾角、拖拉机的轮胎半径、当前挡位传动比和传动系总传动效率,则上述变速箱输入扭矩是通过以下方式确定的:
根据提升器水平拉力、车速、整车质量、拖拉机的水平倾角、拖拉机的轮胎半径、当前挡位传动比和传动系总传动效率,确定变速箱输入扭矩。
具体地,上述变速箱输入扭矩可通过以下公式(1)确定:
Figure BDA0003518308630000081
其中,T变速箱输入为变速箱输入扭矩,F水平拉力为通过拖拉机提升器采集的水平拉力,m整车为整车质量,V整车为整车速度(可通过车速传感器采集),α为拖拉机的水平倾角(指的是与水平面之间的夹角,可从传感器获取),r轮胎为拖拉机的轮胎半径,i当前挡位为当前挡位传动比,η传动为传动系总传动效率。其中,i当前挡位和η传动是变速箱的固有参数,均为定值。
上述公式(1)可通过以下几个公式推导得到,具体为:
Figure BDA0003518308630000082
F地面+F整车重力水平分力-F水平拉力=m整车×a整车 (3)
F地面=F驱动 (4)
T变速箱输入×i当前挡位×η传动=F驱动×r轮胎 (5)
F整车重力水平分力=m整车×g×tan(α) (6)
其中,a整车为整车加速度,V整车为整车速度,F地面为地面阻力,F整车重力水平分力为整车重力水平分力,F水平拉力为通过提升器采集的水平拉力,m整车为整车质量,F驱动为拖拉机的驱动力,T变速箱输入为变速箱输入扭矩,i当前挡位为当前挡位传动比,η传动为传动系总传动效率,r轮胎为轮胎半径,α为拖拉机的水平倾角(指的是与水平面之间的夹角,可从传感器获取)。
上述公式(1)可通过上述公式(2)至公式(6)推导得到,其中,上述公式中的F水平拉力还可采用一段时间内采集的多个水平拉力的均值。
步骤S120,根据发动机转速(也可称为当前发动机转速)、挡位模式和当前挡位,确定发动机转速是否满足第一条件,第一条件为在挡位模式下,发动机转速达到当前挡位对应的换挡转速阈值。
其中,确定发动机转速是否满足第一条件的目的是确定在挡位模式下,发动机转速是否达到当前挡位对应的换挡转速阈值,达到当前挡位对应的换挡转速阈值指的是发动机转速在当前挡位对应的换挡转速阈值的范围内浮动,或者,发动机转速等于换挡转速阈值;换挡转速阈值是根据实际作业情况于预先设定的,表示由一个挡位换挡至另一个挡位时对应的发动机转速,不同挡位对应不同的换挡转速阈值,作为一个示例,比如,挡位A换挡至挡位B可对应一个换挡转速阈值1,挡位B换挡至挡位C可对应一个换挡转速阈值2,换挡转速阈值1和换挡转速阈值2不同。如果发动机转速满足第一条件,表示当前发动机转速已达到换挡时所需的发动机转速;如果发动机转速不满足第一条件,则表示当前发动机转速未达到换挡时所需的发动机转速。
步骤S130,在发动机转速不满足第一条件时,根据变速箱输入扭矩、挡位模式和当前挡位,确定目标挡位;在发动机转速满足第一条件时,根据发动机转速、挡位模式、当前挡位和换挡转速阈值,确定目标挡位。
其中,由于拖拉机为发动机转速控制,所以优先判断发动机转速是否满足第一条件,根据前文描述,在发动机转速满足第一条件时,表示当前发动机转速已达到换挡时所需的发动机转速,基于当前发动机转速进行作业可保证当前作业需求,则可根据当前挡位、挡位模式、发动机转速和换挡转速阈值,确定目标挡位。在发动机转速不满足第一条件时,表示基于当前发动机转速进行作业不能保证当前作业需求,且变速箱输入扭矩可以反映发送机的输出功率,发动机的输出功率的大小可影响燃油的消耗,则在本申请方案中,在发动机转速不满足第一条件时,可基于变速箱输入扭矩确定目标挡位,以使得在确定的目标挡位下,节省燃油。其中,该目标挡位与当前挡位不同。
可选的,由于发动机扭矩具有易波动性,所以用于计算的变速箱输入扭矩信号需要进行滤波处理,即将有波动性的变速箱输入扭矩信号过滤掉以保证确定的目标挡位更稳定。
在发动机转速不满足第一条件时,根据变速箱输入扭矩、挡位模式和当前挡位,确定目标挡位的一个示例为:挡位模式为自动田间非PTO模式,当前挡位为2挡,2挡升3挡对应的换挡扭矩阈值为200Nm,如果当前变速箱输入扭矩小于200Nm,则代表此时发动机的输出功率较低,可升挡以节省燃油消耗,目标挡位为3挡。假如,当前挡位为3挡,3挡降2挡对应的换挡扭矩阈值为300Nm,如果当前变速箱输入扭矩大于300Nm,则代表此时整车负载较大,可降挡以保证作业需求,则目标挡位为2挡。
在发动机转速满足第一条件时,根据发动机转速、挡位模式、当前挡位和当前挡位对应的换挡转速阈值,确定目标挡位的一个示例为:当前挡位为3挡,挡位模式为自动田间非PTO模式,2挡升3挡的换挡转速阈值为1500rpm,2挡降1挡的换挡转速阈值为1300rpm,如果发动机转速为1500rpm,由于发动机转速为1500rpm可以维持当前的作业需求,发动机转速为1500rpm对应2挡升3挡的换挡转速阈值,此时,可不进行换挡,仍维持3挡,即发动机转速1500rpm不满足第一条件,此时考虑到变速箱输入扭矩的波动引起的频繁换挡、换挡冲击等问题,可结合变速箱输入扭矩、挡位模式和当前挡位,确定目标挡位;如果发动机转速为1300rpm,发动机转速1300rpm不足以维持当前的作业需求,发动机转速1300rpm达到2挡降1挡的换挡转速阈值,可以换挡,此时,目标挡位为2挡,即发动机转速1300rpm对应的实际挡位为2挡。
步骤S140,控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位。
其中,变速箱控制器可基于确定好的目标挡位,控制拖拉机由当前挡位自动换挡至目标挡位,换挡可以为升挡,也可以为降挡,即目标挡位大于当前挡位,换挡即为升挡,目标挡位小于当前挡位,则换挡即为降挡。作为一个示例,比如,当前挡位为3挡,目标挡位为2挡,则可由变速箱控制器控制拖拉机由3挡自动换挡至2挡。
在本申请方案中,由于变速箱输入扭矩计算值存在误差、波动性、延迟性等特点,即变速箱输入扭矩受影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的参数影响,因此,在整车的附属设备运行状态发生变化时,容易导致扭矩波动从而引起频繁换挡,为了避免上述问题,可在上述方案的基础上,对目标挡位进行修正,修正指的是控制由当前挡位换挡至目标挡位的换挡时机,以避免频繁换挡的现象出现。
在本申请方案中,上述对目标挡位进行修正的可实现方式为:上述当前参数还包括拖拉机的附属设备的运行状态参数,该方法还包括:
根据运行状态参数、当前挡位和目标挡位的初始值,确定换挡延迟时间,目标挡位的初始值表示目标挡位的前一个挡位;
控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位,包括:
根据换挡延迟时间,控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位。
其中,拖拉机的附属设备指的是拖拉机的与拖拉机正常行驶不相关的设备,比如,拖拉机提升器(也可称为提升器)、液压阀、空调和PTO设备中的至少一项。运行状态参数为表示附属设备的运行状态的参数,可以包括附属设备从第一状态到第二状态时对应的参数和从第二状态到第一状态时对应的参数,第一状态和第二状态是相对的,比如,第一状态为开启,则第二状态为关闭,第一状态为上升,则第二状态为下降。
作为一个示例,如果附属设备为空调,则空调的运行状态参数可以包括空调从开启到关闭时对应的参数和空调从关闭到开启时对应的参数。由于附属设备在从第一状态到第二状态,以及从第二状态到第一状态时会产生较大的变速箱输入扭矩波动,因此,在确定换挡延迟时间时,考虑到附属设备的运行状态参数,可使得确定的换挡延迟时间更加符合实际作业需求。
其中,目标挡位的初始值表示目标挡位的前一个挡位,目标挡位的初始值可以反映该目标挡位是由哪个挡位(初始值)切换至该目标挡位,比如,目标挡位是4挡,目标挡位是先由2挡切换至3挡,再由3挡切换至4挡,则目标挡位的初始值为2挡。由于目标挡位的初始值可以反映出目标挡位是由哪个挡位切换至该目标挡位,即可以反映出挡位变化过程中涉及几个挡位之间的切换,挡位变化过程中如果涉及多个挡位之间的切换,则所需要换挡的时间大于仅有两个挡位之间进行切换时所需要的时间,则在确定换挡延迟时间时,考虑到当前挡位切换至目标挡位过程中涉及的挡位,即在本申请方案中结合目标挡位的初始值确定换挡延迟时间,使得确定的换挡延迟时间更加符合实际换挡情况。在根据换挡延迟时间,控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位时具体指的是,以当前挡位对应的时间为起点,延迟换挡延迟时间之后,再控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位。
可选的,上述根据运行状态参数、当前挡位和目标挡位的初始值,确定换挡延迟时间,包括:
根据运行状态参数(也可称为当前运行状态参数),确定换挡抑制类型,换挡抑制类型表征了运行状态参数对应的运行状态的类型;
根据当前挡位、目标挡位的初始值和换挡抑制类型,确定换挡延迟策略,换挡延迟策略为固定时间延迟策略或非固定时间延迟策略;
根据换挡延迟策略,确定换挡延迟时间。
其中,由于运行状态参数可以包括从开启到关闭时对应的参数和从关闭到开启时对应的参数,从开启到关闭和从关闭到开启可以理解为附属设备的两种不同的运行状态,当前运行状态参数为从开启到关闭时对应的参数或从关闭到开启时对应的参数,不同的运行状态参数对于换挡延迟时间的影响不同,对应的换挡延迟策略不同,则可通过换挡抑制类型区分当前运行状态参数是哪种运行状态下的参数,即通过换挡抑制类型可以区分当前运行状态参数是从开启到关闭时对应的参数,还是从关闭到开启时对应的参数。
其中,不同的附属设备对应不同的换挡抑制类型,则换挡抑制类型可分为PTO第一状态抑制、PTO第二状态抑制、液压阀第一状态抑制、液压阀第二状态抑制、空调第一状态抑制、空调第二状态抑制、提升器提升换挡抑制、提升器下降换挡抑制。换挡抑制类型中还可以包括无换挡抑制,无换挡抑制指的是附属设备的状态未发生变化时所对应换挡抑制类型。在无换挡抑制情况下,换挡延迟时间为0。其中,附属设备的状态是否发生变化可基于运行状态参数确定。
其中,上述换挡延迟策略为固定时间延迟策略或非固定时间延迟策略,固定时间延迟策略指的是在当前挡位、目标挡位的初始值和换挡抑制类型满足设定条件时,所确定的换挡延迟时间是预先设定好的时间。非固定时间延迟策略指的是在当前挡位、目标挡位的初始值和换挡抑制类型不满足设定条件时,所确定换挡延迟时间可能是不同的。
在本发明的一可选方案中,上述根据当前挡位、目标挡位的初始值和换挡抑制类型,确定换挡延迟策略,包括:
在当前挡位与目标挡位的初始值相同,且换挡抑制类型为不同的换挡抑制类型时,确定换挡延迟策略为固定时间延迟策略;
在当前挡位与目标挡位的初始值不同,且换挡抑制类型为相同的换挡抑制类型时,确定换挡延迟策略为非固定延迟策略;
根据换挡延迟策略,确定换挡延迟时间,包括:
当换挡延迟策略为固定时间延迟策略时,确定换挡延迟时间为第一设定时间;
当换挡延迟策略为非固定时间延迟策略时,根据换挡抑制类型对应的运行状态参数,确定换挡延迟时间。
其中,在当前挡位与目标挡位的初始值相同时,表示由当前挡位切换至目标挡位所涉及的是两个挡位之间的切换,即直接由当前挡位切换至目标挡位,不需要由当前挡位切换至中间挡位,再由中间挡位切换至目标挡位,也就是目标挡位的前一个挡位是当前挡位,此时,由当前挡位换挡至目标挡位所需时间相对较短。在换挡抑制类型为不同的换挡抑制类型时,表示拖拉机的附属设备中,有的附属设备对应的换挡抑制类型是开启抑制类型,有的附属设备对应的换挡抑制类型为关闭抑制类型,或者,有的附属设备对应的换挡抑制类型是开启抑制类型,有的附属设备对应的换挡抑制类型为关闭抑制类型,有的附属设备对应的换挡抑制类型为无换挡抑制。在换挡抑制类型为不同的换挡抑制类型时,不同的换挡抑制类型所产生的变速箱输入扭矩的波动较小,因此在当前挡位与目标挡位的初始值相同,且换挡抑制类型为不同的换挡抑制类型时,可以确定换挡延迟策略为固定时间延迟策略,即换挡延迟时间可以是固定时间延迟策略中对应的设定时间。
同理,在当前挡位与目标挡位的初始值不同时,表示目标挡位的前一个挡位不是当前挡位,由当前挡位切换至目标挡位所涉及的是多于两个挡位之间的切换,即不是直接由当前挡位切换至目标挡位,需要由当前挡位切换至中间挡位,再由中间挡位切换至目标挡位,则在当前挡位与目标挡位的初始值不同时,由当前挡位换挡至目标挡位所需时间相对较长。在换挡抑制类型为相同的换挡抑制类型时,表示拖拉机的附属设备中,有一个附属设备对应的换挡抑制类型是开启抑制类型,还有另一个附属设备对应的换挡抑制类型为开启抑制类型,在换挡抑制类型为相同的换挡抑制类型时,相同的换挡抑制类型所产生的变速箱输入扭矩的波动较大,则在当前挡位与目标挡位的初始值不同,且换挡抑制类型为相同的换挡抑制类型时,可以确定换挡延迟策略为非固定时间延迟策略,换挡延迟时间可以基于换挡抑制类型对应的运行状态参数确定,基于所确定的换挡延迟时间进行换挡控制可避免附属设备的运行状态引起频繁换挡、换挡冲击等问题。
可选的,上述根据换挡抑制类型对应的运行状态参数,确定换挡延迟时间,包括:
若换挡抑制类型对应的运行状态参数大于该运行状态参数对应的参数阈值,则确定换挡延迟时间为第二设定时间;
若换挡抑制类型对应的运行状态参数不大于该运行状态参数对应的参数阈值,则确定换挡延迟时间为第三设定时间,其中,第三设定时间小于第二设定时间。
其中,在换挡抑制类型对应的运行状态参数大于该运行状态参数对应的参数阈值时,表示换挡抑制类型对应的运行状态参数所引起的变速箱输入扭矩的波动较小,换挡冲击较小,则此时所确定的换挡延迟时间可是相对较短的第二设定时间。其中,第二设定时间与第一设定时间可以相同,也可以不同。
在换挡抑制类型对应的运行状态参数不大于该运行状态参数对应的参数阈值时,表示换挡抑制类型对应的运行状态参数所引起的变速箱输入扭矩的波动较大,换挡冲击较大,则此时所确定的换挡延迟时间可是相对较长的第三设定时间。其中,第三设定时间与第一设定时间可以相同,也可以不同。
为了更好的说明及理解本发明所提供的方法的原理,下面结合一个可选的具体实施例对本发明的方案进行说明。需要说明的是,该具体实施例中的各步骤的具体实现方式并不应当理解为对于本发明方案的限定,在本发明所提供的方案的原理的基础上,本领域技术人员能够想到的其他实现方式也应视为本发明的保护范围之内。
在本示例中,参加图2至图4所示的自动换挡控制方法的原理示意图,拖拉机的附属设备包括提升器、空调、液压阀和PTO设备,自动换挡控制方法可以包括以下步骤:
步骤1,获取拖拉机在作业过程中的当前参数,当前参数为影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的参数。
其中,当前参数包括发动机转速、挡位模式、当前挡位、提升器平均力(提升器平均力信号)、车速、整车质量、拖拉机的水平倾角、拖拉机的轮胎半径、当前挡位传动比、传动系总传动效率、手油门开度、脚油门开度、变速箱油温、发动机转矩和附属设备的运行状态参数。上述当前参数中的各变量参数还可称为当前发动机转速、当前挡位模式、当前提升器平均力、当前车速、当前水平倾角、当前手油门开度、当前脚油门开度、当前变速箱油温和当前发动机转矩。
其中,手油门开度可通过手油门位置传感器采集的数据确定;脚油门开度可由脚油门位置传感器采集的数据确定。挡位模式可以通过驾驶员对换挡模式选择开关的操作确定(对应图2中所示的挡位模式判断,以及图3中所示的换挡模式判断);车速可通过车速传感器采集的数据确定;变速箱油温可通过油温传感器采集的数据确定。
发动机转速信号(发动机转速)和发动机转矩信号(发动机转矩)可通过ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元获取,附属设备的运行状态参数包括空调运行状态参数(空调状态信号)、提升器运行状态参数(提升器工作状态信号)、液压阀运行状态参数(液压阀工作状态信号)和PTO运行状态参数(PTO工作状态信号)。其中,空调状态信号通过ECU确定,提升器工作状态信号和提升器平均力信号通过HCU(Hitch Control Unit,提升器控制单元)确定。液压阀工作状态信号由液压阀控制模块确定,PTO工作状态信号由PTO控制模块确定。
步骤2,将上述获取的当前参数均发送给变速箱控制器TCU(TransmissionControl Unit)。TCU中包括自动换挡控制模块、PTO控制模块和液压阀控制模块。
步骤3,由TCU中的自动换挡控制模块,根据当前参数中的提升器平均力信号、车速、整车质量、拖拉机的水平倾角、拖拉机的轮胎半径、当前挡位传动比和传动系总传动效率,确定变速箱输入扭矩(也可称为当前变速箱输入扭矩),具体确定过程已在前文描述,在此不再赘述。步骤3对应图2中的变速箱输入扭矩计算。
步骤4,基于步骤1中获取的手油门开度、脚油门开度和变速箱油温中的任一项,对预先设定的当前挡位对应的换挡转速阈值进行补偿,得到补偿后的换挡转速阈值。
作为一个示例,比如,预先设定的变速箱油温为30℃时,换挡转速阈值对应的补偿值为0rpm,变速箱油温为60℃时,换挡转速阈值对应的补偿值为-100rpm。如果当前挡位对应的换挡转速阈值为1500rpm,当前变速箱油温为60℃,则补偿后的换挡转速阈值为1400rpm。
分别基于手油门开度和脚油门开度对当前挡位对应的换挡转速阈值进行补偿的原理与上述基于变速箱油温对当前挡位对应的换挡转速阈值进行补偿的原理的相同,在此不再赘述。同理,还可基于手油门开度、脚油门开度和变速箱油温中的任一项,对预先设定的当前挡位对应的换挡扭矩阈值进行补偿,得到补偿后的换挡扭矩阈值,其具体原理与补偿换挡转速阈值的原理相同,在此不再赘述。
步骤5,根据当前发动机转速(对应图2和图3中所示的发动机转速信号)、当前挡位模式和当前挡位,确定在当前挡位模式下,当前发动机转速是否达到当前挡位对应的换挡转速阈值(该换挡转速阈值可以为步骤4中进行补偿后的换挡转速阈值)。步骤5对应图3中所示的转速评估。
步骤6,如果当前发动机转速达到当前挡位对应的换挡转速阈值,则根据当前发动机转速、当前挡位模式、当前挡位和当前挡位对应的换挡转速阈值,确定目标挡位,比如,当前挡位为3挡,当前发动机转速为1300rpm,当前挡位模式为自动田间非PTO模式,2挡升3挡的换挡转速阈值为1500rpm,2挡降1挡的换挡转速阈值为1300rpm,当前发动机转速1300rpm不足以维持当前的作业需求,当前发动机转速1300rpm达到2挡降1挡的换挡转速阈值,可以换挡,此时,目标挡位为2挡。
步骤7,如果当前发动机转速未达到当前挡位对应的换挡转速阈值,根据当前变速箱输入扭矩(对应图2和图3中所示的变速箱输入扭矩信号)、当前挡位模式和当前挡位,确定目标挡位,接上例,比如,当前挡位为3挡,当前挡位模式为自动田间非PTO模式,2挡升3挡的换挡转速阈值为1500rpm,2挡降1挡的换挡转速阈值为1300rpm,如果当前发动机转速为1500rpm,由于1500rpm可以维持当前的作业需求,1500rpm对应2挡升3挡的换挡转速阈值,此时,可不进行换挡,仍维持3挡,即当前发动机转速1500rpm不满足第一条件,此时考虑到变速箱输入扭矩的波动引起的频繁换挡、换挡冲击等问题,可结合当前变速箱输入扭矩、当前挡位模式和当前挡位,确定目标挡位。步骤7对应图3中所示的扭矩评估。在确定出目标挡位时,也同时确定出了目标挡位的初始值(对应图3中所示的目标挡位初始值)。
其中,在当前发动机转速未达到当前挡位对应的换挡转速阈值时,根据当前变速箱输入扭矩、当前挡位模式和当前挡位,确定目标挡位的一个示例为:当前挡位模式为自动田间非PTO模式,当前挡位为2挡,2挡升3挡对应的换挡扭矩阈值(该换挡扭矩阈值可以为补偿后的换挡扭矩阈值)为200Nm,如果当前变速箱输入扭矩小于200Nm,则代表此时发动机的输出功率较低,可升挡以节省燃油消耗,目标挡位为3挡。假如,当前挡位为3挡,3挡降2挡对应的换挡扭矩阈值为300Nm,如果当前变速箱输入扭矩大于300Nm,则代表此时整车负载较大,可降挡以保证作业需求,则目标挡位为2挡。
本申请方案中,还可基于步骤1中获取到的当前变速箱转矩、当前挡位模式和当前挡位,确定目标挡位,即将上述根据当前变速箱输入扭矩、当前挡位模式和当前挡位,确定目标挡位中的当前变速箱输入扭矩换为当前变速箱转矩。作为一个示例,假如,当前挡位模式为自动田间非PTO模式,当前挡位为3挡,3挡降2挡对应的换挡扭矩阈值为300Nm,如果当前变速箱转矩大于300Nm,则代表此时整车负载较大,可降挡以保证作业需求,则目标挡位为2挡。上述步骤6和步骤7对应图2中的挡位计算。
步骤8,根据上述附属设备的运行状态参数(具体可包括图4中所示的空调工作状态信号、提升器工作状态信号、液压阀工作状态信号和PTO工作状态信号),判断附属设备是处于何种运行状态,对应图4中所示的附属设备状态判断。然后根据判断结果、当前挡位和目标挡位的初始值(图4中所示的目标挡位初始值),确定运行状态参数对应的换挡抑制类型(对应图4中所示的换挡抑制);在当前挡位与目标挡位的初始值相同,且换挡抑制类型为不同的换挡抑制类型时,确定换挡延迟策略为固定时间延迟策略,在当前挡位与目标挡位的初始值不同,且换挡抑制类型为相同的换挡抑制类型时,确定换挡延迟策略为非固定延迟策略。步骤8对应图2中的挡位限制条件判断,即判断换挡延迟策略是固定延迟策略还是非固定延迟策略,对应图4中所示的换挡延迟。
步骤9,当换挡延迟策略为固定时间延迟策略时,确定换挡延迟时间为第一设定时间;当换挡延迟策略为非固定时间延迟策略时,若换挡抑制类型对应的运行状态参数大于该运行状态参数对应的参数阈值,则确定换挡延迟时间为第二设定时间;若换挡抑制类型对应的运行状态参数不大于该运行状态参数对应的参数阈值,则确定换挡延迟时间为第三设定时间,其中,第三设定时间小于第二设定时间。步骤9对应图2中所示的挡位修正。
步骤10,按照确定的换挡延迟时间控制拖拉机由当前挡位切换至目标挡位(图4中所示的目标挡位最终值),其中,图2中的目标挡位表示的是按照确定的换挡延迟时间控制拖拉机由当前挡位切换至目标挡位。图2中的目标挡位仍是步骤6和步骤7中所确定的目标挡位。在本申请方案中,通过变速箱输入扭矩的计算能够计算出更符合拖拉机作业工况的变速箱挡位(目标挡位),同时使得发动机工作在经济区域,提高燃油经济性;通过整车的附属设备工作状态判断进行目标挡位的修正,避免变速箱频繁换挡,从而减少不必要的离合器磨损、提高换挡舒适性、降低燃油消耗等。
基于与图1中所示的方法相同的原理,本发明实施例还提供了一种自动换挡控制装置20,如图5中所示,该自动换挡控制装置20可以包括参数获取模块210、判断模块220、目标挡位确定模块230和换挡控制模块240,其中:
参数获取模块210,用于获取拖拉机在作业过程中的当前参数,当前参数为影响拖拉机整车负载和拖拉机的发动机负荷的参数,当前参数包括当前挡位、发动机转速、拖拉机的变速箱输入扭矩和挡位模式;
判断模块220,用于根据发动机转速、挡位模式和当前挡位,确定发动机转速是否满足第一条件,第一条件为在挡位模式下,发动机转速达到当前挡位对应的换挡转速阈值;
目标挡位确定模块230,用于在发动机转速不满足第一条件时,根据变速箱输入扭矩、挡位模式和当前挡位,确定目标挡位;在发动机转速满足第一条件时,根据发动机转速、挡位模式、当前挡位和换挡转速阈值,确定目标挡位;
换挡控制模块240,用于控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位。
可选的,上述当前参数还包括提升器水平拉力、车速、整车质量、拖拉机的水平倾角、拖拉机的轮胎半径、当前挡位传动比和传动系总传动效率;
上述变速箱输入扭矩是通过以下方式确定的:
根据提升器水平拉力、车速、整车质量、拖拉机的水平倾角、拖拉机的轮胎半径、当前挡位传动比和传动系总传动效率,确定变速箱输入扭矩。
可选的,上述当前参数还包括拖拉机的附属设备的运行状态参数,该装置还包括:
换挡延迟时间确定模块,用于根据运行状态参数、当前挡位和目标挡位的初始值,确定换挡延迟时间;
上述换挡控制模块240在控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位时,具体用于:
根据换挡延迟时间,控制拖拉机由当前挡位换挡至目标挡位。
可选的,上述附属设备包括PTO设备、液压阀、空调和提升器中的至少一项,运行状态参数包括附属设备从第一状态到第二状态时对应的参数和从第二状态到第一状态时对应的参数,第一状态和第二状态是相对的;
上述换挡延迟时间确定模块在根据运行状态参数、当前挡位和目标挡位的初始值,确定换挡延迟时间时,具体用于:
根据运行状态参数,确定运行状态参数对应的换挡抑制类型,换挡抑制类型表征了运行状态参数对应的运行状态的类型;
根据当前挡位、目标挡位的初始值和换挡抑制类型,确定换挡延迟策略,换挡延迟策略为固定时间延迟策略或非固定时间延迟策略;
根据换挡延迟策略,确定换挡延迟时间。
可选的,上述换挡延迟时间确定模块在根据当前挡位、目标挡位的初始值和换挡抑制类型,确定换挡延迟策略时,具体用于:
在当前挡位与目标挡位的初始值相同,且换挡抑制类型为不同的换挡抑制类型时,确定换挡延迟策略为固定时间延迟策略;
在当前挡位与目标挡位的初始值不同,且换挡抑制类型为相同的换挡抑制类型时,确定换挡延迟策略为非固定延迟策略;
上述换挡延迟时间确定模块在根据换挡延迟策略,确定换挡延迟时间时,具体用于:
当换挡延迟策略为固定时间延迟策略时,确定换挡延迟时间为第一设定时间;
当换挡延迟策略为非固定时间延迟策略时,根据换挡抑制类型对应的运行状态参数,确定换挡延迟时间。
可选的,上述换挡延迟时间确定模块在根据换挡抑制类型对应的运行状态参数,确定换挡延迟时间时,具体用于:
若换挡抑制类型对应的运行状态参数大于该运行状态参数对应的参数阈值,则确定换挡延迟时间为第二设定时间;
若换挡抑制类型对应的运行状态参数不大于该运行状态参数对应的参数阈值,则确定换挡延迟时间为第三设定时间,其中,第三设定时间小于第二设定时间。
本发明实施例的自动换挡控制装置可执行本发明实施例所提供的自动换挡控制方法,其实现原理相类似,本发明各实施例中的自动换挡控制装置中的各模块、单元所执行的动作是与本发明各实施例中的自动换挡控制方法中的步骤相对应的,对于自动换挡控制装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应的自动换挡控制方法中的描述,此处不再赘述。
其中,上述自动换挡控制装置可以是运行于计算机设备中的一个计算机程序(包括程序代码),例如该自动换挡控制装置为一个应用软件;该装置可以用于执行本发明实施例提供的方法中的相应步骤。
在一些实施例中,本发明实施例提供的自动换挡控制装置可以采用软硬件结合的方式实现,作为示例,本发明实施例提供的自动换挡控制装置可以是采用硬件译码处理器形式的处理器,其被编程以执行本发明实施例提供的自动换挡控制方法,例如,硬件译码处理器形式的处理器可以采用一个或多个应用专用集成电路(ASIC,Application SpecificIntegrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD,Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)或其他电子元件。
在另一些实施例中,本发明实施例提供的自动换挡控制装置可以采用软件方式实现,图5示出了存储在存储器中的自动换挡控制装置,其可以是程序和插件等形式的软件,并包括一系列的模块,包括参数获取模块210、判断模块220、目标挡位确定模块230和换挡控制模块240,用于实现本发明实施例提供的自动换挡控制方法。
描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。其中,模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。
基于与本发明的实施例中所示的方法相同的原理,本发明的实施例中还提供了一种电子设备,该电子设备可以包括但不限于:处理器和存储器;存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于通过调用计算机程序执行本发明任一实施例所示的方法。
在一个可选实施例中提供了一种电子设备,如图6所示,图6所示的电子设备30包括:处理器310和存储器330。其中,处理器310和存储器330相连,如通过总线320相连。可选地,电子设备30还可以包括收发器340,收发器340可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互,如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是,实际应用中收发器340不限于一个,该电子设备30的结构并不构成对本发明实施例的限定。
处理器310可以是CPU(Central Processing Unit,中央处理器),通用处理器,DSP(Digital Signal Processor,数据信号处理器),ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路),FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器310也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,DSP和微处理器的组合等。
总线320可包括一通路,在上述组件之间传送信息。总线320可以是PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture,扩展工业标准结构)总线等。总线320可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图6中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器330可以是ROM(Read Only Memory,只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory,只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。
存储器330用于存储执行本发明方案的应用程序代码(计算机程序),并由处理器310来控制执行。处理器310用于执行存储器330中存储的应用程序代码,以实现前述方法实施例所示的内容。
本发明实施例提供了一种拖拉机,该拖拉机包括图6所示的电子设备。对于包含上述电子设备的拖拉机,可以通过本发明的方案,使得拖拉机在各种工况下,挡位换挡合理,不但不影响作业效果,还节省燃油。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各种实施例实现方式中提供的方法。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的操作的计算机程序代码,上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应该理解的是,附图中的流程图和框图,图示了按照本发明各种实施例的方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本发明实施例提供的计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时,使得该电子设备执行上述实施例所示的方法。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本发明中所涉及的公开范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种自动换挡控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取拖拉机在作业过程中的当前参数,所述当前参数为影响所述拖拉机整车负载和所述拖拉机的发动机负荷的参数,所述当前参数包括当前挡位、发动机转速、所述拖拉机的变速箱输入扭矩和挡位模式;
根据所述发动机转速、所述挡位模式和所述当前挡位,确定所述发动机转速是否满足第一条件,所述第一条件为在所述挡位模式下,所述发动机转速达到所述当前挡位对应的换挡转速阈值;
在所述发动机转速不满足所述第一条件时,根据所述变速箱输入扭矩、所述挡位模式和所述当前挡位,确定目标挡位;在所述发动机转速满足所述第一条件时,根据所述发动机转速、所述挡位模式、所述当前挡位和所述换挡转速阈值,确定所述目标挡位;
控制所述拖拉机由所述当前挡位换挡至所述目标挡位。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当前参数还包括提升器水平拉力、车速、整车质量、拖拉机的水平倾角、拖拉机的轮胎半径、当前挡位传动比和传动系总传动效率;
所述变速箱输入扭矩是通过以下方式确定的:
根据所述提升器水平拉力、车速、整车质量、拖拉机的水平倾角、拖拉机的轮胎半径、当前挡位传动比和传动系总传动效率,确定所述变速箱输入扭矩。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当前参数还包括所述拖拉机的附属设备的运行状态参数,所述方法还包括:
根据所述运行状态参数、所述当前挡位和所述目标挡位的初始值,确定换挡延迟时间,所述目标挡位的初始值表示所述目标挡位的前一个挡位;
控制所述拖拉机由所述当前挡位换挡至所述目标挡位,包括:
根据所述换挡延迟时间,控制所述拖拉机由所述当前挡位换挡至所述目标挡位。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述附属设备包括PTO设备、液压阀、空调和提升器中的至少一项,所述运行状态参数包括所述附属设备从第一状态到第二状态时对应的参数和从所述第二状态到所述第一状态时对应的参数,所述第一状态和所述第二状态是相对的;
根据所述运行状态参数、所述当前挡位和所述目标挡位的初始值,确定换挡延迟时间,包括:
根据所述运行状态参数,确定所述运行状态参数对应的换挡抑制类型,所述换挡抑制类型表征了所述运行状态参数对应的运行状态的类型;
根据所述当前挡位、所述目标挡位的初始值和所述换挡抑制类型,确定换挡延迟策略,所述换挡延迟策略为固定时间延迟策略或非固定时间延迟策略;
根据所述换挡延迟策略,确定所述换挡延迟时间。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前挡位、所述目标挡位的初始值和所述换挡抑制类型,确定换挡延迟策略,包括:
在所述当前挡位与所述目标挡位的初始值相同,且所述换挡抑制类型为不同的换挡抑制类型时,确定所述换挡延迟策略为固定时间延迟策略;
在所述当前挡位与所述目标挡位的初始值不同,且所述换挡抑制类型为相同的换挡抑制类型时,确定所述换挡延迟策略为非固定延迟策略;
根据所述换挡延迟策略,确定所述换挡延迟时间,包括:
当所述换挡延迟策略为所述固定时间延迟策略时,确定所述换挡延迟时间为第一设定时间;
当所述换挡延迟策略为所述非固定时间延迟策略时,根据所述换挡抑制类型对应的运行状态参数,确定换挡延迟时间。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述换挡抑制类型对应的运行状态参数,确定换挡延迟时间,包括:
若所述换挡抑制类型对应的运行状态参数大于该运行状态参数对应的参数阈值,则确定所述换挡延迟时间为第二设定时间;
若所述换挡抑制类型对应的运行状态参数不大于该运行状态参数对应的参数阈值,则确定所述换挡延迟时间为第三设定时间,其中,所述第三设定时间小于所述第二设定时间。
7.一种自动换挡控制装置,其特征在于,包括:
参数获取模块,用于获取拖拉机在作业过程中的当前参数,所述当前参数为影响所述拖拉机整车负载和所述拖拉机的发动机负荷的参数,所述当前参数包括当前挡位、发动机转速、所述拖拉机的变速箱输入扭矩和挡位模式;
判断模块,用于根据所述发动机转速、所述挡位模式和所述当前挡位,确定所述发动机转速是否满足第一条件,所述第一条件为在所述挡位模式下,所述发动机转速达到所述当前挡位对应的换挡转速阈值;
目标挡位确定模块,用于在所述发动机转速不满足所述第一条件时,根据所述变速箱输入扭矩、所述挡位模式和所述当前挡位,确定目标挡位;在所述发动机转速满足所述第一条件时,根据所述发动机转速、所述挡位模式、所述当前挡位和所述换挡转速阈值,确定所述目标挡位;
换挡控制模块,用于控制所述拖拉机由所述当前挡位换挡至所述目标挡位。
8.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的方法。
10.一种拖拉机,其特征在于,包括如权利要求8所述的电子设备。
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