CN112324906A - 一种车辆传动系统及其离合器切换控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离合器切换控制方法，包括以下步骤：S1、待分离离合器减压至油压为psc，待接合离合器加压至油压为psb；S2、所述待分离离合器进行油压的规律性下降，所述待接合离合器进行油压的规律性上升；S3、所述待分离离合器持续减压至，所述待接合离合器持续加压至油压与系统压力一致。这种离合器切换控制方法实现动力换挡过程变速器输出转矩的稳定，主动控制发动机电子油门，同时通过调节控制两个离合器的工作压力，控制离合器处于全程滑摩的状态。

Description

一种车辆传动系统及其离合器切换控制方法

技术领域

本发明涉及机械化控制技术领域，尤其涉及一种车辆传动系统及其离合器切换控制方法。

背景技术

高低挡是拖拉机传动系中一种变速装置，传统的机械式的高低挡结构在换挡时，需要先切断拖拉机传入变速箱的动力，影响作业效率。同时这种机械式的高低挡结构在高低挡切换时，因为速比过大，换挡冲击较大，造成传动系齿轮损伤，影响齿轮寿命；现有技术中存在用轴向布置的两个多片式湿式离合器的机构替换高低挡结构实现高低挡液压离合器动力换挡的方案，由于良好的控制技术处理不好，过大速比的齿轮传动路线的切换，同样不可避免的会出现换挡冲击大等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决传统的高低挡结构在换挡时效率低和损耗大的问题，本发明提供了一种车辆传动系统及其离合器切换控制方法解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种离合器切换控制方法，包括以下步骤：

S1、待分离离合器减压至油压为psc，待接合离合器加压至油压为psb；

S2、所述待分离离合器进行油压的规律性下降，所述待接合离合器进行油压的规律性上升；

S3、所述待分离离合器持续减压至，所述待接合离合器持续加压至油压与系统压力一致。

作为优选，当所述待分离离合器的油压为psc时，所述待分离离合器能够保持传递转矩不变；

当所述待接合离合器的油压为psb时，所述待接合离合器能够克服回位弹簧的阻力。

作为优选，在步骤S1之前还包括以下步骤：根据控制策略判断车辆工况；

若车辆处于高负荷状态则采用带负载实施档位切换的方式；

若车辆处于作业状态则通过液压换挡控制系统实现高低档位的切换，进入步骤S1。

作为优选，所述控制策略为：根据结构参数、作业参数、发动机油门和变速箱传动比判断车辆工况；

所述结构参数包括发动机转矩方程、车辆使用质量、载荷分配系数、驱动从动轮半径、轮胎宽度和车辆轴距；

所述作业参数包括土壤比阻、载荷变异系数、载荷频域特征、滚动阻力系数、坡度、耕深、负荷角。

本发明还公开了一种车辆传动系统，包括发动机、传动箱、液压控制油路和车轮，所述液压控制油路包括离合器、电磁阀、油箱、溢流阀、滤清器、液压泵和流量阀；

所述离合器与电磁阀连接，所述油箱和流量阀的一端均与所述电磁阀连接，所述流量阀的另一端与液压泵的一端连接，所述液压泵的另一端与滤清器的一端连接，所述滤清器的另一端接油箱；所述溢流阀的一端与流量阀的另一端连接，所述溢流阀的另一端接油箱；

还包括节流阀和齿轮，所述节流阀的一端与溢流阀的一端连接，所述节流阀的另一端连接齿轮；

还包括压力传感器，所述压力传感器串联设置在所述离合器与电磁阀之间。

本发明的有益效果是，这种离合器切换控制方法实现动力换挡过程变速器输出转矩的稳定，主动控制发动机电子油门，同时通过调节控制两个离合器的工作压力，控制离合器处于全程滑摩的状态。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种车辆传动系统的系统结构示意图。

图2是本发明一种车辆传动系统的液压控制油路的结构示意图。

图3是本发明一种离合器切换控制方法的流程图。

图中1、离合器液压缸，2、压力传感器，3、电磁阀，4、油箱，5、溢流阀，6、节流阀，7、齿轮润滑，8、滤清器，9、液压泵，10、流量阀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1-2所示，本发明提供了一种车辆传动系统，包括发动机、传动箱、液压控制油路和车轮，液压控制油路包括离合器、电磁阀、油箱、溢流阀、滤清器、液压泵和流量阀；

每个离合器均与一个电磁阀对应连接，压力传感器串联设置在离合器与电磁阀之间。油箱和流量阀的一端均与两个电磁阀连接，流量阀的另一端与液压泵的一端连接，液压泵的另一端与滤清器的一端连接，滤清器的另一端接油箱；溢流阀的一端与流量阀的另一端连接，溢流阀的另一端接油箱。

当电磁阀通电时，油液进入离合器，推动活塞移动并压紧离合器的摩擦片和钢片，使离合器接合。当电磁阀断电时，离合器活塞在回位弹簧作用下复位，油液返回油箱，使离合器分离。动力换挡过程中，用户主动控制发动机电子油门，同时通过调节控制两个离合器的工作压力，能够让离合器的全程处于滑摩状态，让变速器输出的转矩更加稳定。

在本实施例中，两个离合器均为湿式离合器，包括离合器C1和离合器C2，，两个离合器分别独立进行控制，在同一工作过程，一个湿式离合器处于工作状态；换挡时，一个离合器加压接合，另一个离合器释压脱开。

根据另外的实施例，还包括节流阀和齿轮，节流阀的一端与溢流阀的一端连接，节流阀的另一端连接齿轮。需要时，油液能够经由节流阀与齿轮接触，对齿轮起到润滑作用。

基于以上的一种车辆传动系统，如图3所示，本发明还公开了一种离合器切换控制方法，包括以下步骤：

S1、t1时刻开始，待分离的离合器C1开始卸油，油压从最大值poc降低到psc，psc能保持实际传递转矩Tstart不变，待接合的离合器C2开始充油，使得油压从pbase上升到刚好克服离合器回位弹簧阻力的油压psb；

此时待接合离合器C2的摩擦片间隙为零，但作用在摩擦片上的压力为0，摩擦片之间没有滑摩，因此传递转矩也为零；

S2、t2-t5时间段，换挡过程进入滑磨阶段；在滑磨阶段待分离的离合器C1的油压按一定的规律下降，待接合的离合器C2的油压按一定的规律上升，两个离合器根据控制策略或单独或同时处于半接合状态；此时，摩擦片有相对转动和滑磨，产生热量，发动机转速、变速器传动比和输出转矩急剧变化，车辆换挡冲击大；

S3、t5-t6时间段，换挡过程进入新挡保持阶段；接合离合器C2能够传递所有转矩，处于完全接合状态，作用在接合离合器C2的压力继续升高到系统压力peb，以保证传递最大转矩的能力。

在本实施例中，两个离合器存在同时传递转矩的阶段，尤其在换挡离合器滑磨时，两个换挡离合器传递转矩的起止范围和变化率直接影响了换挡品质，合理的换挡离合器接合规律让离合器处于全程滑摩的状态，提高了换挡品质。

根据另外的实施例，步骤S1之前还包括步骤：根据控制策略判断车辆工况；

若车辆处于高负荷状态则采用带负载实施档位切换的方式；

若车辆处于作业状态则通过液压换挡控制系统实现高低档位的切换，进入步骤S1。

在本实施例中，控制策略为：根据结构参数、作业参数、发动机油门和变速箱传动比判断车辆工况；

结构参数包括发动机转矩方程、车辆使用质量、载荷分配系数、驱动从动轮半径、轮胎宽度和车辆轴距；

作业参数包括土壤比阻、载荷变异系数、载荷频域特征、滚动阻力系数、坡度、耕深、负荷角。作业过程中主动调节的有两个参数，即油门和高低挡速比，从而保证拖拉机在目标速度范围和高牵引效率状态下工作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种离合器切换控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、待分离离合器减压至油压为psc，待接合离合器加压至油压为psb；

S2、所述待分离离合器进行油压的规律性下降，所述待接合离合器进行油压的规律性上升；

S3、所述待分离离合器持续减压至，所述待接合离合器持续加压至油压与系统压力一致。

2.如权利要求1所述的一种离合器切换控制方法，其特征在于：

当所述待分离离合器的油压为psc时，所述待分离离合器能够保持传递转矩不变；

当所述待接合离合器的油压为psb时，所述待接合离合器能够克服回位弹簧的阻力。

3.如权利要求2所述的一种离合器切换控制方法，其特征在于：

在步骤S1之前还包括以下步骤：根据控制策略判断车辆工况；

若车辆处于高负荷状态则采用带负载实施档位切换的方式；

若车辆处于作业状态则通过液压换挡控制系统实现高低档位的切换，进入步骤S1。

4.如权利要求3所述的一种离合器切换控制方法，其特征在于：

所述控制策略为：根据结构参数、作业参数、发动机油门和变速箱传动比判断车辆工况；

所述结构参数包括发动机转矩方程、车辆使用质量、载荷分配系数、驱动从动轮半径、轮胎宽度和车辆轴距；

所述作业参数包括土壤比阻、载荷变异系数、载荷频域特征、滚动阻力系数、坡度、耕深、负荷角。

5.一种车辆传动系统，其特征在于，包括发动机、传动箱、液压控制油路和车轮，所述液压控制油路包括离合器、电磁阀、油箱、溢流阀、滤清器、液压泵和流量阀；

所述离合器与电磁阀连接，所述油箱和流量阀的一端均与所述电磁阀连接，所述流量阀的另一端与液压泵的一端连接，所述液压泵的另一端与滤清器的一端连接，所述滤清器的另一端接油箱；所述溢流阀的一端与流量阀的另一端连接，所述溢流阀的另一端接油箱；

还包括节流阀和齿轮，所述节流阀的一端与溢流阀的一端连接，所述节流阀的另一端连接齿轮；

还包括压力传感器，所述压力传感器串联设置在所述离合器与电磁阀之间。

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