一种大功率液力缓速器控制方法技术

本发明专利技术提出一种大功率液力缓速器控制方法，包括信号采集、驾驶操作意图判断、缓速器温度管理、缓速器状态管理、缓速器工作输出值计算和电磁阀驱动控制等步骤。本发明专利技术通过对软件功能进行模块化设计；对驾驶操作意图进行区分和判断；根据缓速器油温和进口油温的温度差对控制参数进行动态调整；使用状态机对控制过程进行区分和管理，能够解决大功率液力缓速器电控软件的架构设计及功能实现方法的技术问题。控软件的架构设计及功能实现方法的技术问题。控软件的架构设计及功能实现方法的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率液力缓速器控制方法


[0001]本专利技术属于车辆传动系统控制
，具体涉及一种大功率液力缓速器控制方法。

技术介绍

[0002]重型卡车在满载行驶时，长时间下坡时如果只依靠行车制动器进行减速，可能导致制动器过热引起制动力不足，严重情况下会损坏制动器，影响车辆行驶安全。另外，在行驶过程中频繁操作制动踏板也会增加驾驶员的工作强度，降低驾驶舒适性。因此，通过加装液力缓速器对车辆进行辅助制动，能够降低行车制动器的工作负荷，提高车辆行驶的安全性。
[0003]液力缓速器系统组成如图1所示。其中，液力缓速器与变速器输出轴连接，工作时产生的制动力矩直接作用于车辆传动轴；液力缓速器的控制单元(RCU)通过CAN总线和传感器采集驾驶员操纵信息、缓速器状态信息，判断驾驶员操纵意图，对缓速器工作状态进行控制和决策；RCU控制开关电磁阀对液力缓速器的蓄能油缸进行开启/关闭操作，实现对液力缓速器的快速充放油；控制比例电磁阀调节缓速器本体的工作压力，最终实现产生不同制动力矩的控制需求。
[0004]大功率液力缓速器运行工况复杂，工作时发热功率大，油液温度变化剧烈，如果长时间高温工作容易损坏从而影响车辆运行安全。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本专利技术提出一种大功率液力缓速器控制方法，以解决大功率液力缓速器电控软件的架构设计及功能实现方法的技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种大功率液力缓速器控制方法，该控制方法包括如下步骤：
[0009]S1.信号采集
[0010]通过RCU采集缓速器控制所需的CAN总线信号和传感器信号；完成总线信号解析，并把采集到的传感器信号转换为标准单位信号；对CAN总线和传感器信号进行滤波处理后输出信号；
[0011]S2.驾驶操作意图判断
[0012]通过对油门踏板信号和制动踏板信号进行分析，对驾驶员的驾驶操作意图进行判断，把驾驶意图分为动力工况、无动力工况和制动工况；根据缓速器手柄位置编码信号把缓速器工作模式分为空档模式、恒速模式和恒扭矩模式，并在恒扭矩模式下将缓速器手柄位置编码信号转换为扭矩档位需求；
[0013]S3.缓速器温度管理
[0014]根据驾驶意图判断，设置缓速器油温正常、缓速器油温高和缓速器油温异常三种温度状态的判断时间参数；在缓速器空档模式或动力工况下，判断时间参数设为常值；在无动力工况和制动工况下，设置不同修正参数，根据缓速器工作油温和缓速器进口油温的差值对油温状态的判断时间进行修正；对三种油温状态进行计算，输出油温标志；
[0015]S4.缓速器状态管理
[0016]对缓速器的控制模式进行状态管理，把液力缓速器的工作过程分为四种状态：空档控制状态、预充控制状态、扭矩控制状态和温度控制状态，用于状态判断和迁移，并输出激活的状态标志；
[0017]S5.缓速器工作输出值计算
[0018]根据步骤S4输出的缓速器控制状态标志，执行相应的状态模块，计算缓速器制动扭矩需求和蓄能油缸开关状态；
[0019]S6.电磁阀驱动控制
[0020]根据步骤S5输出的液力缓速器扭矩需求变量、蓄能器控制需求变量对电磁阀进行控制：由液力缓速器扭矩需求变量计算比例电磁阀的驱动电流；由蓄能器控制需求变量确定开关电磁阀的驱动指令。
[0021]进一步地，步骤S1具体包括如下步骤：
[0022]S1
‑
1.CAN总线信号采集：通过CAN总线获取发动机油门踏板信号、制动踏板信号；
[0023]S1
‑
2.总线信号解析：总线报文采用SAE J1939协议，信息解析后，油门踏板信号数值范围为0～100，对应油门开度百分比；制动踏板信号范围为0和1，0为松开，1为踩下；
[0024]S1
‑
3.传感器信号采集：通过开关量采集缓速器手柄位置编码信号，有效值为0、1、2、4、8、16、32，其它值无效，默认为0；使用A/D采集缓速器进口油温信号、缓速器工作油温信号；通过脉冲方式采集变速器输出轴转速信号的频率值；
[0025]S1
‑
4.单位转换：根据对应的MAP图进行查表，插值计算液力缓速器工作油温值，单位为摄氏度；将变速器输出轴转速信号的频率值转换为转速值，单位为转/分钟；
[0026]S1
‑
5.信号滤波：对RCU采集到的信号进行滤波处理，减小信号扰动对控制过程的影响；其中，使用截止频率0.5Hz的二阶低通Butterworth滤波器对油温信号进行滤波；使用截止频率2Hz的二阶低通Butterworth滤波器对油门踏板信号进行滤波处理；使用截止频率10Hz的二阶低通Butterworth滤波器对转速信号进行滤波处理。
[0027]进一步地，步骤S2具体包括如下步骤：
[0028]S2
‑
1.根据油门踏板信号、制动踏板信号判断驾驶操作意图
[0029]动力需求分为三种工况：油门踏板信号大于5％，则动力需求为动力工况；如果上述条件不成立，则判断是否有制动踏板信号，如果有则为制动工况；如果上述两个条件都不满足，则为无动力工况；
[0030]S2
‑
2.根据缓速器手柄位置编码信号判断缓速器工作模式
[0031]如果缓速器手柄位置编码信号为2、4、8、16、32，则缓速器制动需求为恒扭矩模式，，对应的档位值为1、2、3、4、5；如果缓速器手柄位置编码信号为1，则缓速器制动需求为恒速模式；如果缓速器手柄编码信号为0或其它无效值，则缓速器制动需求为空档模式。
[0032]进一步地，步骤S3具体包括如下步骤：
[0033]设置油温正常T、油温高、油温异常三个温度参数，且油温正常＜油温高＜油温异
常；
[0034]根据步骤S2中输出的动力需求变量标志和缓速器工作模式变量标志，计算温度判断时间阈值：
[0035]当缓速器工作模式为空档模式或动力需求为动力工况时，判断时间阈值为固定值，如以下公式所示：
[0036]RTD_TMhigh_Delay＝TM_Delay
[0037]RTD_TMerr_Delay＝TM_Delay
[0038]RTD_TMok_Delay＝TM_Delay
[0039]其中，RTD_TMhigh_Delay为油温高的判断时间阈值；RTD_TMerr_Delay为油温异常的判断时间阈值；RTD_TMok_Delay为油温正常的判断时间阈值；TM_Delay为基础判断时间；
[0040]如果上述条件不成立，则根据是否有制动需求确定判断时间的修正系数，根据以下公式计算判断时间阈值：
[0041]RTD_TMhigh_Delay＝TM_Delay+TM_diff*Kh
[0042]RTD_TMerr_Delay＝TM_Dela本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率液力缓速器控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：S1.信号采集通过RCU采集缓速器控制所需的CAN总线信号和传感器信号；完成总线信号解析，并把采集到的传感器信号转换为标准单位信号；对CAN总线和传感器信号进行滤波处理后输出信号；S2.驾驶操作意图判断通过对油门踏板信号和制动踏板信号进行分析，对驾驶员的驾驶操作意图进行判断，把驾驶意图分为动力工况、无动力工况和制动工况；根据缓速器手柄位置编码信号把缓速器工作模式分为空档模式、恒速模式和恒扭矩模式，并在恒扭矩模式下将缓速器手柄位置编码信号转换为扭矩档位需求；S3.缓速器温度管理根据驾驶意图判断，设置缓速器油温正常、缓速器油温高和缓速器油温异常三种温度状态的判断时间参数；在缓速器空档模式或动力工况下，判断时间参数设为常值；在无动力工况和制动工况下，设置不同修正参数，根据缓速器工作油温和缓速器进口油温的差值对油温状态的判断时间进行修正；对三种油温状态进行计算，输出油温标志；S4.缓速器状态管理对缓速器的控制模式进行状态管理，把液力缓速器的工作过程分为四种状态：空档控制状态、预充控制状态、扭矩控制状态和温度控制状态，用于状态判断和迁移，并输出激活的状态标志；S5.缓速器工作输出值计算根据步骤S4输出的缓速器控制状态标志，执行相应的状态模块，计算缓速器制动扭矩需求和蓄能油缸开关状态；S6.电磁阀驱动控制根据步骤S5输出的液力缓速器扭矩需求变量、蓄能器控制需求变量对电磁阀进行控制：由液力缓速器扭矩需求变量计算比例电磁阀的驱动电流；由蓄能器控制需求变量确定开关电磁阀的驱动指令。2.如权利要求1所述的大功率液力缓速器控制方法，其特征在于，步骤S1具体包括如下步骤：S1
‑
1.CAN总线信号采集：通过CAN总线获取发动机油门踏板信号、制动踏板信号；S1
‑
2.总线信号解析：总线报文采用SAEJ1939协议，信息解析后，油门踏板信号数值范围为0～100，对应油门开度百分比；制动踏板信号范围为0和1，0为松开，1为踩下；S1
‑
3.传感器信号采集：通过开关量采集缓速器手柄位置编码信号，有效值为0、1、2、4、8、16、32，其它值无效，默认为0；使用A/D采集缓速器进口油温信号、缓速器工作油温信号；通过脉冲方式采集变速器输出轴转速信号的频率值；S1
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4.单位转换：根据对应的MAP图进行查表，插值计算液力缓速器工作油温值，单位为摄氏度；将变速器输出轴转速信号的频率值转换为转速值，单位为转/分钟；S1
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5.信号滤波：对RCU采集到的信号进行滤波处理，减小信号扰动对控制过程的影响；其中，使用截止频率0.5Hz的二阶低通Butterworth滤波器对油温信号进行滤波；使用截止频率2Hz的二阶低通Butterworth滤波器对油门踏板信号进行滤波处理；使用截止频率10Hz
的二阶低通Butterworth滤波器对转速信号进行滤波处理。3.如权利要求2所述的大功率液力缓速器控制方法，其特征在于，步骤S2具体包括如下步骤：S2
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1.根据油门踏板信号、制动踏板信号判断驾驶操作意图动力需求分为三种工况：油门踏板信号大于5％，则动力需求为动力工况；如果上述条件不成立，则判断是否有制动踏板信号，如果有则为制动工况；如果上述两个条件都不满足，则为无动力工况；S2
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2.根据缓速器手柄位置编码信号判断缓速器工作模式如果缓速器手柄位置编码信号为2、4、8、16、32，则缓速器制动需求为恒扭矩模式，，对应的档位值为1、2、3、4、5；如果缓速器手柄位置编码信号为1，则缓速器制动需求为恒速模式；如果缓速器手柄编码信号为0或其它无效值，则缓速器制动需求为空档模式。4.如权利要求3所述的大功率液力缓速器控制方法，其特征在于，步骤S3具体包括如下步骤：设置油温正常T、油温高、油温异常三个温度参数，且油温正常<油温高<油温异常；根据步骤S2中输出的动力需求变量标志和缓速器工作模式变量标志，计算温度判断时间阈值：当缓速器工作模式为空档模式或动力需求为动力工况时，判断时间阈值为固定值，如以下公式所示：RTD_TMhigh_Delay＝TM_DelayRTD_TMerr_Delay＝TM_DelayRTD_TMok_Delay＝TM_Delay其中，RTD_TMhigh_Delay为油温高的判断时间阈值；RTD_TMerr_Delay为油温异常的判断时间阈值；RTD_TMok_Delay为油温正常的判断时间阈值；TM_Delay为基础判断时间；如果上述条件不成立，则根据是否有制动需求确定判断时间的修正系数，根据以下公式计算判断时间阈值：RTD_TMhigh_Delay＝TM_Delay+TM_diff*KhRTD_TMerr_Delay＝TM_Delay+TM_diff*KeRTD_TMok_Delay＝TM_Delay其中，TM_diff为缓速器工作油温与进口油温差值；Kh为油温高判断时间修正系数；Ke为油温异常判断时间修正系数；根据温度参数和判断时间阈值计算并输出温度标志：如果缓速器工作油温小于等于油温正常参数并且持续时间大于油温正常的判断时间阈值，则输出油温正常标志；如果缓速器工作油温大于等于油温异常参数并且持续时间大于油温异常的判断时间阈值，则输出油温异常标志；如果缓速器油温大于等于油温高参数并且持续时间大于油温高的判断时间阈值，则输出油温高标志；缺省设置时保持三个油温标志不变。5.如权利要求4所述的大功率液力缓速器控制方法，其特征在于，步骤S4具体包括如下
步骤：S4
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1.当...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宇石，李慎龙，宋振川，李慧渊，邹武俊，毛润，王亚军，王景霞，王叶，李志伟，李吉元，徐鸣，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：