CN117739037A - 一种离合器起步调控方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明属于重卡手动挡车型离合器技术领域，具体提供一种离合器起步调控方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括：获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速；根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速；车速小于第一车速阈值，变速箱挡位在第一挡位范围内且离合器位置开始接合时，控制进入起步状态；发动机转速大于第一转速阈值，且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值大于或等于第二转速阈值时，触发发动机限速缓扭。获取离合器位置、车速、挡位、转速差等数据并根据预置条件进行调控。能提高离合器寿命的同时不限制车辆工作性能的效果。

Description

一种离合器起步调控方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及重卡手动挡车型离合器技术领域，具体涉及一种离合器起步调控方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

对于手动挡重卡，特别是自卸车等，在工地或者上坡路段，驾驶员为尽快起步，采取的高挡位、松离合、大油门操作，这种操作方式特别容易导致离合器滑磨过大，从而加速离合器片磨损，降低离合器寿命，甚至产生烧离合现象。

针对这种问题，现有技术大都是提出一种限制发动机转速或扭矩的方法概念，并没有明确针对某种车型(如重卡)提出实施步骤的具体参数、方法，其概念的可实现性有待商榷。而且不同车型(轻卡、中卡、重卡等)的结构往往不同，使用工况更是差异巨大，所以其实施步骤的具体参数、方法就更为重要了。此外，个别技术为了保护离合器而对车辆所有运行时间都进行过载保护，这将严重限制车辆的工作性能，降低用户的使用感受。

为了兼顾车辆性能与离合器寿命，针对离合器起步时的严重滑磨，采取针对性的保护是最有效的方法。

发明内容

本发明旨在解决重卡手动档车型，起步阶段因驾驶员操作不当产生的烧离合问题，提高离合器的服役寿命，提供一种离合器起步调控方法、系统、设备及存储介质。

第一方面，本发明技术方案提供一种离合器起步调控方法，包括如下步骤：

获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速；

根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速；

车速小于第一车速阈值，变速箱挡位在第一挡位范围内且离合器位置开始接合时，控制进入起步状态；

发动机转速大于第一转速阈值，且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值大于或等于第二转速阈值时，触发发动机限速缓扭；

车速大于或等于第二车速阈值，变速箱挡位大于或等于第一挡位范围的上限值，离合器位置完全接合且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值小于第三转速阈值时退出离合器保护状态。

作为本发明技术方案的进一步限定，进入起步状态的时间大于设定的时间阈值时，强制退出离合器保护状态。

作为本发明技术方案的进一步限定，该方法还包括：接收到通过选择开关输入的关闭离合器主动保护功能的指令时，退出离合器保护状态。

作为本发明技术方案的进一步限定，根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速的步骤包括：

根据变速箱档位得到变速箱的传动比；

将变速箱输出轴转速乘以变速箱的传动比得到变速箱输入轴转速。

作为本发明技术方案的进一步限定，获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速的步骤包括：

通过在离合器助力缸推杆运动滑道处安装位置传感器获取离合器位置；

通过在变速箱小盖内加入挡位传感器，实时获取变速箱挡位；

通过CAN线获取车辆的车速、发动机转速和变速箱输出轴转速。

第二方面，本发明技术方案提供一种离合器起步调控系统，包括起步识别模块、数据记录模块和控制模块；

起步识别模块，用于获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速；当车速小于第一车速阈值，变速箱挡位在第一挡位范围内且离合器位置开始接合时，控制进入起步状态；接收到控制模块发送的退出判断指令后，判断车速大于或等于第二车速阈值，变速箱挡位大于或等于第一挡位范围的上限值，离合器位置完全接合时退出离合器保护状态；

数据记录模块，用于在进入起步状态后，每隔设定时间间隔记录发动机转速和变速箱输出轴转速；

控制模块，用于根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速；当发动机转速大于第一转速阈值，且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值大于或等于第二转速阈值时，触发发动机限速缓扭；发动机转速与变速箱输入轴转速的差值小于第三转速阈值时发送退出判断指令给起步识别模块。

作为本发明技术方案的进一步限定，控制模块，还用于接收到通过选择开关输入的关闭离合器主动保护功能的指令时，输出退出指令给起步识别模块；

起步识别模块，用于当进入起步状态的时间大于设定的时间阈值时，强制退出离合器保护状态；接收到控制模块发送的退出指令时，退出离合器保护状态。

作为本发明技术方案的进一步限定，控制模块，用于根据变速箱档位得到变速箱的传动比；将变速箱输出轴转速乘以变速箱的传动比得到变速箱输入轴转速。

作为本发明技术方案的进一步限定，起步识别模块，用于通过在离合器助力缸推杆运动滑道处安装位置传感器获取离合器位置；通过在变速箱小盖内加入挡位传感器，实时获取变速箱挡位；通过CAN线获取车辆的车速、发动机转速和变速箱输出轴转速。

第三方面，本发明技术方案提供一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的离合器起步调控方法。

第四方面，本发明技术方案还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如第一方面所述的离合器起步调控方法。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：加入离合器助力缸加入位置传感器，加入挡位传感器，加入控制器；获取离合器位置、车速、挡位、转速差等数据并根据预置条件进行调控。能提高离合器寿命的同时不限制车辆工作性能的效果。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个一个实施例的离合器起步调控方法的流程图。

图2为本发明另一个实施例的离合器起步调控方法的流程图。

图3为本发明一个实施例的确定离合器的当前状态的流程图。

图4为本发明一个实施例的离合器的起步调控系统示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种离合器起步调控方法，包括如下步骤：

步骤1：获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速；

本步骤中，通过在离合器助力缸推杆运动滑道处安装位置传感器获取离合器位置；通过在变速箱小盖内加入挡位传感器，实时获取变速箱挡位；通过CAN线获取车辆的车速、发动机转速和变速箱输出轴转速。

步骤2：根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速；

本步骤中，根据变速箱档位得到变速箱的传动比；将变速箱输出轴转速乘以变速箱的传动比得到变速箱输入轴转速。

步骤3：车速小于第一车速阈值，变速箱挡位在第一挡位范围内且离合器位置开始接合时，控制进入起步状态；此时，0＜车速≤10Km/h，2＜挡位＜8，离合器位置开始接合。

步骤4：发动机转速大于第一转速阈值，且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值大于或等于第二转速阈值时，触发发动机限速缓扭；此时，发动机转速＞1200rpm，发动机、变速器输入轴转速差≥300rpm。

步骤5：车速大于或等于第二车速阈值，变速箱挡位大于或等于第一挡位范围的上限值，离合器位置完全接合且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值小于第三转速阈值时退出离合器保护状态。车速≥30Km/h，挡位≥8，离合器位置完全接合，发动机、变速器输入轴转速差＜10rpm。

需要说明的是，当进入起步状态的时间大于设定的时间阈值时，强制退出离合器保护状态。本发明实施例中，进入起步状态时间＞3min，强制退出离合器保护状态，发挥车辆最佳性能起步脱困等。

在离合器助力缸推杆运动滑道处安装位置传感器，通过监测助力缸推杆的运动位置获得离合器片的具体位置并实时反馈。

在变速箱小盖内加入挡位传感器，可以实时反馈变速箱具体挡位，即可得到当前变速箱的传动比，然后根据变速箱输出轴转速(此处车辆已有转速传感器)乘以前面获得的传动比计算出变速箱输入轴转速，输入轴转速即为离合器从动盘转速，最终计算得到离合器压盘(即发动机飞轮转速)与离合器从动盘转速差，判断出离合器滑磨状态(有转速差就证明存在滑磨，转速差越大滑磨越严重)。

控制器可以接入3路CAN线，多路IO接口、AD接口。引入发动机转速、输出扭矩，变速箱输出轴转速、油门、车速等驾驶状态。可以接收处理离合器位置传感器信号、变速箱挡位信号。

该方法还包括：接收到通过选择开关输入的关闭离合器主动保护功能的指令时，退出离合器保护状态。

控制器根据获取的数据计算结果，实现在驾驶员高挡位、松离合、大油门操作的工况下主动对发动机进行限速缓扭控制(通过控制发动机转速限制、油门开度进行调节)，主动保护离合器。驾驶室控制面板加入司机选择开关，与控制器相连，可以手动关闭离合器主动保护功能。

如图2和图3所示，首先，离合器助力缸的位置传感器，通过监测助力缸推杆的运动位置计算获得离合器片的具体位置并实时反馈。当司机踩下离合器时，监测到离合器位置的变化，进入起步识别状态，并实时将离合器位置信号传入控制器。挡位传感器启动监控，将挡位信号传入控制器。同时，CAN线数据(发动机状态、转速、和车速等)传入控制器，当监测到：0＜车速≤10Km/h，2＜挡位＜8，离合器位置开始接合时，进入离合器的起步保护状态。当监测到发动机转速＞1200rpm，发动机、变速器输入轴转速差≥300rpm，开始进入限速缓扭状态。当监测到车速≥30Km/h，挡位≥8，离合器位置完全接合，发动机、变速器输入轴转速差＜10rpm时，进入退出离合器起步保护状态，发动机开始正常驾驶，起步保护模式结束。

在某款自卸车上进行试验，分别对比了3挡、4挡全油门起步时有无离合器调控功能的车辆情况。对于3挡全油门起步，离合器调控功能不打开时，其转速差最大到1254rpm，并且是在离合器结合、半离合过程中，离合器滑摩严重；而离合器调控功能打开后，其转速差最大可以控制到700rpm左右，离合滑摩较小，主动保护效果明显。对于4挡全油门起步，其转速差最大到1161rpm，并且是在离合器结合、半离合过程中，离合器滑摩严重；而离合器调控功能打开后，其转速差最大可以控制到600rpm左右，离合滑摩较小，主动保护效果明显。

如图4所示，本发明实施例提供一种离合器起步调控系统，包括起步识别模块、数据记录模块和控制模块；

起步识别模块，用于获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速；当车速小于第一车速阈值，变速箱挡位在第一挡位范围内且离合器位置开始接合时，控制进入起步状态；接收到控制模块发送的退出判断指令后，判断车速大于或等于第二车速阈值，变速箱挡位大于或等于第一挡位范围的上限值，离合器位置完全接合时退出离合器保护状态；

数据记录模块，用于在进入起步状态后，每隔设定时间间隔记录发动机转速和变速箱输出轴转速；

控制模块，用于根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速；当发动机转速大于第一转速阈值，且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值大于或等于第二转速阈值时，触发发动机限速缓扭；发动机转速与变速箱输入轴转速的差值小于第三转速阈值时发送退出判断指令给起步识别模块。

起步识别模块根据助力缸位置传感器、挡位传感器、车速传感器(借用车辆已有的车速传感器)传回的数据，对比设置的判定条件，一旦条件符合立即进入或者退出起步保护状态。数据记录模块在进入起步状态后，每隔设定时间间隔记录发动机输出轴转速、变速箱输入轴转速。控制模块利用数据记录模块采集的发动机输出轴转速、变速箱输入轴转速数据，一旦到达限速缓扭触发条件，控制发动机工作状态实现限速缓扭。控制模块中处理单元读取并执行计算机程序实现进入起步状态、限速缓扭、退出起步状态。

控制模块，还用于接收到通过选择开关输入的关闭离合器主动保护功能的指令时，输出退出指令给起步识别模块；

起步识别模块，用于当进入起步状态的时间大于设定的时间阈值时，强制退出离合器保护状态；接收到控制模块发送的退出指令时，退出离合器保护状态。

在有些实施例中，控制模块，用于根据变速箱档位得到变速箱的传动比；将变速箱输出轴转速乘以变速箱的传动比得到变速箱输入轴转速。

起步识别模块，用于通过在离合器助力缸推杆运动滑道处安装位置传感器获取离合器位置；通过在变速箱小盖内加入挡位传感器，实时获取变速箱挡位；通过CAN线获取车辆的车速、发动机转速和变速箱输出轴转速。

在某款自卸车上进行试验，分别对比了3挡、4挡全油门起步时有无离合器调控功能的车辆情况。对于3挡全油门起步，离合器调控功能不打开时，其转速差最大到1254rpm，并且是在离合器结合、半离合过程中，离合器滑摩严重；而离合器调控功能打开后，其转速差最大可以控制到700rpm左右，离合滑摩较小，主动保护效果明显。对于4挡全油门起步，其转速差最大到1161rpm，并且是在离合器结合、半离合过程中，离合器滑摩严重；而离合器调控功能打开后，其转速差最大可以控制到600rpm左右，离合滑摩较小，主动保护效果明显。

本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信。通信总线可以用于电子设备与传感器之间的信息传输。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如下方法：获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速；根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速；当车速小于第一车速阈值，变速箱挡位在第一挡位范围内且离合器位置开始接合时，控制进入起步状态；当发动机转速大于第一转速阈值，且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值大于或等于第二转速阈值时，触发发动机限速缓扭；当车速大于或等于第二车速阈值，变速箱挡位大于或等于第一挡位范围的上限值，离合器位置完全接合且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值小于第三转速阈值时退出离合器保护状态。

此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read－Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令使计算机执行上述方法实施例所提供的方法，例如包括：获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速；根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速；当车速小于第一车速阈值，变速箱挡位在第一挡位范围内且离合器位置开始接合时，控制进入起步状态；当发动机转速大于第一转速阈值，且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值大于或等于第二转速阈值时，触发发动机限速缓扭；当车速大于或等于第二车速阈值，变速箱挡位大于或等于第一挡位范围的上限值，离合器位置完全接合且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值小于第三转速阈值时退出离合器保护状态。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种离合器起步调控方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速；

根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速；

车速小于第一车速阈值，变速箱挡位在第一挡位范围内且离合器位置开始接合时，控制进入起步状态；

发动机转速大于第一转速阈值，且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值大于或等于第二转速阈值时，触发发动机限速缓扭；

车速大于或等于第二车速阈值，变速箱挡位大于或等于第一挡位范围的上限值，离合器位置完全接合且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值小于第三转速阈值时退出离合器保护状态。

2.根据权利要求1所述的离合器起步调控方法，其特征在于，该方法还包括：进入起步状态的时间大于设定的时间阈值时，强制退出离合器保护状态。

3.根据权利要求2所述的离合器起步调控方法，其特征在于，该方法还包括：接收到通过选择开关输入的关闭离合器主动保护功能的指令时，退出离合器保护状态。

4.根据权利要求3所述的离合器起步调控方法，其特征在于，根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速的步骤包括：

根据变速箱档位得到变速箱的传动比；

将变速箱输出轴转速乘以变速箱的传动比得到变速箱输入轴转速。

5.根据权利要求4所述的离合器起步调控方法，其特征在于，获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速的步骤包括：

通过在离合器助力缸推杆运动滑道处安装位置传感器获取离合器位置；

通过在变速箱小盖内加入挡位传感器，实时获取变速箱挡位；

通过CAN线获取车辆的车速、发动机转速和变速箱输出轴转速。

6.一种离合器起步调控系统，其特征在于，包括起步识别模块、数据记录模块和控制模块；

起步识别模块，用于获取当前车辆的离合器位置、车速、变速箱挡位、发动机转速和变速箱输出轴转速；当车速小于第一车速阈值，变速箱挡位在第一挡位范围内且离合器位置开始接合时，控制进入起步状态；接收到控制模块发送的退出判断指令后，判断车速大于或等于第二车速阈值，变速箱挡位大于或等于第一挡位范围的上限值，离合器位置完全接合时退出离合器保护状态；

数据记录模块，用于在进入起步状态后，每隔设定时间间隔记录发动机转速和变速箱输出轴转速；

控制模块，用于根据变速箱挡位和变速箱输出轴转速计算变速箱输入轴转速；当发动机转速大于第一转速阈值，且发动机转速与变速箱输入轴转速的差值大于或等于第二转速阈值时，触发发动机限速缓扭；发动机转速与变速箱输入轴转速的差值小于第三转速阈值时发送退出判断指令给起步识别模块。

7.根据权利要求6所述的离合器起步调控系统，其特征在于，控制模块，还用于接收到通过选择开关输入的关闭离合器主动保护功能的指令时，输出退出指令给起步识别模块；

起步识别模块，用于当进入起步状态的时间大于设定的时间阈值时，强制退出离合器保护状态；接收到控制模块发送的退出指令时，退出离合器保护状态。

8.根据权利要求7所述的离合器起步调控系统，其特征在于，起步识别模块，用于通过在离合器助力缸推杆运动滑道处安装位置传感器获取离合器位置；通过在变速箱小盖内加入挡位传感器，实时获取变速箱挡位；通过CAN线获取车辆的车速、发动机转速和变速箱输出轴转速。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至5中任一项所述的离合器起步调控方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至5任一项所述的离合器起步调控方法。