AMT牵引车低附路况行驶车辆控制方法与流程

amt牵引车低附路况行驶车辆控制方法
技术领域
[0001]
本发明涉及车辆控制技术领域，具体地涉及amt牵引车低附路况行驶车辆控制方法。


背景技术：

[0002]
车辆在运行过程当中，会遇见低附路况；所谓低附路况为冰雪湿滑路面、泥泞路面、软基路面等易使车辆前后轮打滑的路况，十分威胁行车安全。尤其对于amt牵引车，其重量远大于一般车辆，一旦发生因低附路况造成的事故，则人员、财产等损失将是巨大的。另一方面，低附路况是客观存在的，无法消除。因此，必须控制车辆在低附路况这一环境中的动作，提高工作的安全性。
[0003]
现有技术对于低附路况的处理，是通过发动机转矩、变速箱数据、整车状态等对车辆正常加速度范围进行估算，并和轮速加速度进行比较，以确定车轮打滑情况，根据轮加速度的大小进一步判断路面附着系数，通过对发动机的降扭和离合器分离控制，以及禁止换挡，实现驱动防滑的控制。
[0004]
现有技术的缺陷在于：
[0005]
1.由于没有将各种打滑状态考虑到位，和实际车辆控制需求不符，从而造成对低附路况识别方法单一，无法提供有针对性的低附路况细分信息供控制参考；
[0006]
2.由于在工程应用中，空气阻力、滚动阻力等难以准确计算，从而造成加速度估算误差大，进一步造成对路面附着系数的判断误差大；
[0007]
3.由于缺乏针对性的低附路况细分信息供控制参考，从而造成对于低附路面上车辆的不同表现的应对方案单一。
[0008]
此外，现有技术在实际工程应用中，目前只是在理论研究层面，目前尚无符合工程实践的低附路况车辆控制方法解决方案。


技术实现要素：

[0009]
本发明针对上述问题，提供amt牵引车低附路况行驶车辆控制方法，其目的在于提供有针对性的低附路况细分信息供控制参考；同时提供多种控制方法，从而有效避免驱动轮打滑，提升操纵稳定性。
[0010]
为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：
[0011]
amt牵引车低附路况行驶车辆控制方法，包含以下步骤：
[0012]
首先，采集前轴左轮转速、前轴右轮转速、前轴转速、驱动轴左轮转速、驱动轴右轮转速、驱动轮转速和车速；
[0013]
然后，计算前轴左轮相对转速、前轴右轮相对转速、驱动轴左轮相对转速和驱动轴右轮相对转速；
[0014]
再然后，根据所述前轴左轮转速、所述前轴右轮转速、所述前轴转速、所述驱动轴左轮转速、所述驱动轴右轮转速、所述驱动轮转速、所述车速、所述前轴左轮相对转速、所述
前轴右轮相对转速、所述驱动轴左轮相对转速、所述驱动轴右轮相对转速，判定是否触发低附路况，并根据判定结果，作出以下操作：
[0015]
如果触发所述低附路况，则同时进行离合器控制操作、发动机控制操作和变速箱档位控制操作；
[0016]
否则，重复上述步骤，直至发动机关机。
[0017]
优选地，根据所述前轴左轮转速、所述前轴右轮转速、所述前轴转速、所述驱动轴左轮转速、所述驱动轴右轮转速、所述驱动轮转速、所述车速、所述前轴左轮相对转速、所述前轴右轮相对转速、所述驱动轴左轮相对转速、所述驱动轴右轮相对转速，判定是否触发低附路况，包含以下步骤：
[0018]
首先，计算左相对转速差、右相对转速差和驱动轮相对转速差；
[0019]
所述左相对转速差按下式计算：
[0020]
左相对转速差＝
│
前轴左轮相对转速-驱动轴左轮相对转速
│
[0021]
所述右相对转速差按下式计算：
[0022]
右相对转速差＝
│
前轴右轮相对转速-驱动轴右轮相对转速
│
[0023]
所述驱动轮相对转速差按下式计算：
[0024]
驱动轮相对转速差＝
│
驱动轴左轮相对转速-驱动轴右轮相对转速
│
[0025]
然后，将所述左相对转速差、所述右相对转速差和所述驱动轮相对转速差分别与人工预设的相对转速差阈值进行比较，并根据比较结果，作出如下判定：
[0026]
如果所述左相对转速差大于所述相对转速差阈值，或所述右相对转速差大于所述相对转速差阈值，或所述驱动轮相对转速差大于所述相对转速差阈值，则判定触发低附路况。
[0027]
优选地，根据所述前轴左轮转速、所述前轴右轮转速、所述前轴转速、所述驱动轴左轮转速、所述驱动轴右轮转速、所述驱动轮转速、所述车速、所述前轴左轮相对转速、所述前轴右轮相对转速、所述驱动轴左轮相对转速、所述驱动轴右轮相对转速，判定是否触发低附路况，包含以下步骤：
[0028]
首先，计算车速-前轴转速差；
[0029]
所述车速-前轴转速差按下式计算：
[0030]
车速-前轴转速差＝
│
车速-前轴转速
│
[0031]
然后，将所述车速-前轴转速差与人工预设的车速-前轴转速差阈值进行比较，并根据比较结果，作出如下判定：
[0032]
如果所述车速-前轴转速差大于所述车速-前轴转速差阈值，则判定触发所述低附路况。
[0033]
优选地，根据所述前轴左轮转速、所述前轴右轮转速、所述前轴转速、所述驱动轴左轮转速、所述驱动轴右轮转速、所述驱动轮转速、所述车速、所述前轴左轮相对转速、所述前轴右轮相对转速、所述驱动轴左轮相对转速、所述驱动轴右轮相对转速，判定是否触发低附路况，包含以下步骤：
[0034]
首先，计算驱动轴左轮相对滑移率和驱动轴右轮相对滑移率；
[0035]
所述驱动轴左轮相对滑移率按下式计算：
[0036]
驱动轴左轮相对滑移率＝驱动轴左轮相对转速/(前轴转速+驱动轴左轮相对转
速)
[0037]
所述驱动轴右轮相对滑移率按下式计算：
[0038]
驱动轴右轮相对滑移率＝驱动轴右轮相对转速/(前轴转速+驱动轴右轮相对转速)
[0039]
然后，计算驱动轴相对滑移率差和驱动轴相对滑移率和；
[0040]
所述驱动轴相对滑移率差按下式计算：
[0041]
驱动轴相对滑移率差＝
│
驱动轴左轮相对滑移率-驱动轴右轮相对滑移率
│
[0042]
所述驱动轴相对滑移率和按下式计算：
[0043]
驱动轴相对滑移率和＝
│
驱动轴左轮相对滑移率+驱动轴右轮相对滑移率
│
[0044]
再然后，将所述驱动轴相对滑移率差与人工预设的相对滑移率差阈值进行比较，并根据比较结果，作出如下判定：
[0045]
如果所述驱动轴相对滑移率差大于所述相对滑移率差阈值，则判定触发所述低附路况
[0046]
否则，将所述驱动轴相对滑移率和与人工预设的相对滑移率和阈值进行比较，并根据比较结果，作出如下判定：
[0047]
如果所述驱动轴相对滑移率和大于所述相对滑移率和阈值，则判定触发所述低附路况。
[0048]
优选地，所述离合器控制操作包含以下步骤：
[0049]
首先，判定车辆处于起步阶段，还是处于换档阶段；
[0050]
然后，根据判定结果作出如下操作：
[0051]
如果车辆处于起步阶段，则降低离合器接合，同时减小离合器接合深度；
[0052]
如果车辆处于换档阶段，则在发动机升扭过程和结合离合器过程中，延长离合器结合时间，降低离合器结合速率。
[0053]
优选地，所述发动机控制操作包含以下步骤：
[0054]
首先，判定车辆载重是否超过人工预设的载重阈值，判定车辆是否处于爬坡阶段，判定所述车速是否超过人工预设的车速阈值，判定车辆是否处于换档阶段；
[0055]
然后，根据判定结果作出如下操作：
[0056]
如果车辆载重超过所述载重阈值，且车辆处于爬坡阶段，且所述车速超过所述车速阈值，则限制发动机扭矩在发动机限扭值以下；
[0057]
如果车辆处于换档阶段，则在挂挡结束发动机升扭过程中，降低发动机升扭速度。
[0058]
优选地，所述变速箱档位控制操作包含以下步骤：
[0059]
首先，采集车辆打滑次数；
[0060]
然后，将所述车辆打滑次数和人工预设的打滑次数阈值进行比较，并根据比较结果作出如下操作：
[0061]
如果所述车辆打滑次数不高于所述打滑次数阈值，则延迟升档；
[0062]
如果所述车辆打滑次数高于所述打滑次数阈值，则锁定当前档位，禁止自动升档，直至驾驶员手工换档时解除锁定。
[0063]
优选地，所述前轴左轮转速、所述前轴右轮转速、所述前轴转速、所述驱动轴左轮转速、所述驱动轴右轮转速、所述驱动轮转速和所述车速通过can采集。
[0064]
优选地，所述发动机限扭值按下式计算：
[0065]
发动机限扭值＝(相对滑移率扭矩+档位扭矩)*油门开度系数/档位速比
[0066]
其中：所述相对滑移率扭矩通过查找相对滑移率-扭矩对应表得到；所述档位扭矩通过查找档位-扭矩对应表得到；所述油门开度系数通过查找油门开度系数表得到；所述档位速比通过查找变速箱产品说明书得到。
[0067]
优选地，所述前轴左轮相对转速按下式计算：
[0068]
前轴左轮相对转速＝
│
前轴左轮转速-前轴转速
│
[0069]
所述前轴右轮相对转速按下式计算：
[0070]
前轴右轮相对转速＝
│
前轴右轮转速-前轴转速
│
[0071]
所述驱动轴左轮相对转速按下式计算：
[0072]
驱动轴左轮相对转速＝
│
驱动轴左轮转速-驱动轴转速
│
[0073]
所述驱动轴右轮相对转速按下式计算：
[0074]
驱动轴右轮相对转速＝
│
驱动轴右轮转速-驱动轴转速
│
。
[0075]
本发明与现有技术对比，具有以下优点：
[0076]
1.由于本方法将各种打滑状态考虑到位，符合实际车辆控制需求，从而对低附路况识别方法多样，可以提供有针对性的低附路况细分信息供控制参考；
[0077]
2.由于对于低附路面上车辆的不同表现有针对性的提供了多种控制方法，从而有效避免驱动轮打滑，提升操纵稳定性；
[0078]
3.由于在变速箱档位控制操作禁止了因打滑严重触发换档逻辑，从而避免了由于打滑造成的循环换档情况，进一步提升了安全性，也对改善amt换挡品质，提高amt换挡成功率和改善驾驶舒适性有着显著的作用，有利于提高硬件使用寿命。
附图说明
[0079]
图1为本发明具体实施例所基于的四轮后驱车的结构示意图；
[0080]
图2为本发明具体实施例的流程示意图。
[0081]
其中：1.前轴右轮，2.前轴左轮，3.驱动轴右轮，4.驱动轴左轮，5.前轴， 6.驱动轴，7.发动机，8.离合器，9.变速箱。
具体实施方式
[0082]
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0083]
需要事先说明的是，本具体实施例是基于如图1所示结构的车辆，即四轮后驱车，其中：前轴右轮1和前轴左轮2分别与前轴5连接，但不为车辆提供动力，只起到导向作用；驱动轴右轮3和驱动轴左轮4与驱动轴6连接，而驱动轴6依次通过变速箱9和离合器8最终与发动机7相连，为车辆提供动力。因此打滑最需要解决的就是驱动轮打滑，由此可见，在低附路况中，车轮打滑分为驱动轮左轮打滑、驱动轮右轮打滑、双驱动轮打滑。
[0084]
如图2所示，一种amt牵引车低附路况行驶车辆控制方法，包含以下步骤：
[0085]
s100.采集前轴左轮转速、前轴右轮转速、前轴转速、驱动轴左轮转速、驱动轴右轮
转速、驱动轮转速和车速；前轴左轮转速、前轴右轮转速、前轴转速、驱动轴左轮转速、驱动轴右轮转速、驱动轮转速和车速通过can采集，由abs 或ebs提供。
[0086]
s200.计算前轴左轮相对转速、前轴右轮相对转速、驱动轴左轮相对转速和驱动轴右轮相对转速；其中：
[0087]
前轴左轮相对转速按下式计算：
[0088]
前轴左轮相对转速＝
│
前轴左轮转速-前轴转速
│
[0089]
前轴右轮相对转速按下式计算：
[0090]
前轴右轮相对转速＝
│
前轴右轮转速-前轴转速
│
[0091]
驱动轴左轮相对转速按下式计算：
[0092]
驱动轴左轮相对转速＝
│
驱动轴左轮转速-驱动轴转速
│
[0093]
驱动轴右轮相对转速按下式计算：
[0094]
驱动轴右轮相对转速＝
│
驱动轴右轮转速-驱动轴转速
│
[0095]
s300.根据前轴左轮转速、前轴右轮转速、前轴转速、驱动轴左轮转速、驱动轴右轮转速、驱动轮转速、车速、前轴左轮相对转速、前轴右轮相对转速、驱动轴左轮相对转速和驱动轴右轮相对转速，判定是否触发低附路况，具体包括以下步骤：
[0096]
s310.计算左相对转速差、右相对转速差和驱动轮相对转速差；其中：
[0097]
左相对转速差按下式计算：
[0098]
左相对转速差＝
│
前轴左轮相对转速-驱动轴左轮相对转速
│
[0099]
右相对转速差按下式计算：
[0100]
右相对转速差＝
│
前轴右轮相对转速-驱动轴右轮相对转速
│
[0101]
驱动轮相对转速差按下式计算：
[0102]
驱动轮相对转速差＝
│
驱动轴左轮相对转速-驱动轴右轮相对转速
│
[0103]
s315.将左相对转速差、右相对转速差和驱动轮相对转速差分别与人工预设的相对转速差阈值进行比较，并根据比较结果，作出如下判定：
[0104]
如果左相对转速差大于相对转速差阈值，或右相对转速差大于相对转速差阈值，或驱动轮相对转速差大于相对转速差阈值，则判定触发低附路况。
[0105]
本具体实施例中，相对转速差阈值为4km/h；此外，如果左相对转速差、右相对转速差和驱动轮相对转速差都小于1.54km/h，则判定不触发低附路况。
[0106]
s320.计算车速-前轴转速差。
[0107]
车速-前轴转速差按下式计算：
[0108]
车速-前轴转速差＝
│
车速-前轴转速
│
[0109]
s325.将车速-前轴转速差与人工预设的车速-前轴转速差阈值进行比较，并根据比较结果，作出如下判定：
[0110]
如果车速-前轴转速差大于车速-前轴转速差阈值，则判定触发低附路况。
[0111]
本具体实施例中，车速-前轴转速差阈值为2.5km/h。
[0112]
s330.计算驱动轴左轮相对滑移率和驱动轴右轮相对滑移率。
[0113]
驱动轴左轮相对滑移率按下式计算：
[0114]
驱动轴左轮相对滑移率＝驱动轴左轮相对转速/(前轴转速+驱动轴左轮相对转速)
[0115]
驱动轴右轮相对滑移率按下式计算：
[0116]
驱动轴右轮相对滑移率＝驱动轴右轮相对转速/(前轴转速+驱动轴右轮相对转速)
[0117]
s335.计算驱动轴相对滑移率差和驱动轴相对滑移率和。
[0118]
驱动轴相对滑移率差按下式计算：
[0119]
驱动轴相对滑移率差＝
│
驱动轴左轮相对滑移率-驱动轴右轮相对滑移率
│
[0120]
驱动轴相对滑移率和按下式计算：
[0121]
驱动轴相对滑移率和＝
│
驱动轴左轮相对滑移率+驱动轴右轮相对滑移率
│
[0122]
s338.将驱动轴相对滑移率差与人工预设的相对滑移率差阈值进行比较，并根据比较结果，作出如下判定：
[0123]
如果驱动轴相对滑移率差大于相对滑移率差阈值，则判定触发低附路况
[0124]
否则，将驱动轴相对滑移率和与人工预设的相对滑移率和阈值进行比较，并根据比较结果，作出如下判定：
[0125]
如果驱动轴相对滑移率和大于相对滑移率和阈值，则判定触发低附路况。
[0126]
本具体实施例中，相对滑移率差阈值为10；相对滑移率和阈值为20。
[0127]
s400.根据判定结果，作出以下操作：
[0128]
如果触发低附路况，则同时进行离合器控制操作、发动机控制操作和变速箱档位控制操作；其中：
[0129]
离合器控制操作包含以下步骤：
[0130]
sa100.判定车辆处于起步阶段，还是处于换档阶段。
[0131]
sa110.根据判定结果作出如下操作：
[0132]
如果车辆处于起步阶段，则降低离合器接合，同时减小离合器接合深度，但是不会分离离合器。随着打滑减轻，离合器逐渐恢复正常。
[0133]
如果车辆处于换档阶段，则在发动机升扭过程和结合离合器过程中，延长离合器结合时间，降低离合器结合速率，以达到减缓驱动轮打滑的目的。
[0134]
本具体实施例中，减小离合器接合深度和降低离合器结合速率都是采用一种办法：即在正常离合器结合的基础上乘以一个修正系数；该修正系数的大小通过查找相对滑移率-离合器结合速率修正系数对应表得到；表1为相对滑移率
-ꢀ
离合器结合速率修正系数对应表：
[0135]
表1.相对滑移率-离合器结合速率修正系数对应表
[0136]
相对滑移率(单位：％)01015253040修正系数10.70.450.350.30.2
[0137]
发动机控制操作包含以下步骤：
[0138]
sb100.判定车辆载重是否超过人工预设的载重阈值，判定车辆是否处于爬坡阶段，判定车速是否超过人工预设的车速阈值，判定车辆是否处于换档阶段。
[0139]
sb110.根据判定结果作出如下操作：
[0140]
如果车辆载重超过载重阈值，且车辆处于爬坡阶段，且车速超过车速阈值，则限制发动机扭矩在发动机限扭值以下，以达到减缓驱动轮打滑的目的。
[0141]
本具体实施例中，载重阈值为20t，车速阈值为5km/h。
[0142]
发动机限扭值按下式计算：
[0143]
发动机限扭值＝(相对滑移率扭矩+档位扭矩)*油门开度系数/档位速比
[0144]
其中：相对滑移率扭矩通过查找相对滑移率-扭矩对应表得到，表2为相对滑移率-扭矩对应表：
[0145]
表2.相对滑移率-扭矩对应表
[0146]
相对滑移率(单位：％)0261015203040对应扭矩(单位：n*m)1800012000800070005000500040004000
[0147]
档位扭矩通过查找档位-扭矩对应表得到，表3为档位-扭矩：
[0148]
表3.档位-扭矩
[0149]
档位1234567>7对应扭矩(单位：n*m)500500400400300300200200
[0150]
油门开度系数通过查找油门开度系数表得到，表4为油门开度系数：
[0151]
表4.油门开度系数
[0152]
油门(单位：％)010203040506070开度系数10.90.90.90.80.70.60.5
[0153]
档位速比通过查找变速箱产品说明书得到。
[0154]
如果车辆处于换档阶段，则在挂挡结束发动机升扭过程中，降低发动机升扭速率，以达到减缓驱动轮打滑的目的。
[0155]
本具体实施例中，降低发动机升扭速率的方法为在正常的发动机升扭速率基础上，乘以一个修正系数；该修正系数通过查找相对滑移率-升扭速率修正系数对应表得到；表5为相对滑移率-升扭速率修正系数对应表：
[0156]
表5.相对滑移率-升扭速率修正系数对应表
[0157]
相对滑移率(单位：％)01015253040修正系数10.90.80.70.60.5
[0158]
变速箱档位控制操作包含以下步骤：
[0159]
sc100.采集车辆打滑次数。
[0160]
sc110.将车辆打滑次数和人工预设的打滑次数阈值进行比较，并根据比较结果作出如下操作：
[0161]
如果车辆打滑次数不高于打滑次数阈值，则延迟升档，但不禁止换挡，避免因为打滑导致的循环换挡。
[0162]
如果车辆打滑次数高于打滑次数阈值，则锁定当前档位，禁止自动升档，直至驾驶员手工换档时解除锁定，避免因为打滑导致的循环换挡。手动换挡时取消禁止换挡。
[0163]
否则，重复上述步骤，直至发动机关机。
[0164]
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
[0165]
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
[0166]
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或”是要表示“非排它性的或者”。
[0167]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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