[发明专利]一种客运车辆长下坡自适应缓速器及其控制装置和方法

权利要求书

1.一种客运车辆长下坡自适应缓速器控制方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1，检测客运车辆当前行驶的道路信息，如检测到进入下坡则执行步骤2，如检测到未进入坡道则按预定速度正常行驶；

步骤2，检测下坡坡度、客运车辆的自车挡位和当前车速，得到当前挡位下客运车辆的安全稳定车速以及各级安全车速；

步骤3，根据当前车速和安全稳定车速以及各级安全车速的关系，确定对应的制动模式，控制缓速器自动开启和选择对应的缓速器挡位；

步骤4，缓速器开启后，利用改进粒子群优化的神经网络算法模型计算补偿制动力矩，调节缓速器励磁电流，实现缓速器精准制动力矩补偿；

步骤5，在制动过程中继续检测客运车辆的车速，如果检测到车速小于等于当前挡位与坡度下客运车辆的安全稳定车速，则关闭缓速器；

步骤2中，当客运车辆的下滑力与制动力相等时的速度即为此客运车辆挡位的安全稳定车速；

所述客运车辆的坡道下滑力F_j为

其中，α为下坡的坡道坡度，θ为下坡的坡道角度，M为客运车辆的最大质量；

各档发动机制动与缓速器不同档位联合作用时，制动力为各档位发动机制动力与各档位缓速器制动力之和，可得所述客运车辆的制动力F_B为

F_B＝F_MBi+M_REKI_H/r_d

式中，F_MBi为变速器i档的客车发动机制动的制动力；M_REk为缓速器k档的制动扭矩；I_H为主减速器传动比；r_d为车轮的动力半径；

步骤2中，所述各级安全车速的计算时，包括如下步骤，

a.根据缓速器各档位提供的最大制动力力矩得到缓速器提供的制动力F_rk；

式中，T_rk为缓速器在k档位下提供的最大制动力力矩，k＝0,1,2,3,4，对应缓速器的0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡；η为传动效率；

b.根据缓速器提供的制动力F_rk通过下式得到k挡位下缓速器所提供的减速度a_k为

其中，M为客运车辆的最大质量；

c.根据k挡位的安全稳定车速，试验测得缓速器最大功率持续工作时间为t₁，以及k挡位下缓速器所提供的减速度a_k；从而计算得到客运车辆i挡时，缓速器k挡位四级安全车速v_ik1、v_ik2、v_ik3和v_ik4；

步骤3中，制动模式选择的具体步骤如下，

当车速小于等于安全稳定车速时，则不启动缓速器，依靠发动机制动继续行驶，即联合制动模式0；

当车速大于安全稳定车速小于等于一级安全车速时，启动缓速器Ⅰ挡辅助客车制动减速，即行车制动与缓速器Ⅰ挡联合制动模式，即联合制动模式1；

当车速大于一级安全车速小于等于二级安全车速时，启动缓速器Ⅱ挡辅助客车制动减速，即行车制动与缓速器Ⅱ挡联合制动模式，即联合制动模式2；

当车速大于二级安全车速小于等于三级安全车速时，启动缓速器Ⅲ挡辅助客车制动减速，即行车制动与缓速器Ⅲ挡联合制动模式，即联合制动模式3；

当车速大于三级安全车速时，启动缓速器Ⅳ挡辅助客车制动减速，即行车制动与缓速器Ⅳ挡联合制动模式，即联合制动模式4。

2.根据权利要求1所述的一种客运车辆长下坡自适应缓速器控制方法，其特征在于，还包括若车速在对应的各级安全车速以内，手动开启缓速器恒速挡，即联合制动模式5，根据对应的各级安全车速其电流值，达到力矩平衡，实现恒速行驶；当无法实现恒速行驶，发出警报，提醒驾驶员起动行车制动减速，直至速度降到各级安全车速内。