[发明专利]一种无级变速拖拉机控制系统的控制方法

摘要

一种无级变速拖拉机控制系统的控制方法，该控制系统包括发动机、液压机械无级变速器、车速传感器、牵引力传感器、发动机电子控制单元、变速器电子控制单元、变速器液压控制单元；本发明采用最大表征拖拉机生产率‑经济性综合最佳，通过对变速器变速比优化计算得到满足拖拉机生产率‑经济性综合最佳的最佳变速比和发动机转速，能够保证拖拉机在取得较大生产率的前提下，仍有良好的燃油经济性。

主权项

一种无级变速拖拉机控制系统的控制方法，控制系统包括发动机、液压机械无级变速器、车速传感器、牵引力传感器、发动机电子控制单元、变速器电子控制单元、变速器液压控制单元，其特征在于：所述的液压机械无级变速器包括机械变速机构、液压调速机构以及将机械和液压动力进行汇流合成的行星齿轮机构，液压调速机构是由电液比例变量泵和定量马达组成的闭式液压调速机构，电液比例变量泵包括电液比例电磁阀、油缸柱塞和斜盘；其中，牵引力传感器和车速传感器的输出端与变速器电子控制单元的输入端连接，变速器电子控制单元的输出端与发动机电子控制单元、变速器液压控制单元的输入端连接，变速器液压控制单元根据最佳变速比输出斜盘倾角的控制信号，电液比例电磁阀接收该控制信号，经过放大器后，控制油缸柱塞运动，推动斜盘发生偏转，改变变量泵的排量比，实现无级变速；控制方法包括以下步骤：步骤一、分别将发动机的输入转速范围设定为1300~2300 r/min，发动机的输入转矩设定为0~1200 N·m，其中，公式（1）变速器的变速比，，为发动机的输入角速度，单位为rad/s，为变速器的输出角速度，单位为rad/s；为变速器的输出转矩，单位为N·m；设定拖拉机的牵引力的范围为0.01~80kN，每步骤的增量=1 kN；步骤二、利用车速传感器和力传感器分别测得拖拉机的行驶速度和牵引阻力，根据公式（2）和公式（3），分别求得变速器的输出角速度和输出转矩，其中，滑转率；滚动摩擦力，单位为N，其中，为摩擦系数，=0.05~0.75，m为拖拉机整车质量，单位为kg；为拖拉机的行驶速度，单位为m/s；为拖拉机的驱动轮半径，单位为m；为拖拉机主传动比；；；设定=0.01~40km/h，每步骤的增量；步骤三、利用步骤二求得的变速器的输出转速和输出转矩，若，则进行下一步骤；否则，最佳变速比，将该最佳变速比存储后，并返回至步骤二利用优化计算设定的增量重新计算；其中，为发动机额定转矩，单位为N·m；为发动机最大输出功率，单位为W；步骤四、将变速器的变速比设定为0.01~2.24，每步骤的增量，利用公式（1），由设定的变速比和变速器的输出转速，计算，并判断是否满足1300≤≤2300，若满足，则进行下一步骤；否则，根据每步骤的增量重新选取变速比；（1）、若循环结束，则根据步骤二设定的增量重新选取，否则，返回步骤三；（2）、若循环结束，则根据步骤一设定的增量=1重新选取，否则，返回步骤二；（3）、若循环结束，则全部结束，否则，返回步骤一；步骤五、利用公式（4），根据步骤四计算的求发动机对应的极限转矩，并设定每步骤的增量；利用公式（5）和公式（6），求得拖拉机比油耗，其中，为发动机燃油消耗率，，为变速器传动效率；；；利用公式（7）计算拖拉机牵引功率，单位为W；判断是否最大，若最大，则对应变速比即是最佳变速比；否则，返回步骤四。