一种大功率液力缓速器的控制方法
阅读说明：本技术 一种大功率液力缓速器的控制方法 (Control method of high-power hydraulic retarder ) 是由 陆应骅 谢嘉 廖安强 田世杰 于 2020-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种大功率液力缓速器的控制方法,属于汽车制动设备技术领域。该方法包括以下步骤：控制器判断缓速器应急开关信号是否有效；控制器根据发动机转速决定是否打开缓速器,再根据是否接收到缓速器档位手柄硬线或CAN开关信号尝试打开缓速器；控制器进一步判断是否满足缓速器打开条件；控制器打开子程序,并根据缓速器被尝试打开时的输入条件,给出相应缓速器电磁阀的初始电流；控制器根据缓速器油温高低,控制变速箱的扭矩和档位,及缓速器的制动扭矩；结束,继续重复步骤(1)至步骤(5)。能够挽回损失,最大限度保障车辆及乘车人员的安全；避免发动机持续超速而损坏发动机；避免缓速器因高温而损坏。(The invention discloses a control method of a high-power hydraulic retarder, and belongs to the technical field of automobile braking equipment. The method comprises the following steps: the controller judges whether the retarder emergency switch signal is effective or not; the controller determines whether to open the retarder according to the rotating speed of the engine, and tries to open the retarder according to whether a retarder gear handle hard line or a CAN switch signal is received; the controller further judges whether a retarder opening condition is met; the controller opens the subprogram, and gives the initial current of the corresponding retarder electromagnetic valve according to the input condition when the retarder is tried to be opened; the controller controls the torque and the gear of the gearbox and the braking torque of the retarder according to the oil temperature of the retarder; and (5) ending, and continuing to repeat the steps (1) to (5). Loss can be recovered, and the safety of vehicles and passengers can be guaranteed to the maximum extent; the damage to the engine caused by continuous overspeed of the engine is avoided; the retarder is prevented from being damaged due to high temperature.)
技术领域
本发明涉及一种大功率液力缓速器的控制方法，属于汽车制动设备技术领域。
背景技术
液力缓速器是一种汽车辅助制动装置，主要应用于大型客车、城市公交车辆及重型卡车。该装置安装在汽车传动轴与变速箱之间，通过转子带动液力旋转并冲击定子，此时定子也会通过液力产生一反作用力作用于转子，从而阻碍转子转动，实现无接触制动。大功率液力缓速器通常设置有4个档位：100％，75％，50％和25％，不同档位通过不同的缓速器电磁阀控制电流，驾驶员可以根据具体情况选择所需档位。
公开号为CN101837738A的中国专利文献，公开了一种液力缓速器驱动控制器及其控制方法，该控制方法包括以下步骤：所述信号处理模块接收处理液力缓速器中油温传感器和水温传感器的温度传感信号；所述控制单元接收或读取用户输入挡位，根据所述温度传感信号对应的油温或水温超过各自温度门限经所述输出控制单元控制液力缓速器电磁控制阀降档调节输出相应档位的压力。该方法填补了液力缓速器驱动控制器的空白。
但是，该控制方法没有提供发动机持续超速保护，发动机因持续超速而导致使用寿命缩短的风险较高；其次，在紧急、特殊情况下，不能快速打开液力缓速器，以避免造成车毁人亡的严重后果；最后，对液力缓速器本身的油温是否超温只是进行单一的阈值判断，对动态运行的车辆而言其可实施性不强。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种大功率液力缓速器的控制方法。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种大功率液力缓速器的控制方法，包括以下步骤：
(1)控制器判断缓速器应急开关信号是否有效，若有效则缓速器完全打开后结束，并进入下一循环，若无效则直接进入下一步；
(2)控制器根据发动机转速决定是否打开缓速器，若打开缓速器，则直接进入下一步，否则再根据是否接收到缓速器档位手柄硬线或CAN开关信号尝试打开缓速器，来决定是否打开缓速器，如果接收到其中一种信号尝试打开缓速器，则直接进入下一步，否则关闭缓速器并进入下一循环；
(3)控制器进一步判断是否满足缓速器打开条件，若满足则继续打开缓速器，并直接进入下一步，否则关闭缓速器，并进入下一循环；
(4)控制器打开子程序，并根据缓速器被尝试打开时的输入条件，给出相应缓速器电磁阀的初始电流；
(5)控制器根据缓速器油温高低，控制变速箱的扭矩和档位，及缓速器的制动扭矩；
(6)结束，继续重复步骤(1)至步骤(5)。
所述步骤(1)中若控制器检测到缓速器应急开关信号有效，则立刻启动缓速器应急气动阀，把存储箱里的油液瞬间注入缓速器腔体内，并使缓速器电磁阀的电流维持最大值不变，使缓速器保持最大制动扭矩和最好制动效果。
所述步骤(2)的具体过程为：控制器判断发动机转速是否大于设定值A，若大于设定值A则将状态量B的值置为1，打开缓速器并直接进入下一步；若不大于设定值A，则控制器判断是否接收到缓速器档位手柄硬线或CAN开关信号尝试打开缓速器，若接收到其中一种信号尝试打开缓速器，则将状态量B的值置为2，打开缓速器并直接进入下一步，否则关闭缓速器，将状态量B的值置为0后结束，并进入下一循环。
所述发动机转速大于设定值A时，控制器会打开缓速器，并持续判断发动机转速。
所述控制器持续判断发动机转速的方法包括以下步骤：
a、如果发动机转速大于阈值C(C＜A)，则缓速器继续保持打开状态，如果发动机转速下降到阈值C以下，则关闭缓速器；
b、在发动机转速由阈值C以下提升到阈值C，并继续上升到设定值A的过程中，缓速器不会被尝试打开，直到发动机转速进一步提升并大于设定值A后，才会执行步骤a。
所述步骤(3)中缓速器打开的条件包括变速箱输出转速＞200rpm，油门信号为0，且ABS不工作。
步骤(3)中缓速器关闭后，将状态量B的值置为0，再进入下一循环。
所述步骤(4)中的输入条件包括缓速器手柄档位信息、CAN开关信号内容和发动机超速信息。
所述步骤(5)中控制器根据缓速器油温高低，控制变速箱的扭矩和档位，及缓速器的制动扭矩的方法包括以下步骤：
步骤一、当缓速器油温≤D时，变速箱维持当前制动扭矩不变；
步骤二、当E≥缓速器油温＞D时，变速箱按照控制器设定的强制降档规律降档；
步骤三、当F≥缓速器油温>E时，控制器根据缓速器的温度上升或下降趋势自适应调节制动扭矩，使制动扭矩位于Ⅰ和Ⅱ之间，且Ⅰ＜Ⅱ；
步骤四、当G≥缓速器油温>F时，控制器自适应调节制动扭矩，使制动扭矩位于Ⅲ和Ⅱ之间，Ⅰ＜Ⅲ＜Ⅱ，并点亮缓速器超温报警灯；
步骤五、当缓速器油温>G时，控制器直接将缓速器制动扭矩降低为516Nm，516Nm＜Ⅰ。
所述Ⅰ为最初输入请求扭矩值，Ⅱ＝800Nm，Ⅲ＝600Nm。
本发明的有益效果在于：
1、缓速器能在紧急、特殊情况下完全打开，使缓速器电磁阀的电流维持最大值不变，使缓速器保持最大制动扭矩和最好制动效果，能够挽回损失，最大限度保障车辆及乘车人员的安全。
2、当控制器检测到发动机转速大于发动机超速设定值后，会自动开启液力缓速器提供制动，避免发动机持续超速而损坏发动机。
3、将液力缓速器的超温范围划分为4个区间，控制器会根据液力缓速器温度所处的区间，自动调节液力缓速器的制动扭矩，在尽量满足液力缓速器制动力矩的情况下对液力缓速器进行超温保护，避免缓速器因高温而损坏。
附图说明
图1为本发明的液力缓速器控制流程图；
图2为本发明发动机转速由设定值A以上降低到阈值C以下时的缓速器工作区域图；
图3为本发明的发动机转速由阈值C以下上升到设定值A以上时的缓速器工作区域图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图3所示，本发明所述的一种大功率液力缓速器的控制方法，包括以下步骤：
(1)控制器判断缓速器应急开关信号是否有效，若有效则缓速器完全打开后结束，并进入下一循环，若无效则直接进入下一步；
(2)控制器根据发动机转速决定是否打开缓速器，若打开缓速器，则直接进入下一步，否则再根据是否接收到缓速器档位手柄硬线或CAN开关信号尝试打开缓速器，来决定是否打开缓速器，如果接收到其中一种信号尝试打开缓速器，则直接进入下一步，否则关闭缓速器并进入下一循环；
(3)控制器进一步判断是否满足缓速器打开条件，若满足则继续打开缓速器，并直接进入下一步，否则关闭缓速器，并进入下一循环；
(4)控制器打开子程序，并根据缓速器被尝试打开时的输入条件，给出相应缓速器电磁阀的初始电流；
(5)控制器根据缓速器油温高低，控制变速箱的扭矩和档位，及缓速器的制动扭矩；
(6)结束，继续重复步骤(1)至步骤(5)。
所述步骤(1)中若控制器检测到缓速器应急开关信号有效，则立刻启动缓速器应急气动阀，把存储箱里的油液瞬间注入缓速器腔体内，并使缓速器电磁阀的电流维持最大值不变，使缓速器保持最大制动扭矩和最好制动效果。
所述步骤(2)的具体过程为：控制器判断发动机转速是否大于设定值A，若大于设定值A则将状态量B的值置为1，打开缓速器并直接进入下一步；若不大于设定值A，则控制器判断是否接收到缓速器档位手柄硬线或CAN开关信号尝试打开缓速器，若接收到其中一种信号尝试打开缓速器，则将状态量B的值置为2，打开缓速器并直接进入下一步，否则关闭缓速器，将状态量B的值置为0后结束，并进入下一循环。在使用时，状态量B＝1表示发动机超速尝试打开缓速器；B＝2表示缓速器档位手柄硬线信号或是CAN开关信号尝试打开缓速器，给状态量B赋值的另一个原因是：为了对发动机超速的转速值区间进行滞回控制。
所述发动机转速大于设定值A时，控制器会打开缓速器，并持续判断发动机转速。
所述控制器持续判断发动机转速的方法包括以下步骤：
a、如果发动机转速大于阈值C(C＜A)，则缓速器继续保持打开状态，如果发动机转速下降到阈值C以下，则关闭缓速器；
b、在发动机转速由阈值C以下提升到阈值C，并继续上升到设定值A的过程中，缓速器不会被尝试打开，直到发动机转速进一步提升并大于设定值A后，才会执行步骤a。在使用时，发动机超速滞回控制明确了发动机超速区间和发动机速度变化方向，能消除发动机转速波动造成缓速器误打开的问题。
所述步骤(3)中缓速器打开的条件包括变速箱输出转速＞200rpm，油门信号为0，且ABS不工作。
步骤(3)中缓速器关闭后，将状态量B的值置为0，再进入下一循环。
所述步骤(4)中的输入条件包括缓速器手柄档位信息、CAN开关信号内容和发动机超速信息。
所述步骤(5)中控制器根据缓速器油温高低，控制变速箱的扭矩和档位，及缓速器的制动扭矩的方法包括以下步骤：
步骤一、当缓速器油温≤D时，变速箱维持当前制动扭矩不变；
步骤二、当E≥缓速器油温＞D时，变速箱按照控制器设定的强制降档规律降档；在使用时，强制降档规律的降档点会比正常降档规律的降档点略高。
步骤三、当F≥缓速器油温>E时，控制器根据缓速器的温度上升或下降趋势自适应调节制动扭矩，使制动扭矩位于Ⅰ和Ⅱ之间，且Ⅰ＜Ⅱ；在使用时，温度持续上升会降低制动扭矩，温度上升快慢和制动扭矩降低幅度呈正比关系，同理，温度持续下降会提升制动扭矩，温度下降快慢和制动扭矩提升幅度呈正比关系，温度稳定在一定范围内，制动扭矩不再改变。
步骤四、当G≥缓速器油温>F时，控制器自适应调节制动扭矩，使制动扭矩位于Ⅲ和Ⅱ之间，Ⅰ＜Ⅲ＜Ⅱ，并点亮缓速器超温报警灯；在使用时，点亮缓速器超温报警灯，以提醒驾驶员注意缓速器油温超温，有导致变速箱损坏的危险。
步骤五、当缓速器油温>G时，控制器直接将缓速器制动扭矩降低为516Nm，516Nm＜Ⅰ。
所述Ⅰ为最初输入请求扭矩值，Ⅱ＝800Nm，Ⅲ＝600Nm。
本发明提供的大功率液力缓速器的控制方法，有三个目的：
一是提供在紧急、特殊情况下需要液力缓速器立刻发挥100％制动扭矩的实现方法。当控制器接收到缓速器应急开关信号时，控制器会让缓速器应急气动阀把存放在存储箱里的油液瞬间注入液力缓速器腔体内，并使缓速器电磁阀电流维持到最大值不变，当缓速器应急开关信号关闭后，油液重新流入存储箱，缓速器电磁阀关闭。该设计能在紧急、关键时刻挽回损失，最大限度保障车辆及乘车人员的安全；
二是当发动机超速时液力缓速器会尝试自动打开，对发动机进行保护。当控制器检测到发动机转速大于发动机超速设定值后，会自动开启液力缓速器提供制动，避免发动机持续超速而损坏发动机，当发动机转速降到规定转速后，关闭缓速器；
三是在尽量满足液力缓速器制动力矩的情况下对液力缓速器进行超温保护。液力缓速器叶片如果长时间高速搅油，会导致缓速器因高温而损坏。本发明将液力缓速器的超温范围划分为4个区间，控制器会根据液力缓速器温度所处的区间，自动调节液力缓速器的制动扭矩。
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