液压机械无级变速箱智能防熄火策略研究

郝功凯 孙晓鹏 任宪丰 胡永慧 刘中秀

（潍柴动力股份有限公司电控研究院 山东省潍坊市 261040）

1 研究背景

在整车作业过程中，受土壤松紧程度、作业形式等因素经常遇到剧烈、频繁的负载工况变化，造成发动机负载功率不足，实际发动机转速受负载影响不断降低，严重时甚至导致发动机熄火；为避免发动机长时间处于异常工作状态，传统防熄火功能会使变速箱档位回空挡，断开发动机与变速箱之间的连接，使发动机转速回升，维持正常工作[1-3]。实际作业过程中，受耕地土质、作业形式等影响负载波动较大，频繁触发防熄火功能不但会影响正常的作业效率，还会极大的影响驾驶员的驾乘体验，为此需要针对整车的主要作业形式对现有防熄火功能进行优化。

2 传统防熄火控制分析

发动机防熄火保护，主要监测发动机运行状况，当发动机处于异常工作状态时，执行相应的降级措施，防止发动机长时间处于异常工作状态而影响使用寿命。整车正常作业时，通过模式控制向发动机发送一个固定的转速设定值，使发动机维持在固定的转速运转[4-5]。通常这个转速设定值依据实际的作业形式、犁具大小、土壤性质等因素来决定，确保发动机能够带动农具进行正常作业。传统的防熄火保护，当发动机遇到大负载时，转速降低，掉转速在一段时间内大于一定阈值后，会使变速箱退出当前档位回空挡，断开发动机与变速箱连接，保证发动机能够正常工作，实现防熄火功能。

在实际作业中，整车作业环境恶劣，耕地沟壑纵横且作业模式多变，导致负载变化频繁，遇到大负载时，发动机受负载影响转速在短时间内快速下降，触发防熄火。基于此类情况，驾驶员需要再次挂挡恢复正常作业，极大的影响作业效率与整车驾乘体验。传统防熄火控制原理如图1所示。

图1：传统防熄火控制原理

3 避免触发防熄火控制策略

根据上述分析，结合传统防熄火功能，提出一种基于需求车速控制避免频繁触发防熄火的方法，如下所示：

3.1 基本控制思想

针对目前现有的防熄火保护逻辑，提供一种HMCVT 无级变速箱避免触发防熄火的控制方法，增加车速控制提高整车对负载的适应性；负载突增导致发动机降速时，通过改变需求车速，降低传动比，增大发动机扭矩，以使整车能够拖动负载整车行进，在实现保护发动机的同时，提高整车作业效率。

3.2 控制实现过程

作业过程中，将发动机负荷率、设定发动机转速、实际发动机转速及发动机转速变化率做为工况识别特征量，当检测到负载增加且发动机转速开始降低时，屏蔽整车需求车速；根据当前负载大小不断降低需求车速，以此达到降低传动比增加发动机扭矩的效果，使发动机输出的功率更多的用于负载拖动。若在当前发动机转速下，需求车速降低为0 依旧未能成功带动负载，则认为当前发动机转速下无法带动此负载，需要驾驶员调整发动机转速，增大功率。在此减速过程中实时检测工况识别特征量，当发动机负荷率降低，需求发动机转速与实际发动机转速差值减小时，则认为已通过当前负载点，当负载趋于稳定后，需求车速快速恢复，保证整车正常作业。基于车速控制避免触发防熄火控制原理图如图2所示。

图2：基于车速控制避免触发防熄火控制原理

4 测试结果

按照液压机械无级变速箱避免触发防熄火车速控制方法进行测试，当负载不断增大时，发动机转速开始降低，检测到此工况后，需求车速不断降低，通过大负载点且负载趋于稳定后，需求车速快速恢复，发动机转速趋于稳定，全程未触发防熄火功能，能够有效提高作业效率与整车驾乘体验。测试结果如图3所示。

图3：避免防熄火测试结果

5 结论

通过对比传统防熄火控制逻辑，分析现有保护逻辑在实际作业中频繁触发防熄火的原因：负载变化不规律导致发动机转速不断波动。利用工况识别的方式判断出作业时负载变化，提出通过降低需求车速，达到降传动比增扭的目的，使整车能够带动负载行进，从而实现对负载变化更好的适应性，降低了整车因负载变化频繁触发防熄火的概率，有效提高了作业效率与整车驾乘体验。

收集所有患者病历资料，记录年龄、性别、受教育年限、身高、体质量等。次日晨空腹采集肘静脉血2 ml，对患者甘油三脂（TG）、空腹胰岛素、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、空腹血糖（FPG）等指标，选择美国DPC试剂盒以及AU640生化分析仪对胰岛素进行测定，依据稳态模型评估法的胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）对患者胰岛素抵情况进行分析。