一种车速控制方法及装置与流程

1.本发明涉及作业机控制技术领域，具体涉及一种车速控制方法及装置。


背景技术：

2.作业机(例如农机)实际作业过程中，因作业环境复杂，时常会出现负载突增的现象，这种现象会导致发动机实际转速出现剧烈波动，甚至会使发动机实际转速与发动机需求转速出现较大差异。
3.目前，为了保护发动机正常运作，增加了防熄火功能，即当发动机实际转速在短时间内出现大的波动时，使整车切回空档，以保护发动机。
4.但是在实际作业中，因负载波动会造成发动机频繁触发防熄火功能，而影响作业效率，且频繁切回空档还会影响驾乘体验，在作业机处于爬坡等特殊工况时，直接切回空档还存在安全隐患。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种车速控制方法及装置，该目的是通过以下技术方案实现的。
6.本发明的第一方面提出了一种车速控制方法，所述方法包括：
7.在检测到当前车况满足负载突增条件时，记录当前需求车速，并降低当前需求车速；
8.检测当前车况是否仍满足负载突增条件；
9.若仍满足，则继续降低当前需求车速，并返回执行检测当前车况是否仍满足负载突增条件的过程；
10.若不满足，则在判定当前车况符合负载减小条件时，利用记录的车速设置当前需求车速。
11.优选的，所述检测当前车况是否满足负载突增条件，包括：
12.获取发动机在当前时刻的负荷率、需求转速、实际转速、以及实际转速变化率；当所述负荷率大于第一阈值且所述实际转速与所述需求转速之间差值大于第二阈值且所述实际转速变化率大于第三阈值时，确定当前车况满足负载突增条件；否则，确定当前车况不满足负载突增条件。
13.优选的，所述降低当前需求车速，包括：
14.根据所述当前需求车速和当前实际车速确定调整步长；将所述当前需求车速降低所述调整步长。
15.优选的，所述判定当前车况符合负载减小条件，包括：
16.获取发动机在当前时刻的负荷率；当所述负荷率小于第四阈值时，确定当前车况符合负载减小条件；否则，确定当前车况不符合负载减小条件。
17.优选的，所述判定当前车况符合负载减小条件，包括：
18.获取发动机在当前时刻的负荷率和实际转速变化率；当所述负荷率小于第四阈值且所述实际转速变化率大于第五阈值时，确定当前车况符合负载减小条件；否则，确定当前车况不符合负载减小条件。
19.优选的，所述方法还包括：
20.在所述当前需求车速低于预设数值时，将档位切回至空档。
21.本发明的第二方面提出了一种车速控制装置，所述装置包括：
22.第一降低模块，用于在检测到当前车况满足负载突增条件时，记录当前需求车速，并降低当前需求车速；
23.检测模块，用于检测当前车况是否仍满足负载突增条件；
24.第二降低模块，用于在当前车况仍满足负载突增条件时，继续降低当前需求车速，并返回执行所述检测模块；
25.恢复模块，用于在当前车况不满足负载突增条件时，如果当前车况符合负载减小条件，则利用记录的车速设置当前需求车速。
26.基于上述第一方面和第二方面所述的车速控制方法及装置，本发明方案具有如下有益效果：
27.在检测到负载突增时，屏蔽整车的需求车速，并通过降低需求车速，以降低传动比，增大发动机扭矩，使得发动机将更多的功率提供给负载拖动，实现负载突增工况下整车平稳控制，避免发动机转速快速变化触发防熄火功能使整车回空档的问题，因此在提高驾乘体验的同时，提高了作业效率。并且在判定整车工况符合负载减小条件时，再恢复整车的需求车速，以恢复正常作业。
附图说明
28.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
29.图1为本发明根据一示例性实施例示出的一种车速控制方法的实施例流程图；
30.图2为本发明根据一示例性实施例示出的一种车速控制装置的结构示意图。
具体实施方式
31.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
32.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
33.应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第
一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
34.在现有技术中，作业机的发动机防熄火功能，会实时检测发动机的实际转速变化率，当实际转速变化率出现骤变且发动机的实际转速与需求转速差值较大时，触发防熄火保护，将实际档位切回空档。
35.然而，以拖拉机为例，在实际作业过程中，因为耕地环境复杂，负载变化无规律，频繁的负载突增会拉低发动机转速而频繁触发防熄火功能，这样就会影响作业效率。
36.为解决上述技术问题，本技术通过车速控制来避免触发防熄火功能，增加作业过程中对负载的适应性，具体控制过程包括：在检测到当前车况满足负载突增条件时，记录当前需求车速，并降低当前需求车速，然后检测当前车况是否仍满足负载突增条件，若仍满足，则继续降低当前需求车速，并返回执行检测当前车况是否仍满足负载突增条件的过程，若不满足，则在判定当前车况符合负载减小条件时，利用记录的车速设置当前需求车速。
37.基于上述描述方案可带来的技术效果有：
38.在检测到负载突增时，屏蔽整车的需求车速，并通过降低需求车速，以降低传动比，增大发动机扭矩，使得发动机将更多的功率提供给负载拖动，实现负载突增工况下整车平稳控制，避免发动机转速快速变化触发防熄火功能使整车回空档的问题，因此在提高驾乘体验的同时，提高了作业效率。并且在判定整车工况符合负载减小条件时，再恢复整车的需求车速，以恢复正常作业。
39.为了使本领域技术人员更好的理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
40.图1为本发明根据一示例性实施例示出的一种车速控制方法的实施例流程图，包括如下步骤：
41.步骤101：在检测到当前车况满足负载突增条件时，记录当前需求车速，并降低当前需求车速。
42.其中，能够反映车辆负载突增的参数可以有发动机的负荷率、需求转速、实际转速、以及实际转速变化率，因此在车辆实际作业过程中，可以实时监测发动机的负荷率、需求转速、实际转速、以及实际转速变化率，以用于负载突增的检测。
43.在一种可能的实现方式中，针对负载突增的检测过程，通过获取发动机在当前时刻的负荷率、需求转速、实际转速、以及实际转速变化率，在负荷率大于第一阈值且实际转速与需求转速之间差值大于第二阈值且实际转速变化率大于第三阈值时，确定当前车况满足负载突增条件，否则，确定当前车况不满足负载突增条件。
44.其中，第一阈值用于检测大负载工况，设定数值较高；第二阈值为发动机转速差值阈值，数值一般为几十或几百rpm；第三阈值为发动机实际转速变化率的限值，根据实际作业情况来确定。
45.值得注意的是，在检测到负载突增的情况下，进入相应的保护逻辑，首先将当前需求车速记录下来，以便于后续负载减小时，可以实现整车恢复。
46.针对降低需求车速的过程，在一种可能实施方式中，在大负载工况时通常实际车速要低于需求车速，为了达到平稳控制目的，以适应更多的工况，可以根据当前需求车速和当前实际车速确定调整步长，然后将当前需求车速降低该调整步长。
47.可选的，调整步长的计算公式如下：
48.调整步长＝当前实际车速-当前需求车速-标定阈值
49.步骤102：检测当前车况是否仍满足负载突增条件，若仍满足，则执行步骤103，若不满足，则执行步骤104。
50.在步骤102中，针对负载突增的继续检测原理与上述步骤101中给出的检测原理相同，只是获取到的发动机的负荷率、需求转速、实际转速、以及实际转速变化率有可能发生改变，本技术在此不再赘述。
51.步骤103：继续降低当前需求车速，并返回执行步骤102的过程。
52.在步骤103中，针对继续降低当前需求车速的降低原理与上述步骤101中给出的降低原理相同，本技术在此不再赘述。
53.针对上述步骤102至步骤103的过程，在检测到负载突增时，每降低一次当前需求车速，进行一次负载突增条件的判定，如果经过多次车速降低后，在当前需求车速低于预设数值时，说明当前整车无法带动负载行进，通过将档位切回至空档，以防止发动机处于异常状态而影响使用寿命。
54.其中，预设数值可以是0。
55.步骤104：在判定当前车况符合负载减小条件时，利用记录的车速设置当前需求车速。
56.其中，在当前车况不满足负载突增条件的情况下，说明当前车况对于突然增加的负载有所改善，因此需要进一步判定当前车况是否符合负载减小条件，如果当前车况符合负载减小条件，那么可以恢复整车需求车速，以恢复正常作业。
57.在一种可能的实现方式中，针对判定当前车况是否符合负载减小条件的过程，通过获取发动机在当前时刻的负荷率，如果负荷率小于第四阈值，则确定当前车况符合负载减小条件，否则，确定当前车况不符合负载减小条件。
58.其中，第四阈值用于检测负载有所减小的限值，结合实际作业负载进行标定，其设定值要小于第一阈值。
59.在另一种可能的实现方式中，针对判定当前车况是否符合负载减小条件的过程，还可以获取发动机在当前时刻的负荷率和实际转速变化率，如果负荷率小于第四阈值且实际转速变化率也大于第五阈值，则确定当前车况符合负载减小条件，否则，确定当前车况不符合负载减小条件。
60.其中，第五阈值用于检测发动机是否依旧处于掉速阶段的限值，数值理想状态为0，即实际转速与需求转速稳定跟随，在实际标定中通常设有小幅波动。
61.需要说明的是，如果确定当前车况不符合负载减小条件，则继续降低当前需求车速，并继续执行判定当前车况是否符合负载减小条件的过程。
62.至此，完成上述图1所示的控制流程，在检测到负载突增时，屏蔽整车的需求车速，并通过降低需求车速，以降低传动比，增大发动机扭矩，使得发动机将更多的功率提供给负载拖动，实现负载突增工况下整车平稳控制，避免发动机转速快速变化触发防熄火功能使整车回空档的问题，因此在提高驾乘体验的同时，提高了作业效率。并且在判定整车工况符合负载减小条件时，再恢复整车的需求车速，以恢复正常作业。
63.与前述车速控制方法的实施例相对应，本发明还提供了车速控制装置的实施例。
64.图2为本发明根据一示例性实施例示出的一种车速控制装置的结构示意图，该装置用于执行上述任一实施例提供的车速控制方法，如图2所示，该车速控制装置包括：
65.第一降低模块210，用于在检测到当前车况满足负载突增条件时，记录当前需求车速，并降低当前需求车速；
66.检测模块220，用于检测当前车况是否仍满足负载突增条件；
67.第二降低模块230，用于在当前车况仍满足负载突增条件时，继续降低当前需求车速，并返回执行所述检测模块220的过程；
68.恢复模块240，用于在当前车况不满足负载突增条件时，如果当前车况符合负载减小条件，则利用记录的车速设置当前需求车速。
69.在一可选的实现方式中，所述检测模块220，具体用于获取发动机在当前时刻的负荷率、需求转速、实际转速、以及实际转速变化率；当所述负荷率大于第一阈值且所述实际转速与所述需求转速之间差值大于第二阈值且所述实际转速变化率大于第三阈值时，确定当前车况满足负载突增条件；否则，确定当前车况满足负载突增条件。
70.在一可选的实现方式中，所述第一降低模块210，具体用于在降低当前需求车速过程中，根据所述当前需求车速和当前实际车速确定调整步长；将所述当前需求车速降低所述调整步长。
71.在一可选的实现方式中，所述恢复模块240，具体用于在判定当前车况符合负载减小条件过程中，获取发动机在当前时刻的负荷率；当所述负荷率小于第四阈值时，确定当前车况符合负载减小条件；否则，确定当前车况不符合负载减小条件。
72.在一可选的实现方式中，所述恢复模块240，具体用于在判定当前车况符合负载减小条件过程中，获取发动机在当前时刻的负荷率和实际转速变化率；当所述负荷率小于第四阈值且所述实际转速变化率大于第五阈值时，确定当前车况符合负载减小条件；否则，确定当前车况不符合负载减小条件。
73.在一可选的实现方式中，所述装置还包括(图2中未示出)：
74.防熄火模块，用于在所述当前需求车速低于预设数值时，将档位切回至空档。
75.上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
76.对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
77.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
78.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的
包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
79.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明保护的范围之内。