本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)控制，尤其涉及一種卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置、方法及車輛。

背景技術(shù)：

1、在傳統(tǒng)的卡車動(dòng)力系統(tǒng)中，換擋過(guò)程中扭矩的波動(dòng)是一個(gè)普遍存在的問(wèn)題。這主要是由于換擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間的動(dòng)力傳遞暫時(shí)中斷或重新匹配所導(dǎo)致的。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)駕駛員進(jìn)行換擋操作時(shí)，變速箱內(nèi)部的齒輪需要進(jìn)行嚙合或分離，這個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力無(wú)法直接傳遞到車輪上，從而導(dǎo)致扭矩的暫時(shí)中斷或降低。

2、在換擋結(jié)束后進(jìn)氣系統(tǒng)難以提供足夠進(jìn)氣壓力，且渦輪轉(zhuǎn)速提升遲緩,發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩恢復(fù)過(guò)程中還扭速度較慢?？梢钥闯觯瑩Q擋過(guò)程中，伴隨著扭矩的短暫中斷或降低，這會(huì)影響車輛的加速性能和駕駛者的駕駛體驗(yàn)。特別是在需要快速響應(yīng)或重載工況下，如果無(wú)法更快的扭矩恢復(fù)速度，影響車輛的運(yùn)行效率和安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置，裝置可以改善缸內(nèi)的混合氣形成和燃燒過(guò)程，提升扭矩恢復(fù)速度，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)性能和動(dòng)力輸出。

2、裝置包括：發(fā)動(dòng)機(jī)、油門踏板、變速箱、空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、電磁閥、車輛控制器、渦輪、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器以及變速箱控制器；

3、空壓機(jī)的輸出端與儲(chǔ)氣罐輸入端連接，儲(chǔ)氣罐輸出端通過(guò)電磁閥與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管連接；渦輪的輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管連接；發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管與渦輪的排氣端連接；

4、車輛控制器分別與油門踏板、電磁閥、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器以及變速箱控制器通信連接，車輛控制器通過(guò)控制電磁閥運(yùn)行，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力；

5、車輛控制器還用于實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛運(yùn)行信息，并基于換擋作業(yè)時(shí)的功能狀態(tài)區(qū)間判斷得到當(dāng)前為換擋扭矩恢復(fù)階段的開始時(shí)機(jī)和結(jié)束時(shí)機(jī)。

6、進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，換擋作業(yè)時(shí)的功能狀態(tài)區(qū)間包括：變速箱選擇擋位與變速箱實(shí)際擋位由不同變至相同時(shí)，換擋結(jié)束，并經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)后，定義為功能狀態(tài)可用區(qū)間；

7、在變速箱實(shí)際擋位變化時(shí)，以及在換擋結(jié)束后的預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，定義為功能狀態(tài)不可用區(qū)間。

8、進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，空壓機(jī)與儲(chǔ)氣罐之間設(shè)置有空氣處理單元；

9、車輛控制器與空氣處理單元通信連接，用于控制空壓機(jī)與儲(chǔ)氣罐之間的氣體流量。

10、進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，車輛控制器監(jiān)控的車輛運(yùn)行信息包括：油門踏板的開度信號(hào)、當(dāng)前車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和噴油量。

11、根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升方法，方法包括：

12、實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛運(yùn)行信息，并基于換擋作業(yè)時(shí)的功能狀態(tài)區(qū)間判斷得到當(dāng)前為換擋扭矩恢復(fù)階段的開始時(shí)機(jī)和結(jié)束時(shí)機(jī)；

13、其中，換擋作業(yè)時(shí)的功能狀態(tài)區(qū)間包括：變速箱選擇擋位與變速箱實(shí)際擋位由不同變至相同時(shí)，換擋結(jié)束，并經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)后，定義為功能狀態(tài)可用區(qū)間；

14、處于功能狀態(tài)可用區(qū)間，且離合器貼合率大于貼合率閾值，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與輸入軸轉(zhuǎn)速差在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速差閾值以內(nèi)時(shí)，判斷為扭矩恢復(fù)階段。

15、進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，方法還包括：在扭矩恢復(fù)階段，當(dāng)變速箱扭矩限制信號(hào)與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)百分比扭矩差大于第一預(yù)設(shè)扭矩差值，且油門開度大于第一預(yù)設(shè)油門開度值時(shí)，判斷為扭矩恢復(fù)輔助階段；

16、在扭矩恢復(fù)輔助階段，實(shí)際進(jìn)氣量與理論進(jìn)氣量的比值小于標(biāo)定值λ時(shí)，實(shí)際噴油量受到限制，扭矩恢復(fù)過(guò)程受到抑制。

17、進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，在扭矩恢復(fù)階段，儲(chǔ)氣罐壓力大于制動(dòng)所需的安全壓力時(shí)，控制電磁閥的開啟，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)的高壓氣體通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管進(jìn)入缸內(nèi)；

18、控制儲(chǔ)氣罐高壓氣體進(jìn)入缸內(nèi)的進(jìn)氣量ft為

19、

20、a/f為空燃比，λ為標(biāo)定值，mfucl為噴油量。

21、進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)所需進(jìn)氣量的計(jì)算方式為：

22、

23、fact為實(shí)際噴氣量。

24、進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，當(dāng)噴氣時(shí)長(zhǎng)達(dá)到根據(jù)所需進(jìn)氣量fn，或油門開度小于第二預(yù)設(shè)油門開度值，或超過(guò)功能狀態(tài)可用區(qū)間，或綜合制動(dòng)扭矩百分比超過(guò)預(yù)設(shè)制動(dòng)扭矩，或變速箱扭矩限制與實(shí)際扭矩百分比差小于第二預(yù)設(shè)扭矩差值時(shí)，關(guān)閉電磁閥。

25、根據(jù)本申請(qǐng)的又一個(gè)實(shí)施例，還提供了一種車輛，包括卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置。

26、從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

27、本申請(qǐng)涉及的卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置中，在發(fā)動(dòng)機(jī)換擋結(jié)束的扭矩恢復(fù)過(guò)程中，通過(guò)預(yù)設(shè)的控制邏輯控制電磁閥適時(shí)噴氣，以增加進(jìn)氣壓力，改善缸內(nèi)的混合氣形成和燃燒過(guò)程，提升扭矩恢復(fù)速度，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)性能和動(dòng)力輸出，同時(shí)燃燒造成更多的氣體進(jìn)入渦輪，增加了渦輪的驅(qū)動(dòng)力，幫助渦輪更快的提升轉(zhuǎn)速，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。從而顯著提升發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩輸出和加速性能。車輛控制器通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和精準(zhǔn)控制，確保在換擋過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的平穩(wěn)過(guò)渡，減少動(dòng)力中斷和頓挫感，提升駕駛的舒適性和安全性。

技術(shù)特征：

1.一種卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)、油門踏板以及變速箱；其特征在于，還包括：空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、電磁閥、車輛控制器、渦輪、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器以及變速箱控制器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置，其特征在于，換擋作業(yè)時(shí)的功能狀態(tài)區(qū)間包括：變速箱選擇擋位與變速箱實(shí)際擋位由不同變至相同時(shí)，換擋結(jié)束，并經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)后，定義為功能狀態(tài)可用區(qū)間；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置，其特征在于，空壓機(jī)與儲(chǔ)氣罐之間設(shè)置有空氣處理單元；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置，其特征在于，車輛控制器監(jiān)控的車輛運(yùn)行信息包括：油門踏板的開度信號(hào)、當(dāng)前車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和噴油量。

5.一種卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升方法，其特征在于，方法基于權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升方法，其特征在于，方法還包括：在扭矩恢復(fù)階段，當(dāng)變速箱扭矩限制信號(hào)與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)百分比扭矩差大于第一預(yù)設(shè)扭矩差值，且油門開度大于第一預(yù)設(shè)油門開度值時(shí)，判斷為扭矩恢復(fù)輔助階段；

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升方法，其特征在于，在扭矩恢復(fù)階段，儲(chǔ)氣罐壓力大于制動(dòng)所需的安全壓力時(shí)，控制電磁閥的開啟，使儲(chǔ)氣罐內(nèi)的高壓氣體通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管進(jìn)入缸內(nèi)；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升方法，其特征在于，

10.一種車輛，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種卡車發(fā)動(dòng)機(jī)還扭速度性能提升裝置、方法及車輛，屬于發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，車輛控制器分別與油門踏板、電磁閥、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器以及變速箱控制器通信連接，車輛控制器還用于實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛運(yùn)行信息，并基于換擋作業(yè)時(shí)的功能狀態(tài)區(qū)間判斷得到當(dāng)前為換擋扭矩恢復(fù)階段的開始時(shí)機(jī)和結(jié)束時(shí)機(jī)。扭矩恢復(fù)過(guò)程中通過(guò)預(yù)設(shè)的控制邏輯控制電磁閥適時(shí)噴氣，以增加進(jìn)氣壓力，改善缸內(nèi)的混合氣形成和燃燒過(guò)程，提升扭矩恢復(fù)速度，從而提升發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)性能和動(dòng)力輸出，同時(shí)燃燒造成更多的氣體進(jìn)入渦輪，增加了渦輪的驅(qū)動(dòng)力，幫助渦輪更快的提升轉(zhuǎn)速，建立穩(wěn)定的進(jìn)氣量，進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。

技術(shù)研發(fā)人員：安建霖,賈咸昆,魚家龍,王宇,左嘉傲,劉佳寧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)重汽集團(tuán)濟(jì)南動(dòng)力有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2