一种机械式离合器控制方法、装置及车辆与流程

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种机械式离合器控制方法、装置及车辆。

背景技术：

目前，玉米联合收获机在国内外的玉米收获中得到了广泛的应用，国外联合收获机基本为液压驱动方式，而我国玉米联合收获机以机械式离合器传动为主，液压驱动为辅，后者操纵舒适性好，但成本高昂。在机械式离合器收获机的实际使用过程中，驾驶员经常使用高档且发动机高转速起步行驶，此时离合器的主动和从动部分具有很大的转速差，加上联合收获机整机重量较大，使行驶起步和加速时负载超过了离合器的传递扭矩，导致摩擦片产生较长时间滑移。当收获机长期在此工况下工作，容易造成离合器摩擦片烧损或使用寿命短，影响产品质量。

现有技术中，用户不能知道车辆的工作状态，不能防止离合器过度磨损。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种机械式离合器控制方法、装置及车辆。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种机械式离合器控制方法，其包括：

获取车辆起步状态信息以及预设起步信息；

当所述车辆起步状态信息不符合所述预设起步信息时，生成高档起步状态下需要控制离合器的第一提示信息；

将所述第一提示信息发送至用户的终端和/或在车辆的显示面板上显示。

本发明的有益效果是：通过检测车辆起步状态，判断车辆起步是否符合标准，如果不符合标准则向用户反馈提示信息，实现报警功能；便于用户了解车辆的起步状态是否符合标准，以便用户根据提示信息自行低档慢起步，防止离合器过度磨损，延长离合器的使用寿命。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步地，当所述车辆起步状态信息不符合所述预设起步信息时，生成高档起步状态下需要控制离合器的第一提示信息的同时，还包括：

生成控制车辆运行状态的控制指令，根据所述控制指令控制车辆起步。

采用上述进一步方案的有益效果是：当车辆起步状态不符合标准时，自动控制车辆的运行状态，自动较低离合器的磨损，提高车辆可靠性，延长离合的使用寿命。

进一步地，所述控制指令包括：

控制发动机转速、发动机加速度以及发动机扭矩的参数。

采用上述进一步方案的有益效果是：控制指令引用控制车辆发动机，从根本上控制主动机构的工作状态，提高车辆的可靠性。

进一步地，当所述车辆起步状态信息不符合所述预设起步信息时，生成第一提示信息的步骤包括：

车辆启动后，对车辆进行自身检测；

当车辆系统故障时，生成第二提示信息。

采用上述进一步方案的有益效果是：设置车辆自检系统，自动检测车辆系统是否正常，提高车辆的可靠性，便于用户对车辆的运行情况进行直观判断，提高用户体验。

进一步地，所述车辆起步状态信息为：车辆的实时车速以及车辆变速箱单位手柄的实时档位信息。

采用上述进一步方案的有益效果是：根据车辆的车速以及档位信息综合分析车辆是否为标准状态，提高判断结果的准确性，防止系统误判，提高车辆的可靠性。

进一步地，所述预设起步信息为预设车辆变速箱单位手柄的档位信息以及预设车辆的车速，

所述车辆起步状态信息不符合所述预设起步信息为：

车辆处于高档起步状态，且车辆的实时车速小于预设车辆的车速。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过车辆档位信息和车速结合，判断车辆是否为高档起步状态，只有当车辆处于高档状态并且车速小于标准速度时，判断为车辆为高档起步，提高检测结果的准确性，防止误判，提高车辆的可靠性。

进一步地，所述车辆起步状态信息为：车辆发动机的实时转速以及车辆变速箱单位手柄的实时档位信息，

所述预设起步信息为预设车辆变速箱单位手柄的档位信息以及预设发动机最高转速，

所述车辆起步状态信息不符合所述预设起步信息为：

车辆处于高档起步状态，且发动机的实时转速小于预设发动机最高转速。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过档位信息和发动机转速相结合，判断车辆是否为高档起步状态，只有当车辆处于高档状态并且发动机的实时转速小于预设发动机最高转速时，判断为车辆为高档起步，提高检测结果的准确性，防止误判，提高车辆的可靠性。

此外，本发明还提供了一种机械式离合器控制装置，其包括：传感器以及控制器，所述传感器与所述控制器连接，

传感器，用于获取车辆起步状态信息以及预设起步信息；

控制器，用于执行程序，实现如上任一项所述的一种机械式离合器控制方法。

另外，本发明还提供了一种车辆，其包括：如上所述的一种机械式离合器控制装置。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明机械式离合器控制方法的实施例提供的流程示意图。

图2为本发明机械式离合器控制装置的实施例提供的结构框架示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，图1为本发明机械式离合器控制方法的实施例提供的流程示意图。

本发明实施例提供了一种机械式离合器控制方法，其包括：

s1、获取车辆起步状态信息以及预设起步信息；

s2、当所述车辆起步状态信息不符合所述预设起步信息时，生成高档起步状态下需要控制离合器的第一提示信息；

s3、将所述第一提示信息发送至用户的终端和/或在车辆的显示面板上显示。

本发明的有益效果是：通过检测车辆起步状态，判断车辆起步是否符合标准，如果不符合标准则向用户反馈提示信息，实现报警功能；便于用户了解车辆的起步状态是否符合标准，以便用户根据提示信息自行低档慢起步，防止离合器过度磨损，延长离合器的使用寿命。

在现有技术中，第一种方案是通过传统的机械式变速箱进行车辆起步。传统的机械式变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变扭，机械式变速箱的工作原理是通过操作手柄改变变速箱内的齿轮啮合位置，通过大小不同的齿轮组合与动力输出轴结合，从而改变驱动轮的转矩和转速，改变传动比。汽车起步之前，驾驶员先踩下离合器踏板，将离合器分离，使发动机和传动系脱开，再将变速器挂上挡，然后逐渐松开离合器踏板，使离合器逐渐接合，直至发动机传递给驱动轮的转矩逐渐增加至克服起步阻力后，车辆开始运动。

第二种方案是通过静液压手柄进行车辆起步。静液压系统由行走泵和行走马达构成，静液压传动系统的工作原理是发动机向行走泵提供动力，液压油将动力传递给行走马达，通过行走马达驱动减速机，静液压手柄的前后移动，控制着液压泵的排量，实现对车速的控制，静液压系统取消了离合器踏板，不存在离合器烧毁的问题。

第一种方案属于传统的机械行走，在起步、加减档位等操作中，会出现因驾驶员驾驶技术不娴熟或者操作不当造成离合器烧损，需要经常对离合器进行保养与维修。

第二种方案静属于液压驱动，虽然可以通过电控手柄灵活的进行前进、后退、加速、减速等操作，但是整套静液压设备制造使用成本高，后期的服务与维修成本将大大增加。

本发明针对上述高档起步造成离合器烧损的问题，提出一种控制发动机最高转速、加速度和扭矩的方式来防止离合器损坏。当驾驶员在车辆起步过程中，vcu（vehiclecontrolunit，汽车整车控制，主要负责协调动力电池，驱动电机以及发动机等部件的协调工作）检测到驾驶员使用高档起步并且车速小于设定的阈值后，vcu立即通过can总线在仪表上显示提示信息，同时通过can总线（controllerareanetwork，控制器局域网络），给发动机ecu（electroniccontrolunit，电子控制单元，通常又被人们称作车载电脑或者汽车电脑）发送相应控制指令，限制其最高转速、加速度和扭矩。该方式借用玉米联合收获机电器模块原有的零部件，不增加额外成本，解决用户高档、发动机高转速起步烧损离合器的问题，大大降低了制造成本。并且该方式简单易操作，不需要较多的操作技巧和知识，方便广大用户使用。

本发明基于玉米收获机械上现有的电器模块，比如整车控制器vcu、发动机ecu和组合仪表，结合原有的车速传感器、发动机转速传感器、档位手柄、手油门、脚油门、离合器，设计专用的离合器控制系统，防止离合器因驾驶员高档、发动机高转速起步被烧损。离合器控制系统主要由发动机、档位手柄、整车控制器（vcu）、手油门、脚油门、ecu、传感器、仪表组成。

整车控制器（vcu）获取车速传感器信息、变速箱档位手柄的档位信息以及手油门、脚油门信息存储到控制程序中，ecu通过can总线将发动机转速传给整车控制器（vcu）。整车控制器（vcu）通过can总线在仪表上显示提示信息和发动机转速信息。整车控制器（vcu）通过程序判断车辆状态：车速小于设定的阈值、高档起步。若符合判断条件，vcu判断车辆属于高档起步模式，通过仪表报警显示，同时将限制发动机转速与加速度的信息通过can总线传递给ecu，ecu立即限制发动机转速；若任意一个条件不符合，无任何报警信息，车辆处于正常模式。

（1）车辆启动后，系统上电自检；（2）系统自检若无问题，则继续下一步，若有问题，发出提示信息；（3）系统同时判断车速是否小于设定的阈值，档位是否处于高档位；（4）若上述两个判断条件任意一个条件不满足，系统判定车辆处于正常模式；（5）若系统判定上述两个条件都满足，系统判定车辆处于高档起步模式；（6）系统判断两个条件均满足后，系统发出提示信息；（7）程序同时发出限制发动机转速、加速度和扭矩的指令，控制发动机转速。

1、该方案借用玉米联合收获机上原有的零部件，不增加额外成本；2、该方案不需要用户驾驶技能非常熟练，当高档起步时，仪表显示提示信息，发动机转速降至目标转速，保护了离合器，降低了后期的维修成本；3、该方案是在玉米联合收获机原有电器系统上进行功能的增加，一方面降低系统成本，另一方面精简系统，提高了可靠性与实用性，有利于在其他类型上的农业收获机械上推广应用。

基于玉米联合收获机电器系统现有的零部件，通过整车控制器（vcu）限制起步过程中的发动机最高转速，达到保护离合器的目标。当整车控制器（vcu）检测到驾驶员是高档位、发动机高转速起步，并且车速小于设定阈值时，整车控制器（vcu）发出命令限制发动机转速、加速度和扭矩，以保护离合器，同时在仪表上显示提示信息。玉米联合收获机电器系统没有增加额外的零部件，增加一项保护离合器的功能。

保护点：

（1）上述功能是通过限制起步过程中发动机最高转速、加速度以及扭矩的策略达到保护离合器的目的；

（2）上述功能的实现方式是通过判断玉米联合收获机高档、发动机高转速起步，通过整车控制器（vcu）限制发动机转速、加速度和扭矩，减少扭矩需求，防止离合器烧毁。

进一步地，当所述车辆起步状态信息不符合所述预设起步信息时，生成高档起步状态下需要控制离合器的第一提示信息的同时，还包括：

生成控制车辆运行状态的控制指令，根据所述控制指令控制车辆起步。

采用上述进一步方案的有益效果是：当车辆起步状态不符合标准时，自动控制车辆的运行状态，自动较低离合器的磨损，提高车辆可靠性，延长离合的使用寿命。

进一步地，所述控制指令包括：

控制发动机转速、发动机加速度以及发动机扭矩的参数。

采用上述进一步方案的有益效果是：控制指令引用控制车辆发动机，从根本上控制主动机构的工作状态，提高车辆的可靠性。

进一步地，当所述车辆起步状态信息不符合所述预设起步信息时，生成第一提示信息的步骤包括：

车辆启动后，对车辆进行自身检测；

当车辆系统故障时，生成第二提示信息。

采用上述进一步方案的有益效果是：设置车辆自检系统，自动检测车辆系统是否正常，提高车辆的可靠性，便于用户对车辆的运行情况进行直观判断，提高用户体验。

进一步地，所述车辆起步状态信息为：车辆的实时车速以及车辆变速箱单位手柄的实时档位信息。

采用上述进一步方案的有益效果是：根据车辆的车速以及档位信息综合分析车辆是否为标准状态，提高判断结果的准确性，防止系统误判，提高车辆的可靠性。

进一步地，所述预设起步信息为预设车辆变速箱单位手柄的档位信息以及预设车辆的车速，

所述车辆起步状态信息不符合所述预设起步信息为：

车辆处于高档起步状态，且车辆的实时车速小于预设车辆的车速。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过车辆档位信息和车速结合，判断车辆是否为高档起步状态，只有当车辆处于高档状态并且车速小于标准速度时，判断为车辆为高档起步，提高检测结果的准确性，防止误判，提高车辆的可靠性。

进一步地，所述车辆起步状态信息为：车辆发动机的实时转速以及车辆变速箱单位手柄的实时档位信息，

所述预设起步信息为预设车辆变速箱单位手柄的档位信息以及预设发动机最高转速，

所述车辆起步状态信息不符合所述预设起步信息为：

车辆处于高档起步状态，且发动机的实时转速小于预设发动机最高转速。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过档位信息和发动机转速相结合，判断车辆是否为高档起步状态，只有当车辆处于高档状态并且发动机的实时转速小于预设发动机最高转速时，判断为车辆为高档起步，提高检测结果的准确性，防止误判，提高车辆的可靠性。

替代方案一：

利用按钮开关，当上车启动后按下开关，系统启动开始检查是否高档位、发动机最高转速起步。

替代方案二：

不经ecu控制发动机转速、加速度以及扭矩，通过整车控制器（vcu）直接控制发动机转速。

如图2所示，图2为本发明机械式离合器控制装置的实施例提供的结构框架示意图。

此外，本发明还提供了一种机械式离合器控制装置，其包括：传感器以及控制器，所述传感器与所述控制器连接，

传感器，用于获取车辆起步状态信息以及预设起步信息；

控制器，用于执行程序，实现如上任一项所述的一种机械式离合器控制方法。

另外，本发明还提供了一种车辆，其包括：如上所述的一种机械式离合器控制装置。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。