【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发动机，涉及天然气发动机，具体涉及一种基于amt的国六nge排气制动升档同步降速控制系统及方法。
技术介绍
1、商用车amt(automated mechanical transmission，电控机械式自动变速器)截止2024年在中国市场已经大批量投放市场，累计国内销售量已经超过了10万台，主要匹配的商用车发动机包括柴油发动机、nge(natural gas engine，天然气发动机)、油气混发动机、甲醇发动机这几大类，柴油发动机在2019年开始已经大批量匹配amt投放市场，自从2022年开始，柴油价格的持续走高，天然气价格的持续走低导致两者价格相差接近一倍，从而直接导致从2022年开始，匹配柴油发动机的商用车amt销量持续走低，匹配天然气发动机的商用车amt销量持续走高，在2023年和2024年国内各商用车厂商销售的天然气amt商用车占整个amt销售的70％以上。
2、在国外由于柴油价格低，天然气发动机没有成为主流竞争力，国外的amt很少匹配天然气发动机，整个商用车天然气发动机的匹配经验国外也没有较多经验可以借鉴，国内也将成为商用车市场amt匹配的先驱力量，近三年在amt匹配天然气发动机中间也遇到了很多问题，其中商用车天然气发动机的最主要的特点就是扭矩响应延迟大，扭矩精度差，扭矩响应慢，外部控制器例如tcu对于发动机扭矩和转速的控制变得异常困难，本专利从amt升档同步阶段匹配天然气发动机的问题入手，提出了一种amt升档同步阶段快速降低天然气发动机转速来提升换挡速度，缩短换挡动力中断时间的控制解决方
3、在国内最早的国三国四柴油电控发动机阶段，排气制动曾经有部分使用，到了国五阶段有大部分被缸内制动所取代，只有少部分柴油发动机型保留了排气制动，在到国六柴油机阶段由于后处理布置原因，排气制动几乎被全部缸内制动取代，但是对于天然气发动机由于后处理结构相对简单，比较容易得布置排气制动阀，又由于天然气发动机匹配amt的显著特点，ecu使用不断气的控制方案导致发动机降速慢的问题，带来的很大的amt换挡延迟和动力中断，也是造成国内天然气匹配amt自动变速器舒适性差换挡延迟大的主要问题之一。
4、商用车天然气发动机由于技术特点，压缩比小、热值低、燃烧速度慢的因素决定了，天然气发动机瞬态扭矩响应比柴油机慢的特性，为了克服扭矩瞬态响应延迟，目前有部分商用车天然气发动机类型，在amt同步换挡过程中使用不断气的方案来应对扭矩响应延迟问题，可以有效的提升同步完成后的还扭扭矩响应速度，但是带来的弊端和问题也非常明显，就是不断气由于与摩擦扭矩附件扭矩的精度偏差无法预估准确，不断气可能会成为正扭矩输出，带来的结果就是发动机转速下降、速度变慢甚至长时间无法降低到目标发动机机转速，这也成为了商用车天然气发动机攻克和解决的技术难点。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种基于amt的国六nge排气制动升档同步降速控制系统及方法，解决现有技术中的控制系统由于不断气导致的换档时间有待进一步缩短的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
3、一种基于amt的天然气发动机排气制动升档同步降速控制系统，该系统包括天然气发动机，天然气发动机的输出轴通过离合器与amt的输入轴相连；天然气发动机上设置有进气管和排气管，排气管上安装有尾气处理器。
4、所述的天然气发动机和尾气处理器之间的排气管上设置有排气制动阀。
5、本专利技术还具有如下技术特征：
6、所述的天然气发动机上设置有ecu，所述的amt上设置有tcu，所述的排气制动阀通过tcu控制。
7、所述的排气制动阀与tcu之间通过硬线连接。
8、所述的天然气发动机采用国六天然气发动机。
9、本专利技术还保护一种基于amt的天然气发动机排气制动升档同步降速控制方法，该方法采用如上所述的基于amt的天然气发动机排气制动升档同步降速控制系统。
10、该方法中，tcu控制排气制动阀的方法为：
11、第一步，tcu通过计算同步过程的发动机转速n1和输入轴转速n2的速差△n，即△n＝n1-n2，根据速差△n的大小对目标发动机转速的斜率s1进行修正，使得发动机转速快达到目标输入轴转速△n≤50rpm时，排气制动能提前将排气制动的制动力解除，tcu通过硬线控制排气制动阀的开启和关闭，排气制动阀的响应延迟平均在100ms～200ms。
12、第二步，tcu对排气制动的制动扭矩的控制，是通过实际发动机转速s2和目标发动机转速s1的下降率偏差值s，即s＝s2-s1，进行pid的闭环控制计算，闭环控制的结果为排气制动的制动扭矩的大小控制发动机转速下降斜率s3的快慢。
13、本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
14、(ⅰ)本专利技术提供了一种商用车amt匹配天然气发动机换挡同步阶段，amt利用和控制排气制动在短时间内快速的对发动机转速进行降速，来使amt快速完成换挡离合器控制。
15、(ⅱ)本专利技术的系统在天然气发动机排气管的后处理前端安装排气制动蝶阀机构，安装在后处理前端的考虑为可以有效的保护尾气处理器不受排气制动工作的影响，将排气制动蝶阀机构硬线链接到amt变速箱的控制单元tcu，排气制动蝶阀由tcu来直接控制开启关闭控制力的大小，从而在升档同步阶段使用排气制动来快速降低天然气发动机不断气时的发动机转速，提高转速下降斜率，达到amt快速完成离合器同步换挡，有效缩短换挡同步时间，提高换挡舒适性，降低驾驶员换挡动力中断感受。
16、(ⅲ)通常排气制动都是接到发动机ecu中来直接接受发动机ecu的控制，但是这样的最大弊端为大幅度增加了tcu控制排气制动的响应延迟，尤其在天然气发动机上，扭矩响应迟滞会带来更大的控制延迟，所以本专利技术选择将排气制动直接接给变速箱控制器tcu来进行直接的控制，可以提升响应速度达到控制目的。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于AMT的天然气发动机排气制动升档同步降速控制系统，该系统包括天然气发动机(1)，天然气发动机(1)的输出轴通过离合器(2)与AMT(3)的输入轴相连；天然气发动机(1)上设置有进气管(4)和排气管(5)，排气管(5)上安装有尾气处理器(6)，其特征在于：
2.如权利要求1所述的基于AMT的天然气发动机排气制动升档同步降速控制系统，所述的天然气发动机(1)上设置有ECU(8)，所述的AMT(3)上设置有TCU(9)，其特征在于，所述的排气制动阀(7)通过TCU(9)控制。
3.如权利要求2所述的基于AMT的天然气发动机排气制动升档同步降速控制系统，其特征在于，所述的排气制动阀(7)与TCU(9)之间通过硬线(10)连接。
4.如权利要求1所述的基于AMT的天然气发动机排气制动升档同步降速控制系统，其特征在于，所述的天然气发动机(1)采用国六天然气发动机。
5.一种基于AMT的天然气发动机排气制动升档同步降速控制方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1至4中任一项所述的基于AMT的天然气发动机排气制动升档同步降速控制系统。<...
【技术特征摘要】
1.一种基于amt的天然气发动机排气制动升档同步降速控制系统，该系统包括天然气发动机(1)，天然气发动机(1)的输出轴通过离合器(2)与amt(3)的输入轴相连；天然气发动机(1)上设置有进气管(4)和排气管(5)，排气管(5)上安装有尾气处理器(6)，其特征在于：
2.如权利要求1所述的基于amt的天然气发动机排气制动升档同步降速控制系统，所述的天然气发动机(1)上设置有ecu(8)，所述的amt(3)上设置有tcu(9)，其特征在于，所述的排气制动阀(7)通过tcu(9)控制。
3.如权利要求2所述的基于amt的天然气发动机排气制动升档同步...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文艺，马旭耀，聂幸福，杨淼，李尊，张玮龙，
申请(专利权)人：陕西法士特齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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