一种履带式工程机械及其自动变速控制方法、控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种履带式工程机械自动变速控制方法，其换挡控制方法包括：获取相关参数信号：当前挡位、当前理论车速VT和实际车速V车速；根据理论车速VT和实际车速V车速确定当前滑转率δ；根据预设的挡位与调挡滑转率的第一关系表查询当前挡位下的调挡滑转率区间；以当前滑转率位于所述调挡滑转率区间之外为条件，获得当前挡位待调整的判断结果，并输出调整挡位的控制信号。应用该方法能够可靠实现自动变速，在有效改善履带式工程车辆的自动换挡性能的基础上，可显著提高传动效率和生产率，减轻驾驶员的劳动强度。在此基础上，本发明专利技术还提供一种自动变速控制装置及具有该控制装置的履带式工程机械。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械自动变速技术，具体涉及ー种履带式工程机械及其自动变速控制方法、控制装置。
技术介绍
众所周知，工程机械的作业エ况与条件极其恶劣，现有工程机械的传动系统大多増加液力变矩器进行液力机械传动，即，在发动机与机械变速器之间串接ー个液カ变矩器，以提高工程机械对剧烈变化的外载荷的适应能力。这种液力机械传动装置具备液カ传动和机械传动的诸多优点，例如起步平稳、加速迅速等；同时，通过液体传递动力，可降低传动系 统的动载荷和振动，延长传动系统的使用寿命，提高车辆行驶安全性和通过性。实践表明，匹配合理即可避免机械传动重载下发动机的“熄火”问题，又可提高克服低速重载的能力。然而，即使发动机不熄火，也不允许长期在低效区工作；如果在“失速”エ况下工作一分钟，液力传动的工作介质将机械能全部转化为热能，从而导致“过热”现象出现。同样，在高速轻载下，如不及时换入高挡工作，液力损失将使得传动效率降低而造成能量的损耗；现有技术中，工程机械尤其是履带式工程机械，主要依靠驾驶员的经验操作来保证液カ传动在高效区工作，受作业条件复杂、作业环境恶劣等因素的限制，上述操作对于驾驶员技术水平的要求较高。显然，为了兼顾液カ机械传动装置的工作性能及驾驶员的工作強度，将自动换挡技术应用于履带式工程机械由为重要。现有技术中，以轮式装载机为代表的工程机械自动换挡技术主要是借鉴汽车的换挡控制方法来实现的，通常都是选择车速、油门或者发动机转速作为换挡參数。然而，履带式工程机械的作业エ况与汽车底盘工程机械明显不同，上述自动控制控制方法无法可靠适用于履带式工程机械。有鉴于此，亟待针对履带式工程机械提出适用的自动变速控制方法，在有效降低驾驶员工作強度的基础上，能够确保液カ传动可靠地工作在高效区，进而提高传动效率和车辆的作业生产率。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，提供一种履带式工程机械自动变速控制方法，应用该方法能够可靠实现自动变速，从而在有效改善履带式工程车辆的自动换挡性能的基础上，可进ー步显著提高现有履带式工程机械的传动效率和生产率，减轻驾驶员的劳动强度。在此基础上，本专利技术还提供一种自动变速控制装置及具有该控制装置的履带式工程机械。本专利技术提供的履带式工程机械自动变速控制方法，所述自动变速控制方法包括换挡控制方法，所述换挡控制方法包括获取相关參数信号当前挡位、当前理论车速Vt和实际车速V ；根据理论车速Vt和实际车速确定当前滑转率δ ；根据预设的挡位与调挡滑转率的第一关系表查询当前挡位下的调挡滑转率区间；以所述当前滑转率位于所述调挡滑转率区间之外为条件，获得当前挡位待调整的判断结果；当所述判断结果表征当前挡位待调整时，输出调整挡位的控制信号。优选地，所述理论车速Vt根据下式确定Vt = 2 r半彳5V转速；式中，r半彳5为驱动轮+ィ5，V转速为驱动轮转速。优选地，所述调整挡位的控制信号配置成升挡控制信号，以所述当前滑转率δ低于所述调挡滑转率区间的升挡值δ #0为 条件，输出所述升挡控制信号；降挡控制信号，以所述当前滑转率δ高于所述调挡滑转率区间的降挡值δ _为条件，输出所述降挡控制信号。优选地，输出升挡或降挡控制信号之前，以间隔第一时间长度为频率复数次获得当前挡位待调整的判断結果，并以复数次判断结果一致为条件输出调整挡位的控制信号。优选地，所述预设的第一关系表具有第一子关系表，所述第一子关系表具体为所述升挡值δ 和降挡值δ 与挡位和エ况的关系表，井根据所述第一子关系表查询当前挡位和エ况下的调挡滑转率区间的升挡值δ 和降挡值δ _3。优选地，获得当前挡位待调整的判断结果之前，以处于制动状态为条件输出降挡控制信号，以当前挡位为空挡为条件输出保持当前挡位的控制信号。优选地，所述自动变速控制方法还包括控制液力变矩器的传动模式转换控制方法，所述传动模式转换控制方法包括根据预设的挡位与闭解锁滑转率的第二关系表查询当前挡位下的闭解锁滑转率区间；以所述当前滑转率位于所述闭解锁滑转率区间之外为条件，获得当前传动模式待转换的判断结果；当所述判断结果表征当前传动模式待转换时，输出转换传动模式的控制信号。优选地，所述转换传动模式的控制信号配置成闭锁液カ变矩器控制信号，以当前传动模式为液カ传动模式且所述当前滑转率δ低于所述闭解锁滑转率区间的闭锁值δ _5为条件，输出所述闭锁液カ变矩器控制信号；解锁液カ变矩器控制信号，以当前传动模式为机械传动模式且所述当前滑转率δ高于所述闭解锁滑转率区间的解锁值δ ，为条件，输出所述解锁液カ变矩器控制信号。优选地，输出闭锁或解锁液カ变矩器控制信号之前，以间隔第二时间长度为频率复数次获得当前传动模式待转换的判断結果，并以复数次判断结果一致为条件输出转换传动模式的控制信号。优选地，所述预设的第二关系表具有第二子关系表，所述第二子关系表具体为所述闭锁值S 和解锁值S 与挡位和エ况的关系表，井根据所述第二子关系表查询当前挡位和エ况下的闭解锁滑转率区间的闭锁值δ 和解锁值δ优选地，获得当前传动模式待转换的判断结果之前，以处于制动状态、当前挡位为空挡和/或发出换挡信号为条件，输出解锁液カ传感器的控制信号。优选地，所述自动变速控制方法还包括发动机水温控制方法，所述发动机水温控制方法包括获取相关參数信号当前发动机水温T ；以所述当前发动机水温T高于预设的发动机水温区间、且当前传动模式为解锁液カ变矩器为条件，获得需要转换至闭锁液力变矩器的判断結果；当所述判断结果表征当前传动模式待转换时，输出闭锁 液力变矩器的控制信号。本专利技术提供的履带式工程机械自动变速控制装置，该控制装置包括信号采集单元，用于获取相关參数信号当前挡位、当前驱动轮转速Vifs和当前车速;和控制器，包括计算单元，用于根据驱动轮半径！>彳5、当前驱动轮转速Vifs和当前车速确定当前滑转率δ ；比较判断単元，用于根据预设的挡位与调挡滑转率的第一关系表查询当前挡位下的调挡滑转率区间；并以所述当前滑转率位于所述调挡滑转率区间之外为条件，获得当前挡位待调整的判断结果；存储单元，用于存储所述挡位与调挡滑转率的第一关系表和所述驱动轮半径!>径;和输出单元，用于当前挡位待调整时输出调整挡位的控制信号。优选地，所述计算単元根据下式确定当前滑转率δ :δ = (2 JirwVifa-V^a)/(2 π r半径V转速)。优选地，所述存储単元中预设的第一关系表具有第一子关系表，所述第一子关系表具体为所述升挡值δ ■和降挡值δ _与挡位和エ况的关系表，所述比较判断単元根据所述第一子关系表查询当前挡位和エ况下的调挡滑转率区间的升挡值S 和降挡值S a ;且，所述输出单元输出的调整挡位控制信号配置成所述比较判断単元以所述当前滑转率δ低于所述调挡滑转率区间的升挡值δ _3为条件，发出指令信号至所述输出単元，以输出升挡的控制信号；和，所述比较判断単元以所述当前滑转率S高于所述调挡滑转率区间的降挡值δ降挡为条件，发出指令信号至所述输出単元，以输出降挡的控制信号。优选地，所述比较控制单元在获得当前挡位待调整的判断结果之前，以处于制动状态为条件输出降挡控制信号，以当前挡位为空挡为条件输出保持当前挡位的控制信号。优选地，所述比较判断単元还用于根据预设的挡位与闭解锁滑转率的第二关系表查询当前挡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在于，所述自动变速控制方法包括换挡控制方法，所述换挡控制方法包括 获取相关參数信号当前挡位、理论车速Vt和实际车速； 根据理论车速Vt和实际车速V确定当前滑转率δ ； 根据预设的挡位与调挡滑转率的第一关系表查询当前挡位下的调挡滑转率区间； 以所述当前滑转率位于所述调挡滑转率区间之外为条件，获得当前挡位待调整的判断结果; 当所述判断结果表征当前挡位待调整时，输出调整挡位的控制信号。2.根据权利要求I所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在于，所述理论车速Vt根据下式确定 Vt = 2 Ji rV^a ;式中，为驱动轮半径，Vifs为驱动轮转速。3.根据权利要求2所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在干，所述调整挡位的控制信号配置成 升挡控制信号，以所述当前滑转率S低于所述调挡滑转率区间的升挡值S _3为条件，输出所述升挡控制信号； 降挡控制信号，以所述当前滑转率δ高于所述调挡滑转率区间的降挡值δ 为条件，输出所述降挡控制信号。4.根据权利要求3所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在于，输出升挡或降挡控制信号之前，以间隔第一时间长度为频率复数次获得当前挡位待调整的判断结果，并以复数次判断结果一致为条件输出调整挡位的控制信号。5.根据权利要求4所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在干，所述预设的第一关系表具有第一子关系表，所述第一子关系表具体为所述升挡值δ 和降挡值δPfe与挡位和エ况的关系表，井根据所述第一子关系表查询当前挡位和エ况下的调挡滑转率区间的升挡值δ ■和降挡值δ _。6.根据权利要求I至5中任一项所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在于，获得当前挡位待调整的判断结果之前，以处于制动状态为条件输出降挡控制信号，以当前挡位为空挡为条件输出保持当前挡位的控制信号。7.根据权利要求I所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在于，所述自动变速控制方法还包括控制液力变矩器的传动模式转换控制方法，所述传动模式转换控制方法包括 根据预设的挡位与闭解锁滑转率的第二关系表查询当前挡位下的闭解锁滑转率区间； 以所述当前滑转率位于所述闭解锁滑转率区间之外为条件，获得当前传动模式待转换的判断结果； 当所述判断结果表征当前传动模式待转换时，输出转换传动模式的控制信号。8.根据权利要求7所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在于，所述转换传动模式的控制信号配置成 闭锁液カ变矩器控制信号，以当前传动模式为液カ传动模式且所述当前滑转率S低于所述闭解锁滑转率区间的闭锁值δ _5为条件，输出所述闭锁液カ变矩器控制信号；解锁液カ变矩器控制信号，以当前传动模式为机械传动模式且所述当前滑转率S高于所述闭解锁滑转率区间的解锁值S 为条件，输出所述解锁液カ变矩器控制信号。9.根据权利要求8所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在干，输出闭锁或解锁液カ变矩器控制信号之前，以间隔第二时间长度为频率复数次获得当前传动模式待转换的判断結果，并以复数次判断结果一致为条件输出转换传动模式的控制信号。10.根据权利要求9所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在于，所述预设的第二关系表具有第二子关系表，所述第二子关系表具体为所述闭锁值δ 和解锁值δ 与挡位和エ况的关系表，井根据所述第二子关系表查询当前挡位和エ况下的闭解锁滑转率区间的闭锁值δ _和解锁值δ解锁。11.根据权利要求7至10中任一项所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在干，获得当前传动模式待转换的判断结果之前，以处于制动状态、当前挡位为空挡和/或发出换挡信号为条件，输出解锁液カ传感器的控制信号。12.根据权利要求I或7所述的履带式工程机械自动变速控制方法，其特征在于，所述自动变速控制方法还包括发动机水温控制方法，所述发动机水温控制方法包括 获取相关參数信号当前发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚友良，宋文龙，田铁军，姜雨田，刘存波，
申请(专利权)人：山推工程机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：