[发明专利]液力机械传动工程机械自动换挡变速装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于一种液力机械传动工程机械，特别涉及一种液力机械传动工程机械自动换挡变速装置及控制方法。

背景技术

目前公知的装载机等移动式工程机械为了提高对外载荷的适应能力，主传动系统通常采用液力机械传动形式，其内燃机的动力，通过液力变矩器和变速箱，最终驱动整机的行走机构(驱动桥和轮胎系统)。但是，液力机械传动的传动效率较低，尤其是遇到重载需要输出较大功率时，液力变矩器的传动效率反而大幅下降，甚至降低为零，它使作业效率降低，造成了能源的浪费。浪费的能源使油温升高，带来液压系统工作环境的恶化，导致故障率的上升。液力传动系统传动效率低的情况，可以通过增加动力换挡变速箱的挡位数，并采用高效的3元件变矩器来解决，但是，挡位数的增多同时也增加了司机换挡操作的强度。例如作为工程机械的装载机，它属于循环作业机械，装载作业是装载机的主要用途，就其作业方式可分为V形、I形、L形、T形等。无论哪一种作业方式都要有快速接近物料、低速插入物料、低速离开物料、快速到达卸料点等多个步骤。能否正确及时地换挡，不但是保证插入力的需要，而且也是降低燃料消耗、减少环境污染，提高生产率的需要。装载机连续工作时，每小时换挡次数几百次，换挡操纵非常频繁，在作业过程中，不仅要控制行走，还要操纵工作装置，频繁的换挡操纵分散了司机的注意力，影响了生产率，也增加了行走的不安全因素。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可自动换挡变速的液力机械传动工程机械自动换挡变速装置及控制方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题对于液力机械传动工程机械自动换挡变速装置所采取的技术方案是：它包括有电液换挡变速装置，它还包括有微电脑控制器、发动机曲轴输出转速传感器、变速箱输出转速传感器、换挡手柄开关、换挡模式选择开关、制动压力开关、电控油门位置电位器和自动模式方向开关；发动机曲轴输出转速传感器、变速箱输出转速传感器、换挡手柄开关、换挡模式选择开关、制动压力开关、电控油门位置电位器和自动模式方向开关将其信号输入到微电脑控制器的输入端口，微电脑控制器则将控制信号通过其输出端口输入到电液换挡变速装置中的变速箱控制模块上。

本发明还可以采用如下技术方案：

它还包括有启动继电器，微电脑控制器的输出端与启动继电器相连。

它还包括有制动动力切断开关，制动动力切断开关将选定动力切断功能的信号输入到微电脑控制器的输入端。

它还包括有油门踏板位置电位器和电控油门执行器，油门踏板位置电位器将油门踏板位置电位信号输入到微电脑控制器的输入端，微电脑控制器由输出端口将控制信号输入到电控油门执行器中。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题对于液力机械传动工程机械自动换挡变速装置的控制方法所采取的技术方案是：它包括有手动换挡模块，启动模块，方向模块，换挡模式选择模块，自动换挡模块，换挡品质调整模块，制动动力切断模块，电磁阀驱动模块；电液换挡变速方法是由以下步骤完成的：

第一步：在控制器通电后，输入、输出端口及控制总线进行初始化；

第二步：接收总线数据，判断是否进行参数标定，如果不需要标定参数，则直接转向第三步；如果需要标定参数，就按照相应的标定条件进行相应参数的标定；

第三步：采样各输入端口数据，计算变矩器的速比；

第四步：调用启动模块，判定是否可以启动发动机；

第五步：发动机启动后，调用方向模块，判定工程机械行走的方向；

第六步：调用换挡模式选择模块，确定工程机械当前的换挡模式，如果换挡模式为手动，则工程机械行驶的方向和挡位由换挡手柄控制；如果换挡模式为自动，则由自动换挡模块控制挡位，自动模式的换挡过程中调用换挡品质调整模块进行油门的调节；

第七步：根据当前的换挡模式，读取相应换挡模块的输出，并调用制动动力切断模块，决定当前挡位是否切断动力；

第八步：根据上一步确定的挡位，驱动相应的变速箱电磁阀，如果手动模式下有跳挡的现象发生则按照顺序变挡；

第九步：通过总线发送监测参量给显示器进行实时显示和监测，发送需要存储的数据到总线上；

第十步：程序将返回并根据顺序方式循环执行。

本发明还可以采用如下技术方案：

所述的启动模块的控制方法为：

(1).控制器上电后进行初始化，启动切断继电器失电；

(2).当前为手动模式时，如果换挡手柄置于中位；或者当前为自动模式时，如果自动模式方向开关置于中位，则启动继电器得电，允许发动机启动；否则，重复执行步骤(2)，等待允许发动机启动的条件满足；