[发明专利]一种履带式工程机械及其自动变速控制方法、控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械自动变速技术，具体涉及一种履带式工程机械及其自动变速控制方法、控制装置。

背景技术

众所周知，工程机械的作业工况与条件极其恶劣，现有工程机械的传动系统大多增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一个液力变矩器，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力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”工况下工作一分钟，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力传动在高效区工作，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，为了兼顾液力机械传动装置的工作性能及驾驶员的工作强度，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参数。然而，履带式工程机械的作业工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强度的基础上，能够确保液力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。

发明内容

针对上述缺陷，本发明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，可进一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，本发明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。

本发明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：

获取相关参数信号：当前挡位、当前理论车速V_T和实际车速V_车速；

根据理论车速V_T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V_T根据下式确定：

V_T＝2πr_半径V_转速；式中，r_半径为驱动轮半径，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_升挡为条件，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_降挡为条件，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。

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_升挡和降挡值δ_降挡与挡位和工况的关系表，并根据所述第一子关系表查询当前挡位和工况下的调挡滑转率区间的升挡值δ_升挡和降挡值δ_降挡。

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：