[发明专利]一种推土机闭锁式液力变矩器的控制方法

说明书

本发明涉及推土机控制技术领域，公开了一种推土机闭锁式液力变矩器的控制方法，判断当前挡位信息条件，若当前挡位处于非空挡状态，则比较当前挡位涡轮转速n_涡和当前挡位预设闭锁值n_涡’；若n_涡n_涡’，则闭锁离合器闭合；若n_涡≤n_涡’，则闭锁离合器维持解锁状态。本发明解决了推土机在液力变矩器的闭锁离合器进行闭锁时，控制器不能有效的区分推土机当前所处的挡位，其控制方法对所有挡位闭锁及解锁条件控制预设值采用同一组数据，造成只能牺牲部分挡位的匹配性能去适应少数重要挡位的问题。

技术领域

本发明涉及推土机控制技术领域，尤其涉及一种推土机闭锁式液力变矩器的控制方法。

背景技术

推土机是使用最为广泛的土石方作业机械之一，其广泛应用于矿山、道路、水利、机场等大型工程施工作业中，目前按照动力传动型式，推土机可分为机械式、液力机械式、静液压式及电传动式等四种型式，其中液力机械式推土机约占推土机总产量的70％以上，其使用液力变矩器加动力换挡变速箱的形式使推土机在较高传动效率的前提下，提升了推土机工况适应性及操纵舒适性。

如图1所示，为传统的推土机涡轮测速装置，包括变矩器涡轮1’、变速箱输入轴2’、连接凸轮3’、测速轴4’、脉冲传感器5’、鼓轮6’和壳体7’。变速箱输入轴2’的一端与变矩器涡轮1用花键连接，变速箱输入轴2’的另一端通过连接凸台3’与测速轴4’连接，测速轴4’的另一端安装有一个鼓轮6’，脉冲传感器5’安装在壳体7’上。变矩器涡轮1’转动时，通过花键连接带动变速箱输入轴2’转动，变速箱输入轴2’带动与之连接的测速轴4’转动，测速轴4’又带动与之连接的鼓轮6’。以上动力传递不改变变矩器涡轮1’转速的方向及大小，即鼓轮6’的转速与变矩器涡轮1’的转速大小、方向均相同。通过安装在壳体7’上的脉冲传感器5’测得鼓轮6’的转速，从而获得推土机变矩器涡轮的转速。

目前，制约液力机械式推土机传动效率提升的关键部件是液力变矩器，针对液力变矩器传动效率较低的情况，研制出闭锁式液力变矩器。闭锁式液力变矩器是指带闭锁功能的液力变矩器，其在常规单级单相三元件液力变矩器基础上，增加了闭锁离合器，当闭锁离合器闭合时，液力变矩器三元件作为一个整体旋转，此时，当闭锁离合器打开时，液力变矩器恢复液力传递动力的状态。

闭锁式液力变矩器的主要工作原理，如图2所示，闭锁式液力变矩器1”包括变矩器输入轴11”、变矩器泵轮12”、变矩器涡轮13”、闭锁离合器14”、定子离合器15”和变矩器阀16”，当推土机发动机处于高速轻载作业工况时，在某一设定条件下，闭锁离合器14”闭合，同时定子离合器15”打开，此时，液力变矩器泵轮12”、变矩器涡轮13”以及导轮作为一个整体同步旋转，即作为一根旋转轴传递动力，避免了使用液力传递动力效率低的现象，当推土机发动机处于低速重载作业时，为充分发挥液力变矩器降速增扭及柔性传动特性，闭锁离合器14”打开，定子离合器15”闭合，此时，闭锁式液力变矩器与普通液力变矩器具有相同的特性和作用。

目前，闭锁式液力变矩器的闭锁离合器闭合与开启控制均以变矩器涡轮13”转速和变速阀23”进口压力数值大小为依据，通过检测连接变矩器涡轮13”的细长轴转速监测涡轮如图1，其对应的闭锁离合器控制策略如图3所示，推土机启动后，通过人工判定是否适合开启闭锁功能，若开启闭锁功能开关，则控制器允许闭锁离合器进入允许闭锁状态，控制器通过涡轮转速测速传感器得到涡轮实时转速n_涡，并与控制器预设涡轮转速值n_涡’进行对比，同时，通过液压系统布置在变速阀22”进口处的压力传感器得到变速阀压力P_TM，并与控制器预设变速阀压力值P_TM’进行对比，如果同时满足n_涡n_涡’及P_TMP_TM’两项条件，则控制器通过液力变矩器阀控制闭锁离合器闭合、定子离合器开启，此时，液力变矩器处于闭锁状态，依靠闭锁离合器传递发动机动力。