專利名稱：液壓馬達傳動系統換檔控制方法
技術領域：
本發明涉及一種換檔控制方法，特別涉及一種液壓馬達傳動系統換檔控制方法。
背景技術：
液壓馬達傳動系統常見于車輛行走換檔變速機構中，一般的液壓馬達傳動系統可包括有液壓泵、液壓馬達、變速箱、驅動橋、驅動輪等，上述各部件依次連接，動力由液壓泵和液壓馬達輸出，然后依次傳遞至驅動輪，其中，變速箱上可整合有現有的雙離合機構，并與液壓馬達輸出軸連接，以控制液壓馬達和變速箱之間連接的通斷，實現換檔變速，整個過程由計算機系統等控制裝置控制完成。普通馬達傳動系統相鄰檔位速差較小，一般為I. 5倍左右，使用傳統的換檔變速控制方法控制離合機構尚且可行，而液壓馬達傳動系統相鄰檔位的速度差較大，可達3倍 左右，如此大的速差再使用傳統的換檔變速控制方法將會使離合器的主動盤和從動盤之間產生很大的沖擊，造成部件損壞，并且會產生換檔不平順，影響換檔品質及機器作業質量等一系列問題。所以如何設計出一種新的換檔控制方法，能夠適用于液壓馬達傳動系統成為業內亟需解決的技術問題。鑒于上述情況，本設計人借其多年相關領域的技術經驗以及豐富的專業知識，不斷研發改進，并經大量的實踐驗證，提出了本發明的液壓馬達傳動系統換檔控制方法的技術方案。
發明內容
本發明的目的在于提供一種液壓馬達傳動系統換檔控制方法，適用于液壓馬達傳動系統，可大大降低換檔時離合器主動盤和從動盤間的沖擊，提高換檔品質。為了實現上述目的，本發明提供了一種液壓馬達傳動系統換檔控制方法，包括斷檔步驟，斷開原檔位離合器；調速步驟，調節液壓泵流量，改變液壓馬達轉速，使目標檔位離合器的主動盤和從動盤的轉速差縮小到一預定值內；掛檔步驟，控制目標檔位離合器使其連接。優選的，上述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其中，所述換檔控制方法還包括調節目標檔位離合器使其主動盤和從動盤處于滑摩連接狀態的離合器調整步驟，所述離合器調整步驟接續所述斷檔步驟執行。優選的，上述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其中，所述離合器調整步驟與所述調速步驟同時執行。優選的，上述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其中，目標檔位離合器主動盤和從動盤的滑摩連接能夠維持車輛在換檔過程中的車速。優選的，上述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其中，所述斷檔步驟中，控制裝置控制壓力控制閥將壓力降為零，使原檔位離合器的主動盤和從動盤脫開分離。優選的，上述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其中，所述壓力控制閥為電比例減壓閥。優選的，上述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其中，所述調速步驟中，通過傳感器檢測目標檔位離合器主、從動盤的轉速，并將檢測結果反饋至控制裝置，控制裝置根據反饋信號判斷轉速差并進行控制和調整；采用流量傳感器檢測液壓泵的實時流量，并由控制裝置調整液壓泵的流量，改變液壓馬達的轉速，從而縮小目標檔位離合器主、從動盤的轉速差。優選的，上述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其中，通過控制壓力控制閥來控制離合器動作，每一個離合器分別由一個壓力控制閥控制或者多個離合器由一個壓力控制閥集中控制。優選的，上述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其中，多個離合器由一個壓力控 制閥集中控制時，壓力控制閥的輸出端分多條油路連接多個離合器，并在每一條油路上設置油路開關。由上述可知，本發明的液壓馬達傳動系統換檔控制方法具有下列優點及特點I、本發明的液壓馬達傳動系統換檔控制方法在換檔過程中，通過調節液壓泵的流量改變液壓馬達的轉速，從而帶動目標檔位離合器主動盤，使其與目標檔位離合器從動盤的轉速差值減小到一預定值內，也就是說使目標檔位離合器的主動盤和從動盤的轉速差減少到很小，甚至消失，再進行掛擋，從而可大大減小主動盤和從動盤之間的沖擊，避免部件損壞，延長部件使用壽命，并提聞換檔品質。2、本發明的液壓馬達傳動系統換檔控制方法在換檔過程中，通過壓力控制閥控制壓力從而改變離合器的連接狀態，當原檔位離合器斷開連接時，迅速通過壓力控制閥控制目標檔位離合器，使目標檔位離合器的主動盤和從動盤處于滑摩狀態，也就是俗稱的“離合器半連接”狀態，在調節液壓馬達轉速之后，再通過壓力控制閥使目標離合器迅速連接，這樣可保證整個換檔動作的連續性和快速性，進一步提升換檔品質，并且可減小車輛的速度損失。3、本發明的液壓馬達傳動系統換檔控制方法所控制的離合器可以是兩個或者更多個，對較復雜的多離合器機構的控制方法與雙離合器機構控制方法相同，能夠完成較復雜的換檔變速動作，并能夠有效減小換檔過程中各離合器主動盤、從動盤間的沖擊力，避免設備故障，保證較高的換檔品質。4、本發明的液壓馬達傳動系統換檔控制方法是基于現有的液壓馬達傳動系統設計而成，步驟簡單，操控方便，適于推廣應用。
圖I為本發明液壓馬達傳動系統換檔控制方法步驟流程示意圖；圖2為本發明液壓馬達傳動系統換檔控制方法另一實施例步驟流程示意圖；圖3為離合器控制原理示意圖。
具體實施例方式為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照
本發明的具體實施方式
，但其僅為優選實施例，并不用來限制本發明的實質范圍。
請結合參考圖I和圖3，其中圖I為本發明液壓馬達傳動系統換檔控制方法步驟流程示意圖，圖3為離合器控制原理示意圖，如圖所示，本發明的液壓馬達傳動系統換檔控制方法主要包括如下步驟斷檔步驟，斷開原檔位離合器；調速步驟，調節液壓泵流量，從而改變液壓馬達轉速，使目標檔位離合器的主動盤和從動盤的轉速差縮小到一預定值內；掛檔步驟，控制目標檔位離合器使其連接。關于液壓馬達傳動系統的結構，包括其內部包含的雙離合或多離合機構、變速箱以及控制換檔過程中各個部件動作的控制裝置等均已為常規結構，不再具體說明。換檔開始，執行斷檔步驟，斷開原檔位離合器。原檔位離合器以及目標檔位離合器的動作均可由控制裝置通過壓力控制閥進行控制，此已為較成熟的技術，簡單來說，控制裝置控制壓力控制閥將壓力降為零，原檔位離合器的主動盤和從動盤脫開分離，液壓馬達的動力將不能再通過原檔位離合器傳遞至變速箱。其中壓力控制閥可選用電比例減壓閥，控制裝置可為計算機控制系統。執行調速步驟，調節液壓泵流量，從而改變液壓馬達轉速，使目標檔位離合器的主 動盤和從動盤的轉速差縮小到一預定值內。具體的說，控制裝置收到原檔位離合器斷開信號，隨即控制改變液壓泵的流量，從而改變液壓馬達的轉速，關于液壓泵流量和液壓馬達轉速之間的對應關系以及作用原理，已為較成熟的技術，不再詳細說明。由于原檔位離合器及目標檔位離合器的主動盤轉速均與液壓馬達轉速保持固定比例關系，所以改變液壓馬達轉速也就同時改變了原檔位離合器和目標檔位離合器的主動盤轉速，特別是對于目標檔位離合器來說，由于本發明的主要目的之一是縮小目標檔位離合器主動盤和從動盤的轉速差，在目標檔位離合器接合之前，相應車輛當時的運轉速度，目標檔位離合器從動盤本身具有一定的轉速，根據從高速檔換低速檔或者從低速檔換高速檔的換檔方向不同，此時目標檔位離合器從動盤轉速可能大于或者小于當時的目標檔位離合器主動盤的轉速(也就是液壓馬達的轉速)，且兩者的轉速差可能較大，若直接接合，會產生較激烈的沖擊碰撞。在目標檔位離合器接合之前，控制裝置可通過傳感器等部件檢測當時的目標檔位離合器主動盤和從動盤的轉速，在調速步驟中，通過調節液壓泵的流量來改變液壓馬達的轉速，也就是改變目標檔位離合器的主動盤轉速，可能是提高其轉速或者是降低其轉速，使目標檔位離合器的主動盤轉速逐漸接近其從動盤轉速，縮小目標檔位離合器的主動盤、從動盤轉速差至一預定值之內，該預定值一般較小，例如本實施例中該預定值為150rpm(每分鐘轉數)，從而當目標檔位離合器的主動盤、從動盤轉速差降至預定值之內后再接合，將不會發生激烈的沖擊碰撞，避免部件損壞，延長其使用壽命，并提高換檔品質。上述轉速差的預定值根據不同的工況可相應調整，并不作具體限定，最理想的狀態是，目標檔位離合器的主動盤、從動盤轉速差為零，同速轉動時相接合將會使沖擊降至最小。在上述轉速調節的過程中，可通過常規的傳感器檢測目標檔位離合器主、從動盤的轉速，并將檢測結果反饋至控制裝置，由控制裝置根據反饋信號判斷轉速差并進行實時控制和調整；另外，在調節液壓泵流量和液壓馬達轉速的過程中，也可采用常規的流量傳感器來檢測液壓泵的實時流量，并由控制裝置來實時調大或調小液壓泵的流量，改變液壓馬達的轉速，進而縮小目標檔位離合器主、從動盤的轉速差，上述的根據傳感器等進行檢測及控制的技術已為較成熟的技術，不再進一步詳細說明。在將目標檔位離合器的主動盤、從動盤轉速差降至預定值之內后，進行掛檔步驟，控制目標檔位離合器連接，也就是使目標檔位離合器的主動盤和從動盤連接。控制裝置判斷目標檔位離合器的主動盤、從動盤轉速差降至預定值之內后，控制裝置通過壓力控制閥調大目標檔位離合器的控制壓力，使目標檔位離合器接合，完成換檔過程。請結合參考圖2，為本發明液壓馬達傳動系統換檔控制方法另一實施例步驟流程示意圖，在本實施例中，本發明的換檔控制方法還包括一個調節目標檔位離合器使其主動盤和從動盤處于滑摩連接狀態的離合器調整步驟，該離合器調整步驟接續上述實施例的斷檔步驟執行，可與上述的調速步驟同時執行。具 體的說，在原檔位離合器斷開之后，控制裝置迅速通過壓力控制閥來增大目標檔位離合器壓力，使其主動盤和從動盤處于滑摩連接狀態，也就是俗稱的“離合器半連接”狀態，目標檔位離合器的控制壓力大小由控制裝置實時檢測并控制，例如可通過常規的壓力傳感器進行壓力檢測，再通過壓力控制閥(例如常規的電比例減壓閥)來控制和調整壓力，此種檢測和控制方法已為較成熟的技術，不再詳細說明。此種滑摩連接狀態下的主動盤和從動盤之間具有一定的力傳遞，本實施例中，目標檔位離合器主動盤和從動盤的滑摩連接能夠使車輛在換檔過程中維持車速，從而避免速度損失。滑摩連接狀態下離合壓力的大小控制可經過實驗和計算得出，并可將計算所得的數據變化規律等輸入到控制裝置中，由控制裝置在實際行車中進行具體控制，關于滑摩狀態下離合器壓力的大小控制，已為較成熟的技術，不再具體說明。在液壓馬達(目標檔位離合器主動盤)轉速調整完畢，也就是上述的調速步驟完成之后，控制裝置調整壓力控制閥進一步增大目標檔位離合器壓力，使目標檔位離合器主動盤、從動盤完全連接，完成換檔過程。以上即為本發明液壓馬達傳動系統換檔控制方法的步驟流程，利用本發明的換檔控制方法可大大降低換檔時離合器主動盤和從動盤間的沖擊，提高換檔品質。另外，本發明的換檔控制方法可應用于具有雙離合機構的傳動系統，也可應用于具有更多離合機構的傳動系統，其控制方法和控制原理是相同的。每一個離合器可由一個壓力控制閥控制，也可為多個離合器由一個壓力控制閥集中控制，簡單來說是在壓力控制閥的輸出端分多條油路連接多個離合器，并在每一條油路上設置油路開關，需要對哪個離合器進行動作控制時，即打開對應的油路開關，其余的油路開關關閉，該技術是本領域技術人員較容易聯想到的，故不再贅述。以上所述僅為本發明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本發明保護的范圍。
權利要求
1.一種液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其特征在于，所述換檔控制方法包括 斷檔步驟，斷開原檔位離合器； 調速步驟，調節液壓泵流量，改變液壓馬達轉速，使目標檔位離合器的主動盤和從動盤的轉速差縮小到一預定值內； 掛檔步驟，控制目標檔位離合器使其連接。
2.根據權利要求I所述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其特征在于，所述換檔控制方法還包括調節目標檔位離合器使其主動盤和從動盤處于滑摩連接狀態的離合器調整步驟，所述離合器調整步驟接續所述斷檔步驟執行。
3.根據權利要求2所述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其特征在于，所述離合器調整步驟與所述調速步驟同時執行。
4.根據權利要求2或3所述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其特征在于，目標檔位離合器主動盤和從動盤的滑摩連接能夠維持車輛在換檔過程中的車速。
5.根據權利要求I所述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其特征在于，所述斷檔步驟中，控制裝置控制壓力控制閥將壓力降為零，使原檔位離合器的主動盤和從動盤脫開分離。
6.根據權利要求5所述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其特征在于，所述壓力控制閥為電比例減壓閥。
7.根據權利要求I所述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其特征在于，所述調速步驟中，通過傳感器檢測目標檔位離合器主、從動盤的轉速，并將檢測結果反饋至控制裝置，控制裝置根據反饋信號判斷轉速差并進行控制和調整；采用流量傳感器檢測液壓泵的實時流量，并由控制裝置調整液壓泵的流量，改變液壓馬達的轉速，從而縮小目標檔位離合器主、從動盤的轉速差。
8.根據權利要求I所述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其特征在于，通過控制壓力控制閥來控制離合器動作，每一個離合器分別由一個壓力控制閥控制或者多個離合器由一個壓力控制閥集中控制。
9.根據權利要求8所述的液壓馬達傳動系統換檔控制方法，其特征在于，多個離合器由一個壓力控制閥集中控制時，壓力控制閥的輸出端分多條油路連接多個離合器，并在每一條油路上設置油路開關。
全文摘要
本發明公開了一種液壓馬達傳動系統換檔控制方法，包括斷檔步驟，斷開原檔位離合器；調速步驟，調節液壓泵流量，改變液壓馬達轉速，使目標檔位離合器的主動盤和從動盤的轉速差縮小到一預定值內；掛檔步驟，控制目標檔位離合器使其連接，本發明的液壓馬達傳動系統換檔控制方法可大大降低換檔時離合器主動盤和從動盤間的沖擊，提高換檔品質。
文檔編號F16H61/42GK102829178SQ20121032713
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者林濤, 王海濤, 韓建英 申請人:三一重工股份有限公司