[发明专利]一种静液压传动移动换档控制方法及系统

说明书

本发明实施例公开的一种静液压传动移动换档控制方法，包括：降载步骤，在需要换档时，降低马达高压侧和低压侧之间的压力差Δp；切换空档步骤，在所述Δp低至预设压差时，切换到空档状态；同步控制步骤，控制马达的转速，基于目标档位传动比的前提下，使得变速箱输入轴的转速与变速箱输出轴的转速同步；目标档位步骤，切换到目标档位。本发明使用的变速箱不带离合器和同步器，结构简单普遍，成本较低，在静液压驱动的解决方案中有着相当的成本优势，而且整个换档过程可完全自动实现，换档时间能够在500ms～800ms之间，可是保证换档的快速性和换档过程中的速度平顺。本发明还公开了一种静液压传动移动换档控制系统。

技术领域

本发明涉及静液压传动技术领域，更具体地说，涉及一种静液压传动移动换档控制方法及系统。

背景技术

静液压驱动为由液压泵和液压马达组成闭式回路的液压驱动传动系统。液压泵吸收发动机的功率将其转化成液压能，液压马达将液压能转化成动能并通过变速装置带动车辆或履带运转的行走传动解决方案。

静液压驱动具有结构简单、噪音低、起动扭矩大、可靠性高和操作舒适性高等绝对优势，其主要应用于移动机械领域(工程机械、农业机械、市政机械和某些特种车辆等)。在某些需要超过20Km/h时速的应用中，如装载机、拖拉机、叉装车等，静液压驱动加两档或多档(最多可到四档)变速箱是理想的解决方案。但在静液压+多档变速箱的应用中，由于没有像乘用车中的离合器，在行进中无法切断负载，故无法完成换档操作，换档前需要先把车辆停下，完成换档后再重新起步。这给车辆的驾驶带来了极大的不便性，而且选择高档位就只能在好路面低负载的情况下使用，无法实现大扭矩起步到高速的连贯性。

目前在国外，有一种主要应用在农机领域的静液压行走的技术，它采用静液压驱动+两档变速箱的结构，并实现了行进中的换档。

从系统组成上，包括静液压驱动系统、两档变速箱和控制系统。静液压驱动为变量泵102和变量马达103的闭式系统，变量泵102由发动机101驱动。两档变速箱需要带同步器104，如图1所示。

控制系统包括控制器、档位位置传感器、转速传感器、换档按钮、换档执行机构、变量马达控制电磁阀等。换档按钮接收驾驶员的换档指令；档位位置传感器用以检测变速箱当前的档位状态；转速传感器用以检测变速箱输入轴和输出轴的转速。控制器会基于以上输入信息，按照一定的控制步骤调节变量马达103的排量和控制换档执行机构。其中，变量马达103的排量调节通过控制变量马达103上的比例电磁阀实现；换档执行机构包括换档电磁阀、液压油缸等，控制器通过控制换档电磁阀的加电状态，实现换档机构中液压油缸的来回移动，从而实现变速箱的换档。

从控制方法和流程上，该技术需要区分升档和降档的过程，各自的流程如下：

(1)升档过程，如图2所示。

步骤S101，换档按钮拨到二档；

由于该方案基于两档变速箱，所以升档过程是指由一档升为二档，升档过程需要通过驾驶员将换档按钮拨到二档位置，才会启动升档程序。

步骤S102，换档条件检测；

控制器进行换档条件检测，如果输出速度在新档位范围调节之内，则允许换档，否则不允许换档。

步骤S103，将马达的排量调节至0cc/r。

步骤S104，2档电磁阀加电，1档电磁阀断电；

换档电磁阀控制，原一档电磁阀失电，二档电磁阀得电。

步骤S105，变速箱内速度同步；

依赖变速箱内同步器起作用，实现变速箱输入和输出速度的同步。

步骤S106，2档实现啮合；

新档位完全啮合，换档完成。