CN102644729B - 液力变矩器闭解锁方法、系统及用于牵引工作的工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液力变矩器闭解锁方法，包括：获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；计算得到扭矩比，所述扭矩比为所述涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；若所述扭矩比处于预设扭矩比范围，保持液力变矩器的当前工作状态；当判断所述扭矩比低于所述预设扭比矩范围中的闭锁扭矩比时，闭锁液力变矩器；当判断所述扭矩比高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比时，解锁液力变矩器。通过涡轮扭矩和发动机扭矩的比值确定当前工程机械的工作状态，进而实现液力变矩器闭锁和解锁，可以避免液力变矩器在工程机械效率较低的情况下工作，带来的传动效率较低、油耗和污染增加的问题。

Description

液力变矩器闭解锁方法、系统及用于牵引工作的工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，更具体地说，涉及一种液力变矩器闭解锁方法、系统及用于牵引工作的工程机械。

背景技术

液力变矩器由于具有根据外载荷的变化自动改变牵引力和速度的作用，被广泛应用于工程机械上，实现了车辆的操纵简化、起步平稳以及加速迅速等功能；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。

但是，液力变矩器的传动效率较低，尤其是在工程机械速度较高的情况下，传动效率急剧下降，会造成油耗和排放污染明显增加。为了提高液力变矩器的传动效率，一般要实现液力变矩器可闭锁功能。

目前，履带式工程机械液力变矩器闭锁控制，主要是借鉴汽车的闭锁控制规律。但是，工程车辆与汽车有很大的区别，尤其是履带式工程机械的作业工况与汽车工况显著不同。因此，需要针对履带式工程机械的特殊工况和工作特点选择适合各种工程机械的闭锁控制方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种液力变矩器闭解锁方法、系统及用于牵引工作的工程机械，以适应于用于牵引工作的工程机械的液力变矩器闭解锁控制。

为实现上述目的，现提出的方案如下：

一种液力变矩器闭解锁方法，包括：

获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；

计算得到扭矩比，所述扭矩比为所述涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；

若所述扭矩比处于预设扭矩比范围，保持液力变矩器的当前工作状态；

当判断所述扭矩比低于所述预设扭比比范围中的闭锁扭矩比时，闭锁液力变矩器；当判断所述扭矩比高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比时，解锁液力变矩器。

优选地，还包括：

获取液力变矩器控制模式；

若所述液力变矩器控制模式为手动控制模式，则所述液力变矩器的闭解锁控制由人工操作实现；若所述液力变矩器控制模式为自动控制模式，则获取当前油门状态下的涡轮扭矩。

优选地，还包括：

获取所述液力变矩器的控制状态，将其与所述液力变矩器控制模式相比对；

当满足预设条件时，更改所述液力变矩器的控制模式至与所述液力变矩器的控制状态相同的控制模式，所述预设条件为所述液力变矩器的控制状态和所述液力变矩器控制模式不相同。

优选地，所述预设条件还包括：延迟预设时间获取的液力变矩器的控制状态和所述液力变矩器控制模式仍不相同。

优选地，所述预设扭矩比范围为多个时，所述计算得到扭矩比后还包括：

获取当前油门状态下的档位信号；

确定与所述档位信号相对应的预设扭矩比范围。

优选地，当判断所述扭矩比低于所述预设扭矩比范围中的闭锁扭矩比后还包括：

连续预设次数、且相邻两次之间的间隔预设时间获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；

计算每次获取得到涡轮扭矩和发动机扭矩的比值，得到扭矩比；

当判断所述连续预设次数获取的扭矩比均低于所述预设扭矩比范围中的闭锁扭矩比，闭锁液力变矩器。

优选地，当判断所述涡轮扭矩比高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比后还包括：

连续预设次数、且相邻两次之间的间隔预设时间获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；

计算每次获取得到涡轮扭矩和发动机扭矩的比值，得到扭矩比；

当判断所述连续预设次数获取的扭矩比均高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比，解锁液力变矩器。

一种液力变矩器闭解锁系统，包括：

涡轮扭矩传感器，用于采集涡轮扭矩；

发动机扭矩传感器，用于采集发动机扭矩；

电子控制单元，用于获取所述涡轮扭矩和发动机扭矩；计算得到扭矩比，所述扭矩比为所述涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；若所述扭矩比处于预设扭矩比范围，保持液力变矩器的当前工作状态；当判断所述扭矩比低于所述预设扭比比范围中的闭锁扭矩比时，闭锁液力变矩器；当判断所述扭矩比高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比时，解锁液力变矩器。

优选地，还包括：切换手动控制模式和自动控制模式的控制模式选择开关，所述电子控制单元还用于判断液力变矩器控制模式，若所述液力变矩器控制模式为手动控制模式，则所述液力变矩器的闭解锁控制由人工操作实现；若所述液力变矩器控制模式为自动控制模式，则获取当前油门状态下的涡轮扭矩。

一种用于牵引工作的工程机械，包括上述的系统。

优选地，所述工程机械为推土机、推耙机、平地机或装载机。

从上述的技术方案可以看出，本发明公开的液力变矩器闭解锁方法，通过涡轮扭矩和发动机扭矩的比值确定当前工程机械的运动速度，进而实现液力变矩器闭锁和解锁，具体的，当判断所述涡轮扭矩位于所述预设扭矩范围内时，保持液力变矩器的当前工作状态；当判断所述涡轮扭矩低于所述预设扭矩范围中的闭锁扭矩时，闭锁液力变矩器；当判断所述涡轮扭矩高于预设扭矩范围中的解锁扭矩时，解锁液力变矩器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种液力变矩器闭解锁方法的流程图；

图2为本发明另一实施例公开的一种液力变矩器闭解锁方法的流程图；

图3为本发明另一实施例公开的一种液力变矩器闭解锁方法的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种液力变矩器闭解锁方法、系统及用于牵引工作的工程机械，以适应于用于牵引工作的工程机械的液力变矩器闭解锁控制。

本实施例公开的一种液力变矩器闭解锁方法，如图1所示，包括步骤：

S101、获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；

S102、计算得到扭矩比K，所述扭矩比K为所述涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；

S103、比对所述扭矩比K和预设扭矩比范围(K₁,K₂)；

S104、若所述扭矩比处于预设扭矩比范围(K₁,K₂)，即K₁≤K≤K₂，保持液力变矩器的当前工作状态；

S105、当判断所述扭矩比K低于所述预设扭比矩范围(K₁,K₂)中的闭锁扭矩比K₁时，即K＜K₁，闭锁液力变矩器；

S106、当判断所述扭矩比K高于预设扭矩比范围(K₁,K₂)中的解锁扭矩比K₂时，即K＞K₂，解锁液力变矩器。

本发明公开的液力变矩器闭解锁方法，通过涡轮扭矩和发动机扭矩的比值确定当前工程机械的运动速度，进而实现液力变矩器闭锁和解锁，可以避免液力变矩器在工程机械速度较高的情况下工作，带来的传动效率较低，增加油耗和排放污染的问题。

本发明另一实施例还公开了一种液力变矩器闭解锁方法，如图2所示，包括步骤：

S201、获取液力变矩器控制模式信息；

S202、根据所述液力变矩器控制模式信息判断当液力变矩器控制模式是否为自动控制模式，当判断不是自动控制模式时，说明所述当前液力变矩器控制模式为手动控制模式，则执行步骤S203、由人工操作实现所述液力变矩器的闭解锁控制。

当判断为自动控制模式，执行步骤S204、获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；

S205、计算得到扭矩比K，所述扭矩比K为所述涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；

S206、比对所述扭矩比K和预设扭矩比范围(K₁,K₂)；

S207、若所述扭矩比处于预设扭矩比范围(K₁,K₂)，即K₁≤K≤K₂，保持液力变矩器的当前工作状态；

S208、当判断所述扭矩比K低于所述预设扭比矩范围(K₁,K₂)中的闭锁扭矩比K₁时，即K＜K₁，闭锁液力变矩器；

S209、当判断所述扭矩比K高于预设扭矩比范围(K₁,K₂)中的解锁扭矩比K₂时，即K＞K₂，解锁液力变矩器。

在上述实施例中，在获取当前液力变矩器控制模式信息的同时，还可以获取该液力变矩器的控制状态，根据所述当前液力变矩器控制模式信息确定当前液力变矩器的控制模式，比对所述液力变矩器的控制状态和当前液力变矩器控制模式，当满足预设条件时，更改所述液力变矩器的控制模式至与所述液力变矩器的控制状态相同的控制模式，此时的预设条件为所述液力变矩器的控制状态和所述当前液力变矩器控制模式不相同。

为了使更改液力变矩器的控制模式的步骤时机更为精确，上述的预设条件还可以包括：延迟一段时间获取的液力变矩器的控制状态和所述当前液力变矩器控制模式仍不相同，具体的，延迟时间可以但不限定取为0.3s到0.5s之间任意的时间常量。

在上述的两个方法实施例中，为了较为精确的确定液力变矩器的闭解锁时机，当判断所述扭矩比低于所述预设扭矩比范围中的闭锁扭矩后还包括：

连续预设次数、且相邻两次之间的间隔预设时间获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；

计算每次获取得到涡轮扭矩和发动机扭矩的比值，得到扭矩比；

当判断所述连续预设次数获取的扭矩比均低于所述预设扭矩比范围中的闭锁扭矩比，闭锁液力变矩器。

并且，当判断所述扭矩比高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比后还包括：

连续预设次数、且相邻两次之间的间隔预设时间获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；

计算每次获取得到涡轮扭矩和发动机扭矩的比值，得到扭矩比；

当判断所述连续预设次数获取的扭矩比均高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比，解锁液力变矩器。

具体的，获取涡轮扭矩的间隔时间的范围可以但不限定为0.3-0.5s，获取的次数可以但不限定为3-5。

同样，在上述两个实施例中，所述预设扭矩比范围可以为一，一般情况下，取在偶合点处的涡轮扭矩和发动机扭矩的比值作为扭矩比范围中的闭锁扭矩比，在闭锁扭矩比的基础上增加0.1-0.2作为扭矩比范围中的解锁扭矩比，这样，可以保证闭解锁过程的稳定。

也可以对应工程机械不同的工作档位设置不同的扭矩范围，以推土机为例，推土机在前进一档工作时，扭矩比范围中的闭锁扭矩比K₁取在偶合点处的涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；当推土机在前进二档行驶时，扭矩比范围中的闭锁扭矩比K₁取在液变最大效率处的涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；前进三档及后退档的闭锁扭矩比K₁取工作效率η为75-80％对应的较高的扭矩比，当然也可以取其它扭矩比值。

同样，闭锁扭矩的基础上增加0.1-0.2作为扭矩范围中的解锁扭矩比。

并且，上述两种情况设置扭矩范围时，扭矩比范围可但不限定选用最大油门状态的涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；还可以且与不同油门状态一一对应，此时，获取所述涡轮扭矩、发动机扭矩和档位信号的同时还需要获取油门信号。

此时，所述比对所述扭矩比和预设扭矩比范围之前还包括：

获取当前油门状态下的档位信号；

确定与所述档位信号相对应的预设扭矩比范围。

当获取到档位信号后，判断所述档位信号是否为空档，若为空档时，获取液力变矩器当前的工作状态，当其为闭锁状态时，则完成解锁过程。

上述两个实施例公开的液力变矩器闭解锁方法中，还需要检测是否存有制动信号，即检测工程机械的制动踏板是否被踩下时，当检测有制动信号时，则获取液力变矩器当前的工作状态，当其为闭锁状态时，则完成解锁过程。

本发明另一实施例公开的一种液力变矩器闭解锁系统，如图3所示，包括：

涡轮扭矩传感器101，用于采集涡轮扭矩；

发动机扭矩传感器102，用于采集发动机扭矩；

电子控制单元103，用于获取所述涡轮扭矩和发动机扭矩；计算得到扭矩比，所述扭矩比为所述涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；若所述扭矩比处于预设扭矩比范围，保持液力变矩器的当前工作状态；当判断所述扭矩比低于所述预设扭比矩范围中的闭锁扭矩比时，闭锁液力变矩器；当判断所述扭矩比高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比时，解锁液力变矩器。

本实施例公开的液力变矩器闭解锁系统中，电子控制单元103包括：

存储模块，存储有扭矩比范围；

获取模块，用于获取涡轮扭矩和发动机扭矩；

计算模块，用于计算得到扭矩比，所述扭矩比为所述涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；

第一判断模块，用于比对所述扭矩比和预设扭矩比范围；

控制信号生成模块，用于当所述第一判断模块判断扭矩比小于所述预设扭矩比范围中的闭锁扭矩比时，生成闭锁液力变矩器信号，当所述第一判断模块判断扭矩比大于所述预设扭矩比范围中的解锁扭矩比时，生成解锁液力变矩器信号。

当所述扭矩比范围为多个，且与档位对应时，所述存储模块还存储有扭矩比范围和档位的对应关系，所述液力变矩器闭解锁系统还包括档位信号传感器，采集档位信号，电子控制单元103中的获取模块还可以获取存储模块中与所述档位信号相对应的扭矩比范围。

档位信号传感器采集的档位信号，涡轮扭矩传感器101采集的涡轮扭矩，发动机扭矩传感器102采集器的发动机扭矩，均通过电子控制单元103的通讯接口输入至电子控制单元103；电子控制单元103的获取模块获取涡轮扭矩和发动机扭矩，并确定预设扭矩比范围，所述计算模块计算得到扭矩比，将其传输至所述判断模块；所述判断模块比对所述扭矩比和扭矩比范围，若所述扭矩比处于预设扭矩比范围，保持液力变矩器的当前工作状态；当判断所述扭矩比低于所述预设扭比矩范围中的闭锁扭矩比时，闭锁液力变矩器；当判断所述扭矩比高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比时，解锁液力变矩器。

同样如图3所示，本实施例公开的液力变矩器闭解锁系统还可以包括：切换手动控制模式和自动控制模式的控制模式选择开关104，此时，电子控制单元103的判断单元还用于判断当前液力变矩器控制模式，若所述当前液力变矩器控制模式为手动控制模式，所述控制模式选择开关切换为手动模式；若所述当前液力变矩器控制模式为自动模式，所述控制模式选择开关切换为自动模式。

与上述方法实施例公开的内容相同，本实施例公开的液力变矩器闭解锁系统还可以完成空档和存有制动信号时，解锁液力变矩器；具体的，档位信号传感器采集到档位信号后，电子控制单元103中的获取模块获取所述档位信号，判断模块判断所述档位信号是否为空档，若为空档时，电子控制单元103中的控制信号生成模块控制液力变矩器解锁。

本实施例公开的液力变矩器闭解锁系统还包括制动信号传感器，当工程机械的制动踏板被踩下，所述制动信号传感器得到制动信号，电子控制单元103中的获取模块获取所述制动信号后，电子控制单元103中的控制信号生成模块控制液力变矩器解锁。

本发明另一实施例还公开了一种用于牵引工作的工程机械，该工程机械包括上述实施例公开的液力变矩器闭解锁系统。

此处不再对液力变矩器闭解锁系统进行详细的论述，请参见上述实施例公开的内容。

具体的，本实施例公开的工程机械具体可以为推土机、推耙机、平地机或装载机，当然，还可以为其他用于牵引工作的工程机械。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种液力变矩器闭解锁方法，其特征在于，包括：

获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；

计算得到扭矩比，所述扭矩比为所述涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；

若所述扭矩比处于预设扭矩比范围，保持液力变矩器的当前工作状态；

当判断所述扭矩比低于所述预设扭矩比范围中的闭锁扭矩比时，闭锁液力变矩器；当判断所述扭矩比高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比时，解锁液力变矩器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取液力变矩器控制模式；

若所述液力变矩器控制模式为手动控制模式，则所述液力变矩器的闭解锁控制由人工操作实现；若所述液力变矩器控制模式为自动控制模式，则获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述液力变矩器的控制状态，将其与所述液力变矩器控制模式相比对；

当满足预设条件时，更改所述液力变矩器的控制模式至与所述液力变矩器的控制状态相同的控制模式，所述预设条件为所述液力变矩器的控制状态和所述液力变矩器控制模式不相同。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设条件还包括：延迟预设时间获取的液力变矩器的控制状态和所述液力变矩器控制模式仍不相同。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述预设扭矩比范围为多个时，所述计算得到扭矩比后还包括：

获取当前油门状态下的档位信号；

确定与所述档位信号相对应的预设扭矩比范围。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，当判断所述扭矩比低于所述预设扭矩比范围中的闭锁扭矩比后还包括：

连续预设次数、且相邻两次之间的间隔预设时间获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；

计算每次获取得到涡轮扭矩和发动机扭矩的比值，得到扭矩比；

当判断所述连续预设次数获取的扭矩比均低于所述预设扭矩比范围中的闭锁扭矩比，闭锁液力变矩器。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，当判断所述扭矩比高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比后还包括：

连续预设次数、且相邻两次之间的间隔预设时间获取当前油门状态下的涡轮扭矩和发动机扭矩；

计算每次获取得到涡轮扭矩和发动机扭矩的比值，得到扭矩比；

当判断所述连续预设次数获取的扭矩比均高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比，解锁液力变矩器。

8.一种液力变矩器闭解锁系统，其特征在于，包括：

涡轮扭矩传感器，用于采集涡轮扭矩；

发动机扭矩传感器，用于采集发动机扭矩；

电子控制单元，用于获取所述涡轮扭矩和发动机扭矩；计算得到扭矩比，所述扭矩比为所述涡轮扭矩和发动机扭矩的比值；若所述扭矩比处于预设扭矩比范围，保持液力变矩器的当前工作状态；当判断所述扭矩比低于所述预设扭矩比范围中的闭锁扭矩比时，闭锁液力变矩器；当判断所述扭矩比高于预设扭矩比范围中的解锁扭矩比时，解锁液力变矩器。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：切换手动控制模式和自动控制模式的控制模式选择开关，所述电子控制单元还用于判断液力变矩器控制模式，若所述液力变矩器控制模式为手动控制模式，则所述液力变矩器的闭解锁控制由人工操作实现；若所述液力变矩器控制模式为自动控制模式，则获取当前油门状态下的涡轮扭矩。

10.一种用于牵引工作的工程机械，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的系统。

11.根据权利要求10所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为推土机、推耙机、平地机或装载机。