CN111271443A - 一种推土机换挡控制器及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种推土机换挡控制器及系统。换挡控制器用于采集离合器油腔内的油温数据以及发动机的第一转速数据,根据油温数据以及第一转速数据确定第一被控量值;采集第一转速数据以及变矩器中涡轮输出端的第二转速数据,根据第一转速数据和第二转速数据确定第二被控量值;根据所述第一被控制量值以及第二被控量值生成换挡控制指令。换挡控制器采用发动机转速和油温数据确定针对比例电磁阀控制的目标电流值,基于发动机转速和变矩器涡轮转速的速比确定推土机的负载,进而确定离合器的接合速度,使推土机能够进行全温度范围下及全转速范围下的变速调节,可以有效降低变速箱的换挡冲击,提升变速箱整体寿命,提升驾乘人员的舒适性。

Description

一种推土机换挡控制器及系统
技术领域
本发明实施例涉及工程机械技术,尤其涉及一种推土机换挡控制器及系统。
背景技术
传动系统是推土机中的重要组成部分,传动系统的换挡品质直接影响推土机的操控性能。
现有技术中,推土机变速过程的换挡控制通常基于变速箱换挡曲线,而变速箱换挡曲线通常只根据单一标准工况进行标定,例如,在推土机热平衡后温度保持稳定之后,以传动系统油温75摄氏度时,发动机转速在额定功率1500rpm下,对变速箱换挡曲线进行系统标定,使得此状态下,换挡动作平顺和冲击最小。因此在复杂工况下,若采用变速箱换挡曲线进行全过程的变速调节,则容易出现较大的换挡冲击和压力波动,严重影响驾乘推土机的舒适性,同时也会降低传动系统中变速箱的使用寿命。
发明内容
本发明提供一种推土机换挡控制器及系统,以实现传动系统能够适应全温度、全转速的复杂工况,实现全过程的变速调节,有效降低变速箱的换挡冲击,提升驾乘人员的舒适性。
第一方面,本发明实施例提供了一种推土机换挡控制器,用于采集离合器油腔内的油温数据以及发动机的第一转速数据,根据所述油温数据以及第一转速数据确定第一被控量值;采集所述第一转速数据以及变矩器中涡轮输出端的第二转速数据,根据所述第一转速数据和第二转速数据确定第二被控量值;根据所述第一被控制量值以及第二被控量值生成换挡控制指令。
进一步的,还用于采集变矩器出油口的第一压力数据以及离合器油腔的第二压力数据,根据所述第一压力数据以及所述第二压力数据确定第三被控量值,根据所述第一被控量值、第二被控量值以及第三被控量值生成换挡控制指令。
进一步的,换挡控制器通过第一MAP图确定所述第一被控量值,其中,所述第一MAP图为包括所述第一转速数据、油温数据以及第一被控量值的数据曲线图,通过第二MAP图确定所述第二被控量值,其中,所述第二MAP图为包括所述第一转速数据、第二转速数据以及第二被控量值的数据曲线图。
进一步的,换挡控制器通过第三MAP图确定所述第三被控量值,其中,所述第三MAP图为包括所述第一压力数据、第二压力数据以及第三被控量值的数据曲线图。
第二方面,本发明实施例还提供了一种推土机换挡系统,包括本发明实施例记载的换挡控制器,还包括换挡操作单元、变矩器、变速箱、温度传感器、第一转速传感器以及第二转速传感器,所述换挡控制器用于根据第一被控制量值、第二被控制量值生成控制所述变速箱的换挡控制指令,所述换挡操作单元与所述换挡控制器电连接,用于发送换挡请求指令,发动机通过所述变矩器与所述变速箱相连接,所述温度传感器用于检测所述变速箱中离合器油腔内的油温数据,所述第一转速传感器用于检测发动机的第一转速数据,所述第二转速传感器用于检测所述变矩器中涡轮输出端的第二转速数据。
进一步的,还包括第一压力传感器、第二压力传感器,所述第一压力传感器用于检测所述变矩器出油口的第一压力数据,所述第二压力传感器用于检测所述变速箱中离合器油腔的第二压力数据,所述换挡控制器根据所述第一压力数据以及所述第二压力数据确定第三被控量值,所述换挡控制器根据所述第一被控制量值、第二被控制量值以及第三被控量值生成控制所述变速箱的换挡控制指令。
进一步的,所述变速箱包括前进离合器、倒退离合器和至少两个档位离合器,每种离合器配置一个比例电磁阀、一个温度传感器、一个第二压力传感器,所述换挡控制器用于生成控制比例电磁阀的换挡控制指令。
进一步的,所述档位离合器包括一档离合器,所述换挡控制器根据所述第一被控制量值、第二被控制量值以及第三被控量值生成控制所述一档离合器上配置的比例电磁阀的换挡控制指令。
进一步的,所述换挡控制器根据所述第一被控制量值、第二被控制量值生成控制其余档位离合器上配置的比例电磁阀的换挡控制指令。
进一步的,所述换挡控制器通过第一MAP图确定所述第一被控量值,其中,所述第一MAP图为包括所述第一转速数据、油温数据以及第一被控量值的数据曲线图,通过第二MAP图确定所述第二被控量值,其中,所述第二MAP图为包括所述第一转速数据、第二转速数据以及第二被控量值的数据曲线图。
进一步的,所述换挡控制器通过第三MAP图确定所述第三被控量值,其中,所述第三MAP图为包括所述第一压力数据、第二压力数据以及第三被控量值的数据曲线图。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:采用发动机转速和油温数据确定针对比例电磁阀控制的目标电流值,基于发动机转速和变矩器涡轮转速的速比确定推土机的负载,基于负载状态,确定离合器的接合速度,使推土机能够进行全温度范围下及全转速范围下的变速调节,可以有效降低变速箱的换挡冲击,提升变速箱整体寿命,提升驾乘人员的舒适性。
附图说明
图1是实施例一中一种控制器换挡控制流程图;
图2是实施例二中控制系统的结构框图;
图3是实施例二中另一种控制系统的结构框图;
图4是实施例二中控制系统的传动简图;
图5是实施例二中变速箱的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
本实施例提出一种推土机换挡控制器,图1是实施例一中一种控制器换挡控制流程图,参考图1,换挡控制包括:
S1.采集离合器油腔内的油温数据以及发动机的第一转速数据,根据油温数据以及第一转速数据确定第一被控量值。
本实施例中,控制器用于生成针对离合器上配置的比例电磁阀的控制指令,第一被控量值为用于进行比例电磁阀控制的目标电流值。
传动系统中,与换挡品质相关的影响因素包括变速箱输入端转速、输出端转速,离合器油腔油液温度、粘度、压力,离合器扭矩,变矩器泵压、变速箱入油口压力等。本实施例中,为了简化传动系统以及减小换挡控制器的运算负荷,选择对目标电流值变化影响最大的两个影响因素作为确定目标电流值的参考值。示例性的,选择影响因素时可以测试不同参数(变速箱输入端转速、输出端转速,离合器油腔油液温度、粘度、压力,离合器扭矩,变矩器泵压、变速箱入油口压力等)在相同变化量下,控制电流的变化量,选取对电流变化影响最大的两种参数作为作为确定目标电流值的参考值。
S2.采集第一转速数据以及变矩器中涡轮输出端的第二转速数据,根据第一转速数据和第二转速数据确定第二被控量值。
示例性的,第二被控量值为用于进行比例电磁阀控制的达到目标电流值所需的时间,该时间决定了离合器的接合速度。可选的,变矩器为液力变矩器。
推土机变速箱的档位通常较少,因此不同档位之间的速比变化比较大,考虑到推土机带载作业下负载变化剧烈这一固有特性,本实施例中,将达到目标电流值所需的时间作为换挡控制中的参考因素,以保证换挡平稳无冲击。具体的,通过第二转速数据和第一转速的比值确定推土机的负载状态,若比值更接近于与100%,则判定推土机当前负载较小,此时控制达到目标电流值所需的时间较长,使离合器结合的速度相对较慢,以减小由于换挡过快,而造成换挡前后推土机速度过大而造成的顿挫感。若比值更接近于与0%,则判定推土机当前负载较大,此时控制达到目标电流值所需的时间较短,使离合器结合的速度相对较快,以避免由于换挡过慢,推土机功率不足而造成滑转率过高的问题。
示例性的,本实施例中,可以采用参数拟合的方法建立第一转速数据、油温数据以及理想第一被控量值之间的函数关系;建立第一转速数据、第二转速数据以及理想第二被控量值之间的函数关系,通过函数关系式解算被控量。也可以构建包含第一转速数据、油温数据以及第一被控量值的MAP图;构建包含第一转速数据、第二转速数据以及第二被控量值的MAP图,通过查询MAP图确定被控量值。
S3.根据所述第一被控制量值以及第二被控量值生成换挡控制指令。
本步骤中,控制指令为控制电流值按照一定的速率到达目标值,其中目标值为被控比例电磁阀对应的目标电流值,电流值升高的速率由达到目标电流值所需的时间以及目标电流值共同确定。
本实施例提出的换挡控制器基于对换挡品质影响最大的两个因素,即发动机转速和油温数据确定针对比例电磁阀控制的目标电流值,基于发动机转速和变矩器涡轮转速的速比确定推土机的负载,基于负载状态,确定离合器的接合速度,可以使推土机适应全温度范围下及全转速范围下的变速调节,换挡控制器针对不同工况调整相应的目标电流值和离合器接合时间可以有效降低变速箱的换挡冲击,提升变速箱整体寿命,提升驾乘人员的舒适性。
作为一种优选方案,换挡控制器还用于采集变矩器出油口的第一压力数据以及离合器油腔的第二压力数据,根据第一压力数据以及第二压力数据确定第三被控量值,根据第一被控量值、第二被控量值以及第三被控量值生成换挡控制指令。
推土机在实际作业过程中,会有轻微的液压油从变速箱中渗出,这样离合器所需的油量和实际油量之间存在一定的偏差,容易造成离合器齿轮啮合时所需的压力不足,因此,本实施例中,基于变矩器出油口的第一压力数据以及离合器油腔的第二压力数据,例如两者的差值生成用于辅助控制比例电磁阀的电流补偿值,即第三被控量值,以提高换挡控制的精度。可选的,可以采用参数拟合的方法建立第一压力数据、第二压力数据以及理想第三被控量值之间的函数关系。也可以构建包含第一压力数据、第二压力数据以及第三被控量值的MAP图。
作为一种优选方案,换挡控制器通过第一MAP图确定第一被控量值,其中,第一MAP图为包括所述第一转速数据、油温数据以及第一被控量值的数据曲线图。通过第二MAP图确定第二被控量值,其中,第二MAP图为包括第一转速数据、第二转速数据以及第二被控量值的数据曲线图。
示例性的,通过试验的方式构建第一MAP图、第二MAP图和第三MAP图。进行构建第一MAP图的试验时,在不同的发动机转速下,测试不同油温、不同目标电流值下离合器的滑差、离合器输出扭矩或者离合器齿轮啮合时的工作压力,以滑差、离合器输出扭矩或者离合器齿轮啮合时的工作压力为评价指标,测定不同工况下最佳的目标电流值。进行构建第二MAP图的试验时,针对推土机高负载状态以及低负载状态进行分别测试,高负载时,在不同的发动机转速下,测试不同涡轮转速、不同离合器接合时间下的滑转率,以滑转率为评价指标确定不同工况下最佳的离合器接合时间,低负载时,在不同的发动机转速下,测试不同涡轮转速、不同离合器接合时间下的速度的变化率,以速度变化率为评价指标确定不同工况下最佳的离合器结合时间。
作为一种优选方案,换挡控制器通过第三MAP图确定第三被控量值,其中,第三MAP图为包括第一压力数据、第二压力数据以及第三被控量值的数据曲线图。
进行构建第三MAP图的试验时,在不同的变矩器出油口压力下,测试不同离合器油腔压力、不同电流补偿值下离合器的滑差、离合器输出扭矩或者离合器齿轮啮合时的工作压力,以滑差、离合器输出扭矩或者离合器齿轮啮合时的工作压力为评价指标,测定不同工况下最佳的电流补偿值。
通过MAP图,换挡控制器可以根据当前工况查询出最佳的被控量值,使变速箱在全工况范围内可以完成最佳的换挡过程,最大限度的提升驾乘舒适性、减少换挡冲击和延长变速箱的寿命。
作为一种可实施方案,也可以根据测试数据出现的频率确定电流补偿值,例如确定理想的齿轮啮合工作压力、滑差或者离合器输出扭矩,在相同的变矩器出油口压力、相同离合器油腔压力下测试得到一组电流补偿值,利用韦伯分布计算电流补偿值对应的分布曲线,根据分布曲线选择出现频次最大的电流补偿值作为当前变矩器出油口压力,离合器油腔压力所对应的电流补偿值。
实施例二
本实施例提出一种推土机换挡系统,图2是实施例二中控制系统的结构框图,参考图2,换挡系统包括换挡控制器1、换挡操作单元2、变矩器3、变速箱4、温度传感器9、第一转速传感器6以及第二转速传感器7。其中,变速箱4配置有比例电磁阀,比例电磁阀用于根据换挡控制指令调节进入离合器内液压油的流量。
换挡控制器1用于根据第一被控制量值、第二被控制量值生成控制变速箱4的换挡控制指令。换挡操作单元2与换挡控制器1电连接,用于发送换挡请求指令,发动机11通过变矩器3与变速箱4相连接。温度传感器9用于检测变速箱4中离合器油腔内的油温数据,第一转速传感器6用于检测发动机11的第一转速数据,第二转速传感器7用于检测变矩器3中涡轮输出端的第二转速数据。
示例性的,换挡操作单元2为换挡操控手柄或者换挡操控按钮。换挡控制器1为TCU(Transmission Control Unit,变速箱控制单元),变矩器3为液力变矩器,变速箱4为行星式动力换挡变速箱。第一被控量值为用于进行比例电磁阀控制的目标电流值,第二被控量值为用于进行比例电磁阀控制的达到目标电流值所需的时间。本实施例中,换挡控制器1的控制方法以及起到的有益效果与实施例一中步骤S1至S3记载的内容相同。
作为一种可替换方案,换挡控制器1通过第一MAP图确定第一被控量值,其中,第一MAP图为包括第一转速数据、油温数据以及第一被控量值的数据曲线图,通过第二MAP图确定第二被控量值,其中,第二MAP图为包括第一转速数据、第二转速数据以及第二被控量值的数据曲线图。
本实施例中,第一MAP图和第二MAP图的构建方法与实施例一中记载的内容相同。示例性的,第一MAP图和第二MAP图可以为一组MAP图,例如,第一MAP图包括分别针对前进离合器F、倒退离合器R、一档离合器Ⅰ、二档离合器Ⅱ、三档离合器Ⅲ的MAP图;也可以是一个MAP图,即不同离合器共用一张MAP图。
图3是实施例二中另一种控制系统的结构框图,参考图3,变速箱4包括前进离合器F、倒退离合器R和至少两个档位离合器(离合器Ⅰ、离合器Ⅱ、离合器Ⅲ),每种离合器配置一个比例电磁阀(401-405)、一个温度传感器(101-105)、一个第二压力传感器(91-95),换挡控制器1用于生成控制比例电磁阀(401-405)的换挡控制指令。本实施例中,通过控制前进离合器F、倒退离合器R的分离和接合以控制推土机的前进方向,通过控制各档位离合器的分离和接合以控制变速箱所处的档位。针对不同的离合器,换挡控制器确定被控量值时,使用参考值的类型相同,但被控量值的大小各不相同,换挡控制器根据被控量值生成的控制指令用于离合器结合过程中比例电磁阀的控制。
图4是实施例二中控制系统的传动简图,参考图3和图4,示例性的,当前推土机的档位为前进二档,若通过换挡手柄将档位换到一档,则换挡控制器1接收由第一转速传感器6采集的发动机11转速,接收由温度传感器105采集的一档离合器Ⅰ油腔内的油温,进而通过第一MAP图确定用于控制比例电磁阀405的目标电流值;换挡控制器1接收由第一转速传感器6采集的发动机11转速,接收由第二转速传感器7采集的变矩器3涡轮输出端的转速,进而通过第二MAP图确定用于控制比例电磁阀405的达到目标电流值所需的时间;换挡控制器1控制二挡离合器Ⅱ分离,根据控制指令(目标电流值及电流值增加的速率)控制一档离合器Ⅰ接合。当前推土机的档位为前进一档,若通过换挡手柄将档位换到倒退一档,则换挡控制器1接收由第一转速传感器6采集的发动机11转速,接收由温度传感器102采集的倒退离合器R油腔内的油温,进而确定用于控制比例电磁阀402的目标电流值;换挡控制器1接收由第一转速传感器6采集的发动机11转速,接收由第二转速传感器7采集的变矩器3涡轮输出端的转速,进而确定用于控制比例电磁阀402的达到目标电流值所需的时间;换挡控制器1控制前进离合器F分离,根据控制指令控制倒退离合器R接合。
可选的,参考图3,控制系统还包括显示屏12,显示屏12与换挡控制器1电连接,用于显示推土机当前的档位。
参考图2,换挡控制系统还包括第一压力传感器8、第二压力传感器10,第一压力传感器8用于检测变矩器3出油口的第一压力数据,第二压力传感器用于检测变速箱4中离合器油腔的第二压力数据,换挡控制器1根据第一压力数据以及第二压力数据确定第三被控量值。换挡控制器1根据第一被控制量值、第二被控制量值以及第三被控量值生成控制变速箱4的换挡控制指令。
本实施例中,通过引入第三被控量值,即用于补偿目标电流值的补偿值,避免了由于液压油从变速箱中渗出,离合器齿轮啮合时所需的压力不足,而造成换挡控制精度下降的问题。
参考图3,档位离合器包括一档离合器Ⅰ,作为一种优选方案,换挡控制器1根据第一被控制量值、第二被控制量值以及第三被控量值生成控制一档离合器Ⅰ上配置的比例电磁阀405的换挡控制指令;换挡控制器1根据第一被控制量值、第二被控制量值生成控制其余档位离合器(F,R,Ⅱ,Ⅲ)上配置的比例电磁阀(401,402,404,403)的换挡控制指令。
推土机处于一档状态下时,离合器输出扭矩相对较大,提高液压油传递力矩的精度可以保证一档状态下离合器的输出扭矩接近理想的最大扭矩输出值。由于液压油的温度以及离合器渗油量都会影响液压油传递力矩的效果,因此,本实施例中,针对一档离合器Ⅰ的控制时,在采集离合器油腔内油温的同时,还采集变矩器3出油口以及离合器油腔内的油压,根据液压油的压力值确定离合器的渗油量,进而确定用于补偿目标电流值的电流补偿值,以提高换挡品质以及提高推土机的作业性能。相对于一档离合器Ⅰ,离合器渗油量对其余离合器换挡品质的影响相对较小,因此仅采用第一被控制量值和第二被控制量生成针对其余离合器的控制指令可以简化换挡控制系统。
作为一种可替换方案,换挡控制器1通过第三MAP图确定第三被控量值,其中,第三MAP图为包括第一压力数据、第二压力数据以及第三被控量值的数据曲线图。
示例性的,进行构建第三MAP图的试验时,在不同的离合器油腔内油温、变矩器出油口压力下,测试不同离合器油腔压力、不同电流补偿值下离合器的滑差、离合器输出扭矩或者离合器齿轮啮合时的工作压力,以滑差、离合器输出扭矩或者离合器齿轮啮合时的工作压力为评价指标,测定不同工况下最佳的电流补偿值。其中第三MAP图为一组MAP图,每个MAP图对应一个离合器油腔内的油温值。示例性的,换挡控制器1进行离合器控制时,可以首先确定离合器油腔内的油温,再根据油温选择对应的第三MAP图,进而确定第三被控量值。
本实施例中,换挡控制器1还可以采集并存储除发动机转速、离合器油腔油液温度、涡轮输出端转速、变矩器出油口油压、离合器油腔内油压之外的其他工况数据,例如离合器油腔内液压油的粘度、推土机滑转率等,上述实际工况中的数据可作为构建MAP图时的参考数据,以使构建的MAP图的更加贴近推土机的实际工况。
图5是实施例二中变速箱的结构示意图,参考图5,作为一种可是实施方案,比例电磁阀4配置在离合器上与离合器的油腔相连接,压力传感器9以及温度传感器10配置在离合器上,压力传感器9以及温度传感器10的检测端位于离合器的油腔内,以保证检测的温度值以及压力值的精度。示例性的,可以采用温度压力一体式传感器作为检测元件,也可以使用单独的温度、压力传感器作为检测元件。
本实施例中,换挡控制系统可以根据液压油的油温灵活确定比例电磁阀的控制电流,实现电磁阀控制电流的精准匹配,确保传动系统开启平稳、响应快,有效解决了传统方案中因电磁阀控制电流匹配不合理而导致的传动系统启停冲击或操纵手柄空行程大的问题。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种推土机换挡控制器,其特征在于,采集离合器油腔内的油温数据以及发动机的第一转速数据,根据所述油温数据以及第一转速数据确定第一被控量值;
采集所述第一转速数据以及变矩器中涡轮输出端的第二转速数据,根据所述第一转速数据和第二转速数据确定第二被控量值;
根据所述第一被控制量值以及第二被控量值生成换挡控制指令。
2.如权利要求1所述的控制器,其特征在于,还用于采集变矩器出油口的第一压力数据以及离合器油腔的第二压力数据,根据所述第一压力数据以及所述第二压力数据确定第三被控量值,
根据所述第一被控量值、第二被控量值以及第三被控量值生成换挡控制指令。
3.如权利要求1所述的控制器,其特征在于,通过第一MAP图确定所述第一被控量值,其中,所述第一MAP图为包括所述第一转速数据、油温数据以及第一被控量值的数据曲线图,
通过第二MAP图确定所述第二被控量值,其中,所述第二MAP图为包括所述第一转速数据、第二转速数据以及第二被控量值的数据曲线图。
4.如权利要求2所述的控制器,其特征在于,通过第三MAP图确定所述第三被控量值,其中,所述第三MAP图为包括所述第一压力数据、第二压力数据以及第三被控量值的数据曲线图。
5.一种推土机换挡系统,其特征在于,包括权利要求1所述的换挡控制器,还包括换挡操作单元、变矩器、变速箱、温度传感器、第一转速传感器以及第二转速传感器,所述换挡控制器用于根据第一被控制量值、第二被控制量值生成控制所述变速箱的换挡控制指令,
所述换挡操作单元与所述换挡控制器电连接,用于发送换挡请求指令,发动机通过所述变矩器与所述变速箱相连接,
所述温度传感器用于检测所述变速箱中离合器油腔内的油温数据,所述第一转速传感器用于检测发动机的第一转速数据,所述第二转速传感器用于检测所述变矩器中涡轮输出端的第二转速数据。
6.如权利要求5所述的换挡系统,其特征在于,还包括第一压力传感器、第二压力传感器,
所述第一压力传感器用于检测所述变矩器出油口的第一压力数据,所述第二压力传感器用于检测所述变速箱中离合器油腔的第二压力数据,所述换挡控制器根据所述第一压力数据以及所述第二压力数据确定第三被控量值,
所述换挡控制器根据所述第一被控制量值、第二被控制量值以及第三被控量值生成控制所述变速箱的换挡控制指令。
7.如权利要求6所述的换挡系统,其特征在于,所述变速箱包括前进离合器、倒退离合器和至少两个档位离合器,每种离合器配置一个比例电磁阀、一个温度传感器、一个第二压力传感器,
所述换挡控制器用于生成控制比例电磁阀的换挡控制指令。
8.如权利要求7所述的换挡系统,其特征在于,所述档位离合器包括一档离合器,所述换挡控制器根据所述第一被控制量值、第二被控制量值以及第三被控量值生成控制所述一档离合器上配置的比例电磁阀的换挡控制指令;
所述换挡控制器根据所述第一被控制量值、第二被控制量值生成控制其余档位离合器上配置的比例电磁阀的换挡控制指令。
9.如权利要求5所述的换挡系统,其特征在于,所述换挡控制器通过第一MAP图确定所述第一被控量值,其中,所述第一MAP图为包括所述第一转速数据、油温数据以及第一被控量值的数据曲线图,
通过第二MAP图确定所述第二被控量值,其中,所述第二MAP图为包括所述第一转速数据、第二转速数据以及第二被控量值的数据曲线图。
10.如权利要求5所述的换挡系统,其特征在于,所述换挡控制器通过第三MAP图确定所述第三被控量值,其中,所述第三MAP图为包括所述第一压力数据、第二压力数据以及第三被控量值的数据曲线图。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112013047A (zh) * 2020-08-07 2020-12-01 东风汽车集团有限公司 混合动力电耦合箱液压系统下线检测自学习方法及系统
CN112628394A (zh) * 2021-02-18 2021-04-09 雷沃工程机械集团有限公司 一种装载机行星变速箱离合器控制策略
CN112628395A (zh) * 2021-02-18 2021-04-09 雷沃工程机械集团有限公司 一种装载机行星变速箱用比例电磁阀控制策略
CN112648367A (zh) * 2021-02-18 2021-04-13 雷沃工程机械集团有限公司 一种装载机行星变速箱比例电磁阀电流控制方法
CN113389893A (zh) * 2021-06-09 2021-09-14 湖南三一路面机械有限公司 换挡变速方法、变速箱及工程机械
CN114323637A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 盛瑞传动股份有限公司 变速器p2c特性测定方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006342825A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Toyota Motor Corp 自動変速機の制御装置
CN107218384A (zh) * 2016-03-22 2017-09-29 丰田自动车株式会社 车辆的变速控制装置
US20180266544A1 (en) * 2017-03-15 2018-09-20 Honda Motor Co.,Ltd. Power transmission control device, and power transmission or vehicle including the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006342825A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Toyota Motor Corp 自動変速機の制御装置
CN107218384A (zh) * 2016-03-22 2017-09-29 丰田自动车株式会社 车辆的变速控制装置
US20180266544A1 (en) * 2017-03-15 2018-09-20 Honda Motor Co.,Ltd. Power transmission control device, and power transmission or vehicle including the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112013047A (zh) * 2020-08-07 2020-12-01 东风汽车集团有限公司 混合动力电耦合箱液压系统下线检测自学习方法及系统
CN112013047B (zh) * 2020-08-07 2021-07-06 东风汽车集团有限公司 混合动力电耦合箱液压系统下线检测自学习方法及系统
CN112628394A (zh) * 2021-02-18 2021-04-09 雷沃工程机械集团有限公司 一种装载机行星变速箱离合器控制策略
CN112628395A (zh) * 2021-02-18 2021-04-09 雷沃工程机械集团有限公司 一种装载机行星变速箱用比例电磁阀控制策略
CN112648367A (zh) * 2021-02-18 2021-04-13 雷沃工程机械集团有限公司 一种装载机行星变速箱比例电磁阀电流控制方法
CN113389893A (zh) * 2021-06-09 2021-09-14 湖南三一路面机械有限公司 换挡变速方法、变速箱及工程机械
CN114323637A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 盛瑞传动股份有限公司 变速器p2c特性测定方法、装置、电子设备及存储介质

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