CN112049928A - 推土机电控换挡控制方法、装置及推土机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种推土机电控换挡控制方法、装置及推土机。本发明实施例提供的推土机电控换挡控制方法包括：获取变矩器的输入转速和变矩器的输出转速以及控制手柄的换挡信息；其中，换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位或从换离挡位降至目标挡位；根据变矩器的输入转速和变矩器的输出转速确定变矩器的负载工况；基于负载工况以及换挡信息确定变速箱输出转速预设规则；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则；其中，预设规则包括变速箱输出转速目标曲线或变速箱输出转速目标斜率。本发明实施例提供的推土机电控换挡控制方法，以实现换挡及时准确无冲击，换挡品质高的效果。

Description

推土机电控换挡控制方法、装置及推土机

技术领域

本发明实施例涉及电控技术领域，尤其涉及一种推土机电控换挡控制方法、装置及推土机。

背景技术

推土机电控变速换挡控制方法决定了推土机行走操纵舒适性的好坏，因此，对推土机电控变速换挡控制方法进行研究十分必要。

目前，推土机领域采用的电控系统控制是基于压力控制的开环系统，即通过控制比例阀电流控制离合器压力曲线变化，实现离合器结合换挡。

然而，推土机作业初期和作业一段时间后，传动油温差别很大，不同载荷时油温差别也很大，并且传动油温的变化对离合器压力变化的控制影响较大，最终会影响换挡控制的效果；且电控系统控制元件比例阀随温度变化，线圈电阻也会在一定范围内变化，从而导致控制精度存在差异，影响换挡品质。

发明内容

本发明实施例提供一种推土机电控换挡控制方法、装置及推土机，以实现换挡及时准确无冲击，换挡品质高的效果。

第一方面，本发明实施例提供了推土机电控换挡控制方法，该方法包括：

获取变矩器的输入转速和所述变矩器的输出转速以及控制手柄的换挡信息；其中，所述换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位或从换离挡位降至目标挡位；

根据所述变矩器的输入转速和所述变矩器的输出转速确定变矩器的负载工况；

基于所述负载工况以及所述换挡信息确定变速箱输出转速预设规则；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则；

其中，所述预设规则包括变速箱输出转速目标曲线或变速箱输出转速目标斜率。

可选的，根据变矩器的输入转速和所述变矩器的输出转速确定变矩器的负载工况，包括：

判断所述变矩器的输入转速是否大于等于所述变矩器的输出转速；

若是，则确定所述变矩器的负载工况为正向负载工况；

若否，则确定所述变矩器的负载工况为反向负载工况。

可选的，所述负载工况包括正向负载工况；所述换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，包括：

将所述换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第一预设电流，以及将所述目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大；

获取所述变速箱实际输出转速；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使所述变速箱实际输出转速与第一预设转速的差值在预设范围内；其中，所述第一预设转速基于所述第一预设电流确定；

确定所述变速箱实际输出转速大于第二预设转速时，控制换离挡位对应的比例阀断电以及目标挡位对应的比例阀内的电流降至第二预设电流；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，直至所述变速箱实际输出转速达到所述目标挡位的预设转速。

可选的，所述负载工况包括反向负载工况；所述换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，包括：

获取所述变速箱实际输出转速；

当所述变速箱实际输出转速小于所述预设规则对应的变速箱目标输出转速时，控制所述换离挡位对应的比例阀内的电流下降为0以及将所述目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大，直至所述变速箱实际输出转速满足所述预设规则时，将所述目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第三预设电流；或者，当所述变速箱实际输出转速大于所述预设规则对应的变速箱目标输出转速时，将所述换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第四预设电流以及控制所述目标挡位对应的比例阀内的电流保持最大，直至所述变速箱实际输出转速满足所述预设规则时，将所述目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第五预设电流；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，直至所述变速箱实际输出转速达到所述目标挡位的预设转速。

可选的，调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，包括：

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流和所述换离挡位对应的比例阀内的电流。

可选的，所述负载工况包括正向负载工况；所述换挡信息包括从换离挡位降至目标挡位；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，包括：

获取所述变速箱实际输出转速；

当所述变速箱实际输出转速小于所述预设规则对应的变速箱目标输出转速时，控制所述换离挡位对应的比例阀内的电流下降为0以及将所述目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大，直至所述变速箱实际输出转速满足所述预设规则时，将所述目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第六预设电流；或者，当所述变速箱实际输出转速大于所述预设规则对应的变速箱目标输出转速时，将所述换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第七预设电流以及控制所述目标挡位对应的比例阀内的电流保持最大，直至所述变速箱实际输出转速满足所述预设规则时，将所述目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第八预设电流；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，直至所述变速箱实际输出转速达到所述目标挡位的预设转速。

可选的，调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，包括：

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流和所述换离挡位对应的比例阀内的电流。

可选的，所述负载工况包括反向负载工况；所述换挡信息包括从换离挡位降至目标挡位；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，包括：

将所述换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第九预设电流，以及将所述目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大；

获取所述变速箱实际输出转速；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使所述变速箱实际输出转速与第三预设转速的差值在预设范围内；其中，所述第三预设转速基于所述第九预设电流确定；

确定所述变速箱实际输出转速小于第四预设转速时，控制换离挡位对应的比例阀断电以及目标挡位对应的比例阀内的电流降至第十预设电流；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，直至所述变速箱实际输出转速达到所述目标挡位的预设转速。

第二方面，本发明实施例还提供了一种推土机电控换挡控制装置，该推土机电控换挡控制装置包括：

获取模块，用于获取变矩器的输入转速和输出转速以及控制手柄的换挡信息；其中，所述换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位或从换离挡位降至目标挡位；

第一确定模块，用于根据变矩器的输入转速和输出转速确定变矩器的负载工况；

第二确定模块，用于基于所述负载工况以及所述换挡信息确定变速箱输出转速预设规则；

调节模块，用于调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则；

其中，所述预设规则包括变速箱输出转速目标曲线或变速箱输出转速目标斜率。

第三方面，本发明实施例还提供了一种推土机，包括控制手柄、控制器、第一转速传感器、第二转速传感器、第三转速传感器、发动机、变矩器、变速箱和压力供油部件；所述变速箱内部设置有多个比例阀和与所述比例阀一一对应的离合器；所述压力供油部件与各所述离合器相连；所述比例阀内的电流控制所述离合器的油腔内的压力，以使所述油腔泄油或充油；

所述第一转速传感器位于所述变矩器的转速输入端，所述第二转速传感器位于所述变矩器的转速输出端，所述第三转速传感器位于所述变速箱的转速输出端；

所述控制器分别与所述控制手柄、所述第一转速传感器、所述第二转速传感器、所述第三转速传感器、比例阀电连接；

所述变矩器分别与所述发动机以及所述变速箱电连接；

所述控制器用于获取所述控制手柄的换挡信息以及获取所述第一转速传感器采集的所述变矩器的输入转速、所述第二转速传感器采集的所述变矩器的输出转速和第三转速传感器采集的所述变速箱实际输出转速；

其中，所述控制器还用于执行第一方面所述的推土机电控换挡控制方法。

本发明实施例提供的推土机电控换挡控制方法、装置及推土机，不同负载工况下，通过对整机输出转速检测及变速箱实际输出转速变化，不断调整比例阀电流，直至趋近变速箱目标输出转速，实现平稳换挡，换挡品质高，通用性强，售后服务成本低；同时无需对比例阀输出压力和离合器结合点的标定，程序调试和标定时间缩短；且使用过程中避免了随着比例阀、离合器性能的变化导致换挡品质改变的问题。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种推土机电控换挡控制方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种推土机电控换挡控制装置的结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种推土机的结构示意图。

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

图1为本发明实施例一提供的一种推土机电控换挡控制方法的流程图，本实施例可适用于推土机电控换挡的情况。该方法可以由推土机电控换挡控制装置来执行。

参见图1，本发明实施例的方法具体包括如下步骤：

S110、获取变矩器的输入转速和变矩器的输出转速以及控制手柄的换挡信息；其中，换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位或从换离挡位降至目标挡位。

其中，例如可以通过转速传感器获取变矩器的输入转速和变矩器的输出转速，转速传感器将获取的变矩器的输入转速和变速器的输出转速发送至控制器。由于控制器与控制手柄电连接，驾驶员操作控制手柄换挡时，驾驶员对控制手柄的操作被控制器读取，控制器识别驾驶员通过控制手柄当前使推土机处于哪个挡位，即会检测到换挡信息，其中，换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位或从换离挡位降至目标挡位。示例性的，换挡信息包括从一挡升至二挡或从二挡降至一挡等。当控制器检测到驾驶员操作使当前挡位发生变化时，就需要给发生变化的相应的离合器油腔进行冲油或泄油。

S120、根据变矩器的输入转速和变矩器的输出转速确定变矩器的负载工况。

其中，控制器根据获取的变矩器的输入转速和变矩器的输出转速确定变矩器的负载工况。变矩器的负载工况包括正向负载工况或反向负载工况。

可选的，根据变矩器的输入转速和变矩器的输出转速确定变矩器的负载工况，包括：判断变矩器的输入转速是否大于等于变矩器的输出转速；若是，则确定变矩器的负载工况为正向负载工况；若否，则确定变矩器的负载工况为反向负载工况。

其中，换挡瞬间，首先判断变矩器的输入转速和变矩器的输出转速大小，若变矩器的输入转速n0大于变矩器的输出转速n1，则变矩器为正向负载工况。若变矩器的输入转速n0小于变矩器的输出转速n1，则变矩器为反向负载工况。

S130、基于负载工况以及换挡信息确定变速箱输出转速预设规则；其中，预设规则包括变速箱输出转速目标曲线或变速箱输出转速目标斜率。

其中，基于负载工况以及换挡信息可以确定推土机的四种情况，包括正向负载升挡换挡、负向负载升挡换挡、正向负载降挡换挡和负向负载降挡换挡。每一种情况对应一个变速箱输出转速预设规则，其中，预设规则包括变速箱输出转速目标曲线或变速箱输出转速目标斜率。变速箱输出转速目标曲线为变速箱输出转速与时间的变化曲线，即n₂₁＝f(t)，也就是说，不同的时间都会对应一个变速箱目标输出转速。变速箱输出转速目标斜率为一定值，例如为K₀。可根据变速箱输出转速目标曲线确定变速箱应该需要输出的转速；也可根据变速箱输出转速目标斜率调整变速箱应该需要输出的转速(通过控制对应的比例阀的电流实现变速箱输出转速的调节)，以使其满足变速箱输出转速目标斜率，例如，变速箱输出转速目标斜率为K₀，前一时刻t₁变速箱对应的输出转速为n₂₂，后一时刻t₂变速箱对应的输出转速为n₂₃，则确定的变速箱输出转速斜率K₁为(n₂₃-n₂₂)/(t₂-t₁)，调节变速箱的输出转速，直至K₁趋近于K₀，如此，可以保持推土机的平稳换挡。

S140、调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则。

其中，变速箱内部设置有多个比例阀和与比例阀一一对应的离合器；压力供油部件与各离合器相连；比例阀内的电流控制离合器的油腔内的压力，以使油腔泄油或充油。

示例性的，当预设规则为变速箱输出转速目标曲线时，实时获取变速箱的实际输出转速，若变速箱的实际输出转速大于变速箱输出转速目标曲线对应的输出转速(变速箱目标输出转速)时，降低目标挡位对应的比例阀的电流，若变速箱实际输出转速小于目标曲线对应的输出转速时，增加目标挡位对应的比例阀的电流，根据变速箱实际输出转速变化，不断调整目标挡位对应比例阀的电流，使其趋近变速箱输出转速目标曲线，例如变速箱输出转速目标曲线为n₂₁＝f(t)，直至变速箱输出转速达到目标挡位转速n₁/i₁，其中，n₁为变矩器输出转速，i₁是传动比，此时i₁例如可以为1，此时目标挡位离合器完全结合，目标挡位对应的比例阀电流增加至最大并保持。

示例性的，当预设规则为变速箱输出转速目标斜率时，实时获取变速箱的实际输出转速，若变速箱的输出转速上升斜率大于变速箱输出转速目标斜率时，降低目标挡位对应的比例阀的电流，若变速箱实际输出转速上升斜率小于变速箱输出转速目标斜率时，增加目标挡位对应的比例阀的电流，根据变速箱实际输出转速变化，不断调整目标挡位对应比例阀的电流，使其趋近变速箱输出转速目标斜率，例如K₀，直至变速箱输出转速达到目标挡位转速n₁/i₁，其中，n₁为变矩器输出转速，i₁是传动比，此时i₁例如可以为1，此时目标挡位离合器完全结合，目标挡位对应的比例阀电流增加至最大并保持。

可选的，负载工况包括正向负载工况；换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，包括：将换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第一预设电流，以及将目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大；获取变速箱实际输出转速；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使变速箱实际输出转速与第一预设转速的差值在预设范围内；其中，第一预设转速基于第一预设电流确定；确定变速箱实际输出转速大于第二预设转速时，控制换离挡位对应的比例阀断电以及目标挡位对应的比例阀内的电流降至第二预设电流；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，直至变速箱实际输出转速达到目标挡位的预设转速。

示例性的，以1挡升至2挡为例，但是并不构成对本申请的限定，下述实施例均是以1挡和2挡之间的换挡为例，下述实施例不在赘述。

正向负载升挡换挡时，目标挡位为2挡，换离挡位为1挡。具体的，1挡比例阀电流降至第一预设电流I₁₀，1挡离合器部分泄油，同时2挡比例阀通最大电流充油。设定换挡过程中，2挡离合器未结合前，1挡离合器压力降低引起的变速箱目标输出转速为第一预设转速n₂₀＝0.98×n₁/i₁，(n₂₀比变速箱输入转速n₁稍微低一些)。若变速箱实际输出转速小于n₂₀，则增加1挡比例阀电流；若变速箱实际输出转速大于n₂₀，则降低1挡比例阀电流，根据变速箱实际输出转速变化，不断调整1挡比例阀电流，直至趋近变速箱目标输出转速n₂₀，从而保证2挡离合器结合前，整机能保持一定扭矩输出，动力不中断，避免换挡冲击以及换挡延迟，保护摩擦片。

当变速箱实际输出转速大于第二预设转速，即1挡对应转速n₁/i₁，表明2挡离合器已经结合。此时，控制1挡比例阀断电，2挡比例阀电流降至第二预设电流I₂₀，并按预设规则，例如，按照设定的变速箱输出转速目标曲线n₂₁＝f(t)进行动态反馈控制：若变速箱实际输出转速大于目标曲线对应的输出转速时，降低2挡比例阀电流，若变速箱实际输出转速小于目标曲线对应的输出转速时，增加2挡比例阀电流，根据变速箱实际输出转速变化，不断调整2挡比例阀电流，使其趋近变速箱输出转速目标曲线n₂₁＝f(t)，直至变速箱输出转速达到2挡转速n₁/1，其中，1为传动比，此时2挡离合器完全结合，2挡比例阀电流增加至最大并保持。

可选的，负载工况包括反向负载工况；换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，包括：获取变速箱实际输出转速；当变速箱实际输出转速小于预设规则对应的变速箱目标输出转速时，控制换离挡位对应的比例阀内的电流下降为0以及将目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大，直至变速箱实际输出转速满足预设规则时，将目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第三预设电流；或者，当变速箱实际输出转速大于预设规则对应的变速箱目标输出转速时，将换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第四预设电流以及控制目标挡位对应的比例阀内的电流保持最大，直至变速箱实际输出转速满足预设规则时，将目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第五预设电流；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，直至变速箱实际输出转速达到目标挡位的预设转速。

在上述方案的基础上，可选的，调节目标挡位对应的比例阀内的电流，包括：调节目标挡位对应的比例阀内的电流和换离挡位对应的比例阀内的电流。

示例性的，反向负载工况，且1挡升至2挡时，1挡比例阀电流下降至0，2挡比例阀保持最大电流输出，设定预设规则为升挡过程中变速箱输出转速上升目标斜率为K₁。

具体的，获取变速箱实际输出转速，若换挡后变速箱输出转速上升较慢，变速箱输出转速上升斜率小于设定K₁值，1挡比例阀电流下降继续为0，2挡比例阀保持最大电流输出，直至变速箱输出转速上升斜率迅速增加，达到K₁值时(2挡离合器开始结合引起上升斜率增加)，2挡比例阀电流减小至第三预设电流I₃₀，进入反馈控制状态：变速箱输出转速上升斜率高于K₁值，减小2挡比例阀电流，变速箱输出转速上升斜率低于K₁值，增加2挡比例阀电流。可选的，在此过程中，1挡比例阀电流也会介入(变速箱输出转速上升斜率大于K₁值，1挡比例阀电流增加，变速箱输出转速上升斜率小于K₁值，1挡比例阀电流减小)，但1挡比例阀介入电流比较小。通过反馈控制，维持变速箱输出转速上升斜率始终在K₁附近，直至变速箱输出转速达到2挡转转n₁/1，其中，1为传动比，此时2挡比例阀电流增至最大并保持，1挡比例阀电流断电，换挡结束。

若换挡后变速箱输出转速上升较快，变速箱输出转速上升斜率大于设定K₁值，1挡比例阀电流迅速上升至第四预设电流I₄₀，使1挡离合器部分结合，缓解变速箱输出转速上升过快，控制变速箱输出转速上升斜率稍低于K₁值。2挡比例阀保持最大电流输出。当变速箱输出转速上升斜率增加，并迅速增加至K₁值时，此时，减小2挡比例阀电流至第五预设电流I₅₀，进入反馈控制状态，即变速箱输出转速上升斜率大于K₁值，减小2挡比例阀电流，变速箱输出转速上升斜率小于K₁值，增加2挡比例阀电流，在此过程中1挡比例阀电流也会介入(变速箱输出转速上升斜率大于K₁值，1挡比例阀电流增加，变速箱输出转速上升斜率小于K₁值，1挡比例阀电流减小)，但1挡电流介入比较小。通过反馈控制，维持变速箱输出转速上升斜率始终在K₁值附近，直至变速箱输出转速增加至2挡转速n₁/1，其中，1为传动比，此时2挡比例阀电流升至最大并保持，1挡比例阀电流断电，换挡结束。

可选的，负载工况包括正向负载工况；换挡信息包括从换离挡位降至目标挡位；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，包括：获取变速箱实际输出转速；当变速箱实际输出转速小于预设规则对应的变速箱目标输出转速时，控制换离挡位对应的比例阀内的电流下降为0以及将目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大，直至变速箱实际输出转速满足预设规则时，将目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第六预设电流；或者，当变速箱实际输出转速大于预设规则对应的变速箱目标输出转速时，将换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第七预设电流以及控制目标挡位对应的比例阀内的电流保持最大，直至变速箱实际输出转速满足预设规则时，将目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第八预设电流；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，直至变速箱实际输出转速达到目标挡位的预设转速。

在上述方案的基础上，可选的，调节目标挡位对应的比例阀内的电流，包括：调节目标挡位对应的比例阀内的电流和换离挡位对应的比例阀内的电流。

示例性的，正向负载降挡换挡时，设定降挡过程中变速箱输出转速下降目标斜率为K₂。

具体的，若阻力较小，换挡后，获取变速箱实际输出转速，如果变速箱输出转速下降较慢，转速下降斜率小于设定K₂值，此时，2挡比例阀电流迅速下降为零，1挡比例阀保持最大电流。当变速箱输出转速下降斜率增加，迅速达到K₂值(1挡离合器开始结合)，此时，1挡比例阀降低至第六预设电流I₆₀，进入反馈控制状态，若变速箱输出转速下降斜率大于K₂值，1挡比例阀电流减小，变速箱输出转速下降斜率小于K₂值，1挡比例阀电流增加。可选的，在此过程中，2挡比例阀电流也会介入(变速箱输出转速下降斜率大于K₂值，2挡比例阀电流增加，变速箱输出转速下降斜率小于K₂值，2挡比例阀电流降低)，但2挡比例阀电流介入比较小。通过反馈控制，维持变速箱输出转速下降斜率始终在K₂值附近，直至变速箱输出转速达到1挡对应转速n₁/i₁，i₁为传送比，此时1挡比例阀电流升至最大并保持，2挡比例阀电流断电，换挡结束。

若阻力较大，换挡后，变速箱输出转速下降较快，大于设定K₂值，此时，2挡比例阀电流迅速上升至第七预设电流I₇₀，使2挡离合器保持部分结合，缓解车速下降过快；控制变速箱输出转速下降斜率稍低于K₂值，此时，1挡比例阀保持最大电流，直至1挡离合器充满，开始结合。此时，变速箱输出转速下降斜率增加，迅速达到K₂值，此时，减小1挡比例阀电流至第八预设电流I₈₀，使变速箱输出转速下降斜率降低，并进入反馈控制状态，即变速箱输出转速下降斜率小于K₂值，增加1挡比例阀电流，变速箱输出转速下降斜率大于K₂值，减小1挡比例阀电流。可选的，在此过程中2挡比例阀电流也会介入(变速箱输出转速下降斜率大于K₂值，2挡比例阀电流增加，变速箱输出转速下降斜率小于K₂值，2挡比例阀电流减小)，但2挡比例阀电流介入比较小。通过反馈控制，维持变速箱输出转速下降斜率始终在K₂值附近，直至变速箱输出转速下降至1挡对应转速n₁/i₁，i₁为传送比，此时1挡比例阀电流升至最大并保持，2挡比例阀电流断电，换挡结束。

可选的，负载工况包括反向负载工况；换挡信息包括从换离挡位降至目标挡位；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，包括：将换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第九预设电流，以及将目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大；获取变速箱实际输出转速；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使变速箱实际输出转速与第三预设转速的差值在预设范围内；其中，第三预设转速基于第九预设电流确定；确定变速箱实际输出转速小于第四预设转速时，控制换离挡位对应的比例阀断电以及目标挡位对应的比例阀内的电流降至第十预设电流；调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，直至变速箱实际输出转速达到目标挡位的预设转速。

示例性的，反向负载降挡换挡时，设定换挡过程中，1挡离合器未结合，2挡离合器压力降低引起的变速箱目标输出转速为第三预设转速n₂₂＝1.02×n₁/1，1为此时传送比，(n₂₂比变速箱输入转速n₁稍微高一些)。换挡瞬间，2挡比例阀电流将至第九预设电流I₉₀(2挡离合器不脱开，避免1挡离合器结合前传递动力中断)，2挡离合器部分泄油，同时1挡比例阀通最大电流充油。若变速箱实际输出转速大于n₂₂，则增加2挡比例阀电流；若变速箱实际输出转速小于n₂₂，则降低2挡比例阀电流，根据变速箱实际输出转速变化，不断调整2挡比例阀电流，直至趋近变速箱目标输出转速n₂₂，使得1挡离合器结合前，整机能保持2挡离合器结合，维持一定的制动力。

当变速箱实际输出转速小于第四预设转速n₁/1，1为此时传送比，表明1挡离合器已经结合。此时，控制2挡比例阀断电，1挡比例阀电流降至第十预设电流I₁₀₀，并按预设规则，例如预设规则为设定的变速箱输出转速目标曲线n₂₃＝f(t)进行动态反馈控制：若变速箱实际输出转速大于目标曲线对应的输出转速时，增加1挡比例阀电流，若变速箱实际输出转速小于目标曲线对应的输出转速时，降低1挡比例阀电流，根据变速箱实际输出转速变化，不断调整1挡比例阀电流，使其趋近变速箱输出转速目标曲线n₂₃＝f(t)，直至变速箱输出转速达到1挡对应转速n₁/i₁，i₁为此时传送比，此时1挡离合器完全结合，1挡比例阀电流增加至最大并保持。

本实施例的技术方案，不同负载工况下，通过对整机输出转速检测及变速箱实际输出转速变化，不断调整比例阀电流，直至趋近变速箱目标输出转速，实现平稳换挡，换挡品质高，通用性强，售后服务成本低；同时无需对比例阀输出压力和离合器结合点的标定，程序调试和标定时间缩短；且使用过程中避免了随着比例阀、离合器性能的变化导致换挡品质改变的问题。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种推土机电控换挡控制装置的结构示意图，该装置用于执行上述任意实施例所提供的推土机电控换挡控制方法。该装置与上述各实施例的推土机电控换挡控制方法属于同一个发明构思，在推土机电控换挡控制装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述应答方法的实施例。参见图2，该装置具体可包括：获取模块210、第一确定模块220、第二确定模块230和调节模块240。

获取模块210，用于获取变矩器的输入转速和输出转速以及控制手柄的换挡信息；其中，换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位或从换离挡位降至目标挡位；

第一确定模块220，用于根据变矩器的输入转速和输出转速确定变矩器的负载工况；

第二确定模块230，用于基于负载工况以及换挡信息确定变速箱输出转速预设规则；

调节模块240，用于调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则；其中，预设规则包括变速箱输出转速目标曲线或变速箱输出转速目标斜率。

可选的，第一确定模块220，具体可以包括：

判断单元，用于判断变矩器的输入转速是否大于等于变矩器的输出转速；

工况确定单元，用于当变矩器的输入转速大于等于变矩器的输出转速时，确定变矩器的负载工况为正向负载工况；或者，用于当变矩器的输入转速小于等于变矩器的输出转速时，确定变矩器的负载工况为反向负载工况。

可选的，调节模块240，具体可以包括：

第一调节单元，用于将换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第一预设电流，以及将目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大；

第一获取单元，用于获取变速箱实际输出转速；

第二调节单元，用于调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使变速箱实际输出转速与第一预设转速的差值在预设范围内；其中，第一预设转速基于所述第一预设电流确定；

第一确定单元，用于确定变速箱实际输出转速大于第二预设转速时，控制换离挡位对应的比例阀断电以及目标挡位对应的比例阀内的电流降至第二预设电流；

第三调节单元，用于调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，直至变速箱实际输出转速达到目标挡位的预设转速。

可选的，调节模块240，具体可以包括：

第二获取单元，用于获取变速箱实际输出转速；

第四调节单元，用于当变速箱实际输出转速小于预设规则对应的变速箱目标输出转速时，控制换离挡位对应的比例阀内的电流下降为0以及将目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大，直至变速箱实际输出转速满足预设规则时，将目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第三预设电流；或者，当变速箱实际输出转速大于预设规则对应的变速箱目标输出转速时，将换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第四预设电流以及控制目标挡位对应的比例阀内的电流保持最大，直至变速箱实际输出转速满足预设规则时，将目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第五预设电流；

第五调节单元，用于调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，直至变速箱实际输出转速达到目标挡位的预设转速。

可选的，第五调节单元，具体可以包括：

第一调节子单元，用于调节目标挡位对应的比例阀内的电流和换离挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，直至变速箱实际输出转速达到目标挡位的预设转速。

可选的，调节模块240，具体可以包括：

第三获取单元，用于获取变速箱实际输出转速；

第六调节单元，用于当变速箱实际输出转速小于预设规则对应的变速箱目标输出转速时，控制换离挡位对应的比例阀内的电流下降为0以及将目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大，直至变速箱实际输出转速满足预设规则时，将目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第六预设电流；或者，当变速箱实际输出转速大于预设规则对应的变速箱目标输出转速时，将换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第七预设电流以及控制目标挡位对应的比例阀内的电流保持最大，直至变速箱实际输出转速满足预设规则时，将目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第八预设电流；

第七调节单元，用于调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，直至变速箱实际输出转速达到目标挡位的预设转速。

可选的，第七调节单元具体可以包括：

第二调节子单元，用于调节目标挡位对应的比例阀内的电流和换离挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，直至变速箱实际输出转速达到目标挡位的预设转速。

可选的，调节模块240，具体可以包括：

第八调节单元，用于将换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第九预设电流，以及将目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大；

第四获取单元，用于获取变速箱实际输出转速；

第九调节单元，用于调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使变速箱实际输出转速与第三预设转速的差值在预设范围内；其中，第三预设转速基于第九预设电流确定；

第二确定单元，用于确定变速箱实际输出转速小于第四预设转速时，控制换离挡位对应的比例阀断电以及目标挡位对应的比例阀内的电流降至第十预设电流；

第十调节单元，调节目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足预设规则，直至变速箱实际输出转速达到目标挡位的预设转速。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

值得注意的是，上述推土机电控换挡控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种推土机的结构示意图，如图3所示，该推土机包括控制手柄10、控制器20、第一转速传感器30、第二转速传感器40、第三转速传感器50、发动机60、变矩器70、变速箱80和压力供油部件(图中未示出)；变速箱80内部设置有多个比例阀81和与比例阀81一一对应的离合器82；压力供油部件与各离合器82相连；比例阀81内的电流控制离合器82的油腔内的压力，以使油腔泄油或充油；第一转速传感器30位于变矩器70的转速输入端，第二转速传感器40位于变矩器70的转速输出端，第三转速传感器50位于变速箱80的转速输出端；控制器20分别与控制手柄10、第一转速传感器30、第二转速传感器40、第三转速传感器50以及比例阀81电连接；变矩器70分别与发动机60以及变速箱80电连接；控制器20用于获取控制手柄10的换挡信息以及获取第一转速传感器30采集的变矩器70的输入转速、第二转速传感器40采集的变矩器70的输出转速和第三转速传感器50采集的变速箱80实际输出转速；其中，控制器20还用于执行实施例一中推土机电控换挡控制方法。因此本发明实施例提供的推土机也具备上述实施例所描述的有益效果，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解的是，推土机还包括本领域技术人员可知的其他的结构部件，本实施例只提及与本发明点相关的结构器件，其他器件并未示出。

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)

1.一种推土机电控换挡控制方法，其特征在于，包括：

获取变矩器的输入转速和所述变矩器的输出转速以及控制手柄的换挡信息；其中，所述换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位或从换离挡位降至目标挡位；

根据所述变矩器的输入转速和所述变矩器的输出转速确定变矩器的负载工况；

基于所述负载工况以及所述换挡信息确定变速箱输出转速预设规则；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则；

其中，所述预设规则包括变速箱输出转速目标曲线或变速箱输出转速目标斜率。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据变矩器的输入转速和所述变矩器的输出转速确定变矩器的负载工况，包括：

判断所述变矩器的输入转速是否大于等于所述变矩器的输出转速；

若是，则确定所述变矩器的负载工况为正向负载工况；

若否，则确定所述变矩器的负载工况为反向负载工况。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述负载工况包括正向负载工况；所述换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，包括：

将所述换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第一预设电流，以及将所述目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大；

获取所述变速箱实际输出转速；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使所述变速箱实际输出转速与第一预设转速的差值在预设范围内；其中，所述第一预设转速基于所述第一预设电流确定；

确定所述变速箱实际输出转速大于第二预设转速时，控制换离挡位对应的比例阀断电以及目标挡位对应的比例阀内的电流降至第二预设电流；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，直至所述变速箱实际输出转速达到所述目标挡位的预设转速。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述负载工况包括反向负载工况；所述换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，包括：

获取所述变速箱实际输出转速；

当所述变速箱实际输出转速小于所述预设规则对应的变速箱目标输出转速时，控制所述换离挡位对应的比例阀内的电流下降为0以及将所述目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大，直至所述变速箱实际输出转速满足所述预设规则时，将所述目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第三预设电流；或者，当所述变速箱实际输出转速大于所述预设规则对应的变速箱目标输出转速时，将所述换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第四预设电流以及控制所述目标挡位对应的比例阀内的电流保持最大，直至所述变速箱实际输出转速满足所述预设规则时，将所述目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第五预设电流；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，直至所述变速箱实际输出转速达到所述目标挡位的预设转速。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，包括：

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流和所述换离挡位对应的比例阀内的电流。

6.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述负载工况包括正向负载工况；所述换挡信息包括从换离挡位降至目标挡位；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，包括：

获取所述变速箱实际输出转速；

当所述变速箱实际输出转速小于所述预设规则对应的变速箱目标输出转速时，控制所述换离挡位对应的比例阀内的电流下降为0以及将所述目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大，直至所述变速箱实际输出转速满足所述预设规则时，将所述目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第六预设电流；或者，当所述变速箱实际输出转速大于所述预设规则对应的变速箱目标输出转速时，将所述换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第七预设电流以及控制所述目标挡位对应的比例阀内的电流保持最大，直至所述变速箱实际输出转速满足所述预设规则时，将所述目标挡位对应的比例阀内的电流减小至第八预设电流；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，直至所述变速箱实际输出转速达到所述目标挡位的预设转速。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，包括：

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流和所述换离挡位对应的比例阀内的电流。

8.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述负载工况包括反向负载工况；所述换挡信息包括从换离挡位降至目标挡位；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，包括：

将所述换离挡位对应的比例阀内的电流调节至第九预设电流，以及将所述目标挡位对应的比例阀内的电流调节至最大；

获取所述变速箱实际输出转速；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使所述变速箱实际输出转速与第三预设转速的差值在预设范围内；其中，所述第三预设转速基于所述第九预设电流确定；

确定所述变速箱实际输出转速小于第四预设转速时，控制换离挡位对应的比例阀断电以及目标挡位对应的比例阀内的电流降至第十预设电流；

调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则，直至所述变速箱实际输出转速达到所述目标挡位的预设转速。

9.一种推土机电控换挡控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取变矩器的输入转速和输出转速以及控制手柄的换挡信息；其中，所述换挡信息包括从换离挡位升至目标挡位或从换离挡位降至目标挡位；

第一确定模块，用于根据变矩器的输入转速和输出转速确定变矩器的负载工况；

第二确定模块，用于基于所述负载工况以及所述换挡信息确定变速箱输出转速预设规则；

调节模块，用于调节所述目标挡位对应的比例阀内的电流，以使获取的变速箱实际输出转速满足所述预设规则；

其中，所述预设规则包括变速箱输出转速目标曲线或变速箱输出转速目标斜率。

10.一种推土机，其特征在于，包括：控制手柄、控制器、第一转速传感器、第二转速传感器、第三转速传感器、发动机、变矩器、变速箱和压力供油部件；所述变速箱内部设置有多个比例阀和与所述比例阀一一对应的离合器；所述压力供油部件与各所述离合器相连；所述比例阀内的电流控制所述离合器的油腔内的压力，以使所述油腔泄油或充油；

所述第一转速传感器位于所述变矩器的转速输入端，所述第二转速传感器位于所述变矩器的转速输出端，所述第三转速传感器位于所述变速箱的转速输出端；

所述控制器分别与所述控制手柄、所述第一转速传感器、所述第二转速传感器、所述第三转速传感器、比例阀电连接；

所述变矩器分别与所述发动机以及所述变速箱电连接；

所述控制器用于获取所述控制手柄的换挡信息以及获取所述第一转速传感器采集的所述变矩器的输入转速、所述第二转速传感器采集的所述变矩器的输出转速和第三转速传感器采集的所述变速箱实际输出转速；

其中，所述控制器还用于执行权利要求1-8任一项所述的推土机电控换挡控制方法。

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