CN114233701A - 一种电液比例阀控制的液压传动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电液比例阀控制的液压传动系统,传动系统运行过程为油底壳中油液经过粗滤油器后进入供油泵的进口;经过供油泵的运转加压后到精滤清器过滤;当精滤清器有堵塞前后压力差达到预定值后压力开关会传递给变速箱控制器TCU相应的报警信号,提醒检查并更换精滤清器,经过精滤清器的油液一部分进入电液比例阀Ⅰ和/或电液比例阀Ⅱ给阀体供油,经过变速箱控制器TCU对电液比例阀Ⅰ和/或电液比例阀Ⅱ来控制中间油道的油压以及由最上方油道返回油箱的油量;经过精滤清器的油液另外一部分再次经过安全阀调压后进入变矩器中,再回流到变速箱油底壳中。本发明通过变速箱控制器结合挡位、换向以及微动的功能实现过程中更加的平顺。
Description
技术领域
本发明涉及叉车液力变速箱技术领域,具体是叉车液力变速箱一种比例阀控制液压传动系统,尤其适合叉车变速箱柔性动力换挡。
背景技术
叉车液力变速箱在实际工作过程中需要进行频繁的换挡以及换向操作,在某些作业情况下需要实现微动功能,传统的液力变速箱通常使用机械开关阀或者几位几通的电磁开关阀实现换挡换向的操作,额外需要增加微动阀才能实现微动功能。传动机械结构或者电磁开关阀控制由于不可避免的在换向或者切入挡位过程中存在一定的换挡冲击,对于变速箱离合器来说缓冲效果有限,此外也受限于驾驶者的操作经验存在冲击磨损的情况。但是采用电液比例阀进行控制完全可以实现换挡,换向以及微动等功能,从操作上高精度的电控来说更加简单方便,避免操作者的差异对于产品功能以及可靠性的影响,操作者的整体驾乘感受也更好,劳动强度更低。
发明内容
针对现有的技术方案存在的问题,针对现有控制系统的不足,而设计了一种叉车变速箱油路控制系统。采用变速箱控制单元对电磁阀进行控制实现更加精确的液压控制。
为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
一种电液比例阀控制的液压传动系统,所述传动系统包括粗滤油器、供油泵、电液比例阀Ⅰ、电液比例阀Ⅱ、后退离合器、前进挡离合器、变速箱控制器TCU、变矩器、安全阀、主调压阀、精滤清器、精滤油器旁通阀、压力开关、散热器;
所述传动系统运行包括如下步骤:
油底壳中油液经过粗滤油器后进入供油泵的进口;
经过供油泵的运转加压后到精滤清器过滤;再经过主调压阀调压将油压进一步稳定控制;
精滤清器前后设置有精滤旁通阀以及压力开关,当精滤清器有堵塞前后压力差达到预定值后压力开关会传递给变速箱控制器TCU相应的报警信号,提醒检查并更换精滤清器,经过精滤清器的油液一部分进入电液比例阀Ⅰ和/或电液比例阀Ⅱ给阀体供油,经过变速箱控制器TCU对电液比例阀Ⅰ和/或电液比例阀Ⅱ来控制中间油道的油压以及由最上方油道返回油箱的油量;
经过精滤清器的油液另外一部分再次经过安全阀调压后进入变矩器中,油液在变矩器中循环作用后进入整车上面的散热器冷却后再回流到变速箱油底壳中。
进一步的,空挡状态时,变速箱控制器TCU不给电液比例阀Ⅰ、电液比例阀Ⅱ电流信号,电液比例阀Ⅰ,电液比例阀Ⅱ均处于闭合状态,经过主调压阀通往电液比例阀Ⅰ和/或电液比例阀Ⅱ的油液此时形成断路,此时电液比例阀Ⅰ和/或电液比例阀Ⅱ均不会给前进离合器以及后退离合器供油;后退离合器、前进离合器无高压油液进入,离合器内部活塞不作用摩擦片,车辆处于空挡状态没有动力输出。
进一步的,前进档状态时,变速箱控制器TCU接收到换前进档信号后,首先通过线束给电液比例阀Ⅱ预定值较小的电流信号,使得电液比例阀Ⅱ小开度维持一定时间,此时主油道具有较高压力的油液通过电液比例阀Ⅱ进入前进离合器实现预充油的效果,从而避免离合器压力突增对摩擦片寿命的影响;然后变速箱控制器TCU将给电液比例阀Ⅱ的电流信号升到800mA-1000mA,前进档电液比例阀Ⅱ完全打开,前进离合器的压力迅速上升至系统压力,前进离合器完全闭合,车辆按照前进档工况前进。
进一步的,倒退档状态时,变速箱控制器TCU接收到换前进档信号后,首先通过线束给电液比例阀Ⅰ较小的电流信号,使得电液比例阀Ⅰ小开度维持一定时间,此时主油道具有较高压力的油液通过电液比例阀Ⅱ进入前进离合器实现预充油的效果,从而避免离合器压力突增对摩擦片寿命的影响;然后变速箱控制器TCU将给电液比例阀Ⅰ的电流信号升到800mA-1000mA,前进档电液比例阀Ⅰ完全打开,前进离合器的压力迅速上升至系统压力,前进离合器完全闭合,车辆按照后退档工况前进。
进一步的,前进档微动状态时,在踩下微动踏板的过程中,整车上的角度传感器会传递给变速箱控制器TCU预设的角度信号,变速箱控制器TCU转化后会通过电流信号作用电压电液比例阀Ⅱ,使得电液电液比例阀Ⅱ电流变化减小,使得油液从前进离合器中部分泄入油池之中,前进离合器中压力按照设定的泄压曲线进行卸载,待微动踏板完全踩到底,离合器油压泄至很小仅保证摩擦片润滑;此时实现车辆在堆垛货物的过程中缓慢接近货物或者货架,车辆在较低车速下缓慢运行,更多的动力用于提升货物。当松开微动踏板,整车角度传感器会给变速箱控制器TCU信号,变速箱控制器TCU会控制电液比例阀Ⅱ电流信号,使得后退离合器压力逐渐增大至主压力从而再次进入前进挡恢复行驶。
进一步的,倒退档微动状态时,在踩下微动踏板的过程中,整车上的角度传感器会传递给变速箱控制器TCU预设的角度信号,变速箱控制器TCU转化后会通过电流信号作用电液比例阀Ⅰ,使得电液比例阀Ⅰ电流变化减小,使得油液从后退离合器中部分泄入油池之中,后退离合器中压力按照设定的泄压曲线进行卸载,待微动踏板完全踩到底,离合器油压泄至仅保证摩擦片润滑;此时实现车辆在堆垛货物的过程中缓慢接近货物或者货架,车辆在较低车速下缓慢运行,更多的动力用于提升货物;当松开微动踏板,整车角度传感器会给变速箱控制器TCU信号,变速箱控制器TCU会控制电液比例阀Ⅰ电流信号,使得后退离合器压力逐渐增大至主压力从而再次进入倒退挡恢复行驶。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:1、用电液比例阀替代了传统结构上的挡位定压阀、缓冲阀、换向电磁阀以及微动阀。结构硬件结构更加简单紧凑,降低了产品的成本以及故障率。
2、功能控制上更加精确:在结合挡位、换向以及微动的功能实现过程中更加的平顺,同时保证了变速箱的更高的可靠性。在微动模式下整车在发动机转速不变或者增加的情况下车速持续可变。整车操作以及舒适度上来说更佳。控制精度高也有利于整车更多的安全功能的实现。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明电液比例阀控制系统原理图;
图2是本发明控制系统中变速箱控制器TCU放大示意图;
图3是本发明对比例传统变速箱液压换挡控制系统原理图。
图中标注,1:粗滤油器;2:供油泵;3:电液比例阀Ⅰ;4:电液比例阀Ⅱ;5:后退离合器;6:前进离合器;7:变速箱控制器TCU;8:变矩器;9:安全阀;10:主调压阀;11:精滤油器;12:精滤油器旁通阀;13:散热器;14:压力开关。3-1:微动阀;4-1:换向阀;7-1:储能阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式及附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
如图1-2所示,本实施例的一种电液比例阀控制的液压传动系统,所述传动系统包括粗滤油器1、供油泵2、电液比例阀Ⅰ3、电液比例阀Ⅱ4、后退离合器5、前进挡离合器6、变速箱控制器TCU7、变矩器8、安全阀9、主调压阀10、精滤清器11、精滤油器旁通阀12、散热器13、压力开关14;
所述传动系统运行包括如下步骤:
油底壳中油液经过粗滤油器1后进入供油泵2的进口;
经过供油泵2的运转加压后到精滤清器11过滤;再经过主调压阀10调压将油压进一步稳定控制;
精滤清器11前后设置有精滤旁通阀12以及压力开关14,当精滤清器11有堵塞前后压力差达到预定值后压力开关14会传递给变速箱控制器TCU7相应的报警信号,提醒检查并更换精滤清器11,经过精滤清器11的油液一部分进入电液比例阀Ⅰ3和/或电液比例阀Ⅱ4给阀体供油,经过变速箱控制器TCU7对电液比例阀Ⅰ3和/或电液比例阀Ⅱ4来控制中间油道的油压以及由最上方油道返回油箱的油量;
经过精滤清器11的油液另外一部分再次经过安全阀9调压后进入变矩器8中,油液在变矩器8中循环作用后进入整车上面的散热器14冷却后再回流到变速箱油底壳中。
具体运行时,空挡状态时,变速箱控制器TCU7不给电液比例阀Ⅰ3、电液比例阀Ⅱ4电流信号,电液比例阀Ⅰ3,电液比例阀Ⅱ4均处于闭合状态,经过主调压阀11通往电液比例阀Ⅰ3和/或电液比例阀Ⅱ4的油液此时形成断路,此时电液比例阀Ⅰ3和/或电液比例阀Ⅱ4均不会给前进离合器6以及后退离合器5供油;后退离合器5、前进离合器6无高压油液进入,离合器内部活塞不作用摩擦片,车辆处于空挡状态没有动力输出。
前进档状态时,变速箱控制器TCU7接收到换前进档信号后,首先通过线束给电液比例阀Ⅱ4预定值较小的电流信号,使得电液比例阀Ⅱ4小开度维持一定时间,此时主油道具有较高压力的油液通过电液比例阀Ⅱ4进入前进离合器6实现预充油的效果,从而避免离合器压力突增对摩擦片寿命的影响;然后变速箱控制器TCU7将给电液比例阀Ⅱ4的电流信号升到800mA-1000mA,前进档电液比例阀Ⅱ4完全打开,前进离合器6的压力迅速上升至系统压力,前进离合器6完全闭合,车辆按照前进档工况前进。
倒退档状态时,变速箱控制器TCU7接收到换前进档信号后,首先通过线束给电液比例阀Ⅰ3较小的电流信号,使得电液比例阀Ⅰ3小开度维持一定时间,此时主油道具有较高压力的油液通过电液比例阀Ⅱ4进入前进离合器5实现预充油的效果,从而避免离合器压力突增对摩擦片寿命的影响;然后变速箱控制器TCU7将给电液比例阀Ⅰ3的电流信号升到800mA-1000mA,前进档电液比例阀Ⅰ3完全打开,前进离合器5的压力迅速上升至系统压力,前进离合器5完全闭合,车辆按照后退档工况前进。
前进档微动状态时,在踩下微动踏板的过程中,整车上的角度传感器会传递给变速箱控制器TCU7预设的角度信号,变速箱控制器TCU7转化后会通过电流信号作用电压电液比例阀Ⅱ4,使得电液电液比例阀Ⅱ4电流变化减小,使得油液从前进离合器6中部分泄入油池之中,前进离合器6中压力按照设定的泄压曲线进行卸载,待微动踏板完全踩到底,离合器油压泄至很小仅保证摩擦片润滑;此时实现车辆在堆垛货物的过程中缓慢接近货物或者货架,车辆在较低车速下缓慢运行,更多的动力用于提升货物。当松开微动踏板,整车角度传感器会给变速箱控制器TCU7信号,变速箱控制器TCU7会控制电液比例阀Ⅱ4电流信号,使得后退离合器5压力逐渐增大至主压力从而再次进入前进挡恢复行驶。
倒退档微动状态时,在踩下微动踏板的过程中,整车上的角度传感器会传递给变速箱控制器TCU7预设的角度信号,变速箱控制器TCU7转化后会通过电流信号作用电液比例阀Ⅰ3,使得电液比例阀Ⅰ3电流变化减小,使得油液从后退离合器5中部分泄入油池之中,后退离合器5中压力按照设定的泄压曲线进行卸载,待微动踏板完全踩到底,离合器油压泄至仅保证摩擦片润滑;此时实现车辆在堆垛货物的过程中缓慢接近货物或者货架,车辆在较低车速下缓慢运行,更多的动力用于提升货物;当松开微动踏板,整车角度传感器会给变速箱控制器TCU7信号,变速箱控制器TCU7会控制电液比例阀Ⅰ3电流信号,使得后退离合器5压力逐渐增大至主压力从而再次进入倒退挡恢复行驶。
对比例
参考图3,图3为传统变速箱液压换挡控制系统原理图,首先,传动油经过粗滤油器1后进入供油泵2的作用后,高压油进入主调压阀10调整,经过微动阀3-1和换向阀4-1分别进入前进离合器5和后退离合器6,同时油液会经过主调压阀10后经过精滤油器11过滤后通过安全阀9后油液进入变矩器8中,传动油在变速器8作用后会进入散热器13散热后返回油底壳底部。传统的变速箱在挡位结合的过程中换向阀4-1作用下,YⅠ结合直接是主调压阀调压后的油液进入5倒挡离合器,实现倒挡。虽说液压系统里面设置的有储能阀7-1,但是不可避免的会有一定的冲击,前进挡位同样的情况。当使用微动功能的时候,机械结构带动微动阀3-1上的拉杆运动,达到一定行程后的时候主压力管路以及离合器中的油液会旁通泄入油底壳,实现减小或者切断行走动力流,此过程更多的依赖操作者的驾驶经验。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种电液比例阀控制的液压传动系统,其特征在于, 所述传动系统包括粗滤油器(1)、供油泵(2)、电液比例阀Ⅰ(3)、电液比例阀Ⅱ(4)、后退离合器(5)、前进离合器(6)、变速箱控制器TCU(7)、变矩器(8)、安全阀(9)、主调压阀(10)、精滤清器(11)、精滤油器旁通阀(12)、散热器(13)、压力开关(14);
所述传动系统运行包括如下步骤:
油底壳中油液经过粗滤油器(1)后进入供油泵(2)的进口;
经过供油泵(2)的运转加压后到精滤清器(11)过滤;再经过主调压阀(10)调压将油压进一步稳定控制;
精滤清器(11)前后设置有精滤旁通阀(12)以及压力开关(14),当精滤清器(11)有堵塞前后压力差达到预定值后压力开关(13)会传递给变速箱控制器TCU(7)相应的报警信号,提醒检查并更换精滤清器(11),经过精滤清器(11)的油液一部分进入电液比例阀Ⅰ(3)和/或电液比例阀Ⅱ(4)给阀体供油,经过变速箱控制器TCU(7)对电液比例阀Ⅰ(3)和/或电液比例阀Ⅱ(4)来控制中间油道的油压以及由最上方油道返回油箱的油量;
经过精滤清器(11)的油液另外一部分再次经过安全阀(9)调压后进入变矩器(8)中,油液在变矩器(8)中循环作用后进入整车上面的散热器(14)冷却后再回流到变速箱油底壳中。
2.根据权利要求1所述一种电液比例阀控制的液压传动系统,其特征在于,空挡状态时,变速箱控制器TCU(7)不给电液比例阀Ⅰ(3)、电液比例阀Ⅱ(4)电流信号,电液比例阀Ⅰ(3),电液比例阀Ⅱ(4)均处于闭合状态,经过主调压阀(11)通往电液比例阀Ⅰ(3)和/或电液比例阀Ⅱ(4)的油液此时形成断路,此时电液比例阀Ⅰ(3)和/或电液比例阀Ⅱ(4)均不会给前进离合器(6)以及后退离合器(5)供油;后退离合器(5)、前进离合器(6)无高压油液进入,离合器内部活塞不作用摩擦片,车辆处于空挡状态没有动力输出。
3.根据权利要求1所述一种电液比例阀控制的液压传动系统,其特征在于,前进档状态时,变速箱控制器TCU(7)接收到换前进档信号后,首先通过线束给电液比例阀Ⅱ(4)预定值较小的电流信号,使得电液比例阀Ⅱ(4)小开度维持一定时间,此时主油道具有较高压力的油液通过电液比例阀Ⅱ(4)进入前进离合器(6)实现预充油的效果,从而避免离合器压力突增对摩擦片寿命的影响;然后变速箱控制器TCU(7)将给电液比例阀Ⅱ(4)的电流信号升到800mA-1000mA,前进档电液比例阀Ⅱ(4)完全打开,前进离合器(6)的压力迅速上升至系统压力,前进离合器(6)完全闭合,车辆按照前进档工况前进。
4.根据权利要求1所述一种电液比例阀控制的液压传动系统,其特征在于,倒退档状态时,变速箱控制器TCU(7)接收到换前进档信号后,首先通过线束给电液比例阀Ⅰ(3)较小的电流信号,使得电液比例阀Ⅰ(3)小开度维持一定时间,此时主油道具有较高压力的油液通过电液比例阀Ⅱ(4)进入前进离合器(5)实现预充油的效果,从而避免离合器压力突增对摩擦片寿命的影响;然后变速箱控制器TCU(7)将给电液比例阀Ⅰ(3)的电流信号升到800mA-1000mA,前进档电液比例阀Ⅰ(3)完全打开,前进离合器(5)的压力迅速上升至系统压力,前进离合器(5)完全闭合,车辆按照后退档工况前进。
5.根据权利要求3所述一种电液比例阀控制的液压传动系统,其特征在于,前进档微动状态时,在踩下微动踏板的过程中,整车上的角度传感器会传递给变速箱控制器TCU(7)预设的角度信号,变速箱控制器TCU(7)转化后会通过电流信号作用电压电液比例阀Ⅱ(4),使得电液电液比例阀Ⅱ(4)电流变化减小,使得油液从前进离合器(6)中部分泄入油池之中,前进离合器(6)中压力按照设定的泄压曲线进行卸载,待微动踏板完全踩到底,离合器油压泄至很小仅保证摩擦片润滑;此时实现车辆在堆垛货物的过程中缓慢接近货物或者货架,车辆在较低车速下缓慢运行,更多的动力用于提升货物;
当松开微动踏板,整车角度传感器会给变速箱控制器TCU(7)信号,变速箱控制器TCU(7)会控制电液比例阀Ⅱ(4)电流信号,使得后退离合器(5)压力逐渐增大至主压力从而再次进入前进挡恢复行驶。
6.根权利要求4所述一种电液比例阀控制的液压传动系统,其特征在于,倒退档微动状态时,在踩下微动踏板的过程中,整车上的角度传感器会传递给变速箱控制器TCU(7)预设的角度信号,变速箱控制器TCU(7)转化后会通过电流信号作用电液比例阀Ⅰ(3),使得电液比例阀Ⅰ(3)电流变化减小,使得油液从后退离合器(5)中部分泄入油池之中,后退离合器(5)中压力按照设定的泄压曲线进行卸载,待微动踏板完全踩到底,离合器油压泄至仅保证摩擦片润滑;此时实现车辆在堆垛货物的过程中缓慢接近货物或者货架,车辆在较低车速下缓慢运行,更多的动力用于提升货物;当松开微动踏板,整车角度传感器会给变速箱控制器TCU(7)信号,变速箱控制器TCU(7)会控制电液比例阀Ⅰ(3)电流信号,使得后退离合器(5)压力逐渐增大至主压力从而再次进入倒退挡恢复行驶。
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