CN114846257B - 变速器用液压控制系统 - Google Patents

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Abstract

变速器用液压控制系统(100)具备动力源(2)、两个驱动轮(6a、6b)、动力传递装置、液压泵(50)、主阀(52)以及控制器(41)。动力传递装置能够设定为多个速度级。主阀(52)配置于液压泵(50)与动力传递装置之间，调整从液压泵(50)向动力传递装置供给的工作油的主压。控制器(41)控制主阀(52)。控制器(41)将主压设定为基于施加于各驱动轮(6a、6b)的负载对所设定的速度级的离合器保持压力进行校正后的压力值。

Description

变速器用液压控制系统
技术领域
本发明涉及变速器用液压控制系统。
背景技术
以往，在具备驱动轮的作业车辆(例如轮式装载机、自卸卡车、推土机、叉车等)中使用了用于自动地切换速度级的自动变速器。
在专利文献1中，公开了通过选择性地结合多个离合器而进行变速的多级变速机构和对向各离合器供给的工作油进行调压的液压控制装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001－74130号公报
发明内容
发明将要解决的课题
在专利文献1中，用于将各离合器保持为结合状态的离合器保持压力按照每个离合器而不同。具体而言，与在高速度级中使用的齿轮所对应的离合器相比，在低速度级中使用的齿轮所对应的离合器在卡合状态下被施加更大的转矩，因此需要更高的离合器保持压力。
这里，从由发动机驱动的液压泵向动力传递装置供给的工作油的压力在主阀中被调整为希望的主压。主压为了抑制离合器因负载的变动而打滑而被设定为比各离合器的必要保持液压之中最高的压力值高一些的值。
然而，在选择了高速度级时(即，仅在高速度级中使用的齿轮所对应的离合器处于结合状态的时)，主压高到必要以上的程度，因此液压泵中产生的损失较大，作业车辆的燃料消耗性能降低。
本公开的目的在于提供能够抑制液压泵中的损失的变速器用液压控制系统。
用于解决课题的手段
本公开的变速器用液压控制系统搭载于作业车辆，具备动力源、多个驱动轮、动力传递装置、液压泵、主阀以及控制器。动力传递装置能够设定为多个速度级，将来自动力源的驱动力传递到多个驱动轮。液压泵由动力源驱动。主阀配置于液压泵与动力传递装置之间，调整从液压泵向动力传递装置供给的工作油的主压。控制器控制主阀。控制器基于施加于多个驱动轮的负载校正多个速度级中的所设定的速度级的离合器保持压力。控制器将校正后的离合器保持压力设定为主压。
发明效果
根据本公开，可提供能够抑制液压泵中的损失的变速器用液压控制系统。
附图说明
图1是表示实施方式的作业车辆的侧视图。
图2是实施方式的变速器用液压控制系统的构成图。
图3是用于说明实施方式的液压控制方法的流程图。
具体实施方式
一边参照附图一边对本发明的变速器用液压控制系统的实施方式进行说明。本发明的变速器用液压控制系统搭载于具备多个驱动轮的作业车辆。作为作业车辆，例如可列举轮式装载机、自卸卡车、推土机、叉车等，但不限定于这些。
图1是表示实施方式的作业车辆1的侧视图。图2是本实施方式的变速器用液压控制系统100的构成图。
本实施方式的作业车辆1是自卸卡车。作业车辆1具备发动机2、输入轴3、差动装置4、悬挂缸5、驱动轮6、输出轴7、变矩器8、副变速器9以及主变速器10。发动机2是动力源的一个例子。悬挂缸5中包含左右一对悬挂缸5a、5b。驱动轮6中包含左右一对驱动轮6a、6b。
作业车辆1还具备悬挂压力传感器44以及驱动轮转速传感器45。悬挂压力传感器44中包含左右一对悬挂压力传感器44a、44b。驱动轮转速传感器45中包含左右一对悬挂驱动轮转速传感器45a、45b。
在作业车辆1搭载图2所示的变速器用液压控制系统100。
变速器用液压控制系统100具备连接于发动机2的输出轴的输入轴3与经由差动装置4连接于两个驱动轮6a、6b的输出轴7。两个驱动轮6a、6b由两个悬挂缸5a、5b支承。各悬挂缸5a、5b夹装于各驱动轮6a、6b与车身框架(未图示)之间。各驱动轮6a、6b经由各驱动轴15a、15b连结于差动装置4。另外，驱动轮的数量为两个以上即可。
在输入轴3与输出轴7之间设置“动力传递装置”。动力传递装置包括从输入轴3侧起依次配置的变矩器8、副变速器9以及主变速器10。动力传递装置将来自发动机2的驱动力传递到两个驱动轮6a、6b。具体而言，来自发动机2的驱动力依次经由输入轴3、变矩器8、副变速器9、主变速器10、输出轴7、差动装置4以及各驱动轴15a、15b向各驱动轮6a、6b传递。
在变矩器8附属设置有液压工作式的锁止离合器11。锁止离合器11使变矩器8的泵与涡轮连接或者切断。
副变速器9具备第一齿轮系21以及第二齿轮系22和各齿轮系21、22所对应的No.1离合器(Hi)31以及No.2离合器(Low)32。
主变速器10具备第三齿轮系23、第四齿轮系24、第五齿轮系25、第六齿轮系26以及第七齿轮系27和各齿轮系23～27所对应的No.3离合器(1st)33、No.4离合器(2nd)34、No.5离合器(3rd)35、No.6离合器(4th)36以及No.7离合器(Rev)37。
No.1离合器31～No.7离合器37都是液压工作式摩擦离合器。No.1离合器31～No.7离合器37中的保持为结合状态的离合器所对应的齿轮系作为动力传递要素发挥功能。如表1所示，通过选择性地组合No.1离合器31～No.7离合器37而保持为结合状态，使得动力传递装置能够设定为前进1速～前进7速、后退1速以及后退2速的各速度级。另外，动力传递装置能够设定为多个速度级即可，速度级的数量不被限制。
[表1]
在锁止离合器11以及No.1离合器31～No.7离合器37分别连接电子控制调制阀(以下，称作“ECMV”。)40。各ECMV40具备连接于各离合器11、31～37的压力控制阀与调整使压力控制阀工作的先导压力的大小的电磁比例阀。各ECMV40通过根据来自控制器41的指令电流控制电磁比例阀，进行工作油相对于各离合器31～37的逐渐增加流入控制。
液压泵50由发动机2驱动。从液压泵50排出的工作油经由过滤器51向主阀52供给。主阀52配置于液压泵50与动力传递装置之间。向主阀52供给的工作油的一部分向变矩器8供给，其剩余部分经由各ECMV40向动力传递装置供给。主阀52由控制器41控制。
控制器41以由中央运算处理装置(CPU)、存储规定程序以及各种数据的存储器、周边电路等构成的微计算机构成为主体。
控制器41通过控制主阀52，调整从液压泵50向动力传递装置供给的工作油的主压。控制器41基于施加于两个驱动轮6a、6b的“负载”校正在动力传递装置中设定的速度级的“离合器保持压力”，并将校正后的离合器保持压力设定为主压。
以下，对速度级的“离合器保持压力”与施加于两个驱动轮6a、6b的“负载”进行说明。
控制器41预先存储有动力传递装置的每个速度级所特有的离合器保持压力。离合器保持压力是为了将动力传递装置的各速度级所使用的离合器保持为结合状态所需的液压。离合器保持压力通过将从变矩器8或者锁止离合器11向副变速器9输入的转矩与各速度级的减速比的乘积值除以使用于各速度级的离合器的摩擦面面积而求出。
控制器41连接于加速度传感器42、输出轴转速传感器43、两个悬挂压力传感器44a、44b以及两个驱动轮转速传感器45a、45b。加速度传感器42检测作业车辆1的加速度，将检测值向控制器41输出。加速度传感器42例如也可以是IMU(惯性测量装置)。控制器41基于来自加速度传感器42的检测值，求出每单位时间的加速度的变化率。输出轴转速传感器43检测输出轴7的转速，将检测值向控制器41输出。控制器41基于来自输出轴转速传感器43的检测值检测作业车辆1的车速，求出每单位时间的作业车辆1的车速的变化率。各悬挂压力传感器44a、44b检测各悬挂缸5a、5b的底室的压力(以下，简称为“悬挂压力”。)。控制器41基于来自各悬挂压力传感器44a、44b的检测值，求出每单位时间的悬挂压力的变化率。控制器41也可以采用各悬挂缸5a、5b的悬挂压力中的变化率较大的一方，也可以采用各悬挂缸5a、5b的悬挂压力的变化率的平均值。各驱动轮转速传感器45a、45b检测各驱动轴15a、15b的转速，将检测值向控制器41输出。控制器41基于来自各驱动轮转速传感器45a、45b的检测值，求出每单位时间的驱动轮转速差的变化率。
这里，在作业车辆1在凹凸路面上行驶的情况下，加速度、车速以及悬挂压力增减容易，伴随着这些增减，对各驱动轮6a、6b施加较大的负载。因而，在作业车辆1在具有凹凸的路面上行驶的情况下，施加于各驱动轮6a、6b的负载由加速度、车速以及悬挂压力各自的变化率表示。
另外，在作业车辆1脱离低μ路而各驱动轮6a、6b的牵引力从打滑状态恢复的情况下，驱动轮转速差的变化率容易增减，伴随着该增减，对各驱动轮6a、6b施加较大的负载。因而，在各驱动轮6a、6b的牵引力从打滑状态恢复的情况下，施加于各驱动轮6a、6b的负载由驱动轮转速差的变化率表示。
控制器41基于加速度、车速、悬挂压力以及驱动轮转速差各自的变化率中的最大的变化率(以下，简称为“最大变化率”。)决定“余量压力”。余量压力是为了抑制在动力传递装置中设定的速度级的离合器因施加于各驱动轮6a、6b的负载(路面阻力)而打滑所需的充裕量的液压。根据最大变化率决定余量压力的方法不被特别限制，但优选的是将最大变化率与余量压力的对应表或者关系式预先存储于控制器41。
控制器41通过对离合器保持压力加上余量压力而基于施加于各驱动轮6a、6b的负载校正离合器保持压力。然后，控制器41将主压设定为基于负载校正后的压力值。控制器41控制主阀52，以使从液压泵50向动力传递装置供给的工作油的主压成为设定值。
如此，由于主阀52中的主压被设定为基于施加于各驱动轮6a、6b的负载将速度级的离合器保持压力校正后的压力值，因此能够仅在离合器有打滑的隐患的情况下对离合器保持压力增加必要充分的余量压力。因此，与使主压始终包含余量压力的情况相比，能够减少液压泵中的损失。其结果，能够提高作业车辆1的燃料消耗性能。
(液压控制方法)
图3是用于说明变速器用液压控制系统100中的液压控制方法的流程图。在以下的说明中，设为作业车辆1处于行驶中。
在步骤S1中，控制器41检测在动力传递装置中设定的速度级。
在步骤S2中，控制器41取得在动力传递装置中设定的速度级的离合器保持压力。
在步骤S3中，控制器41取得加速度、车速、悬挂压力以及驱动轮转速差各自的变化率。
在步骤S4中，控制器41基于加速度、车速、悬挂压力以及驱动轮转速差各自的变化率中的最大的最大变化率决定余量压力。
在步骤S5中，控制器41将主压设定为离合器保持压力加上余量压力而得的压力值。
在步骤S6中，控制器41控制主阀52，以使从液压泵50动力传递装置供给的工作油的主压成为设定值。
(实施方式的变形例)
以上，说明了本发明的一实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更。
(变形例1)
在上述实施方式中，控制器41基于加速度、车速、悬挂压力以及驱动轮转速差各自的变化率中的最大的最大变化率决定余量压力，但并不限定于此。
例如也可以固定为使用加速度、车速、悬挂压力以及驱动轮转速差中的某一个的变化率，也可以根据作业车辆1的行驶状态，每次变更使用加速度、车速、悬挂压力以及驱动轮转速差中的某一个的变化率。
(变形例2)
在上述实施方式中，控制器41将驱动轮转速差的变化率与加速度的变化率分开使用，但并不限定于此。控制器41也可以将主压设定为将基于加速度以及驱动轮转速差各自的变化率的加法值决定的余量压力与离合器保持压力相加而得的压力值。由此，在各驱动轮6a、6b的牵引力从打滑状态恢复的情况下，能够进一步抑制速度级的离合器因施加于各驱动轮6a、6b的负载而打滑。
(变形例3)
在上述实施方式中，控制器41为了决定余量压力而使用作业车辆1的车速，但也可以将由输出轴转速传感器43检测的输出轴7的转速用作车速。
附图标记说明
1 作业车辆
2 发动机
5a、5b 悬挂缸
6a、6b 驱动轮
7 输出轴
8 变矩器
9 副变速器
10 主变速器
11 锁止离合器
15a、15b 驱动轴
41 控制器
42 加速度传感器
43 输出轴转速传感器
44a、44b 悬挂压力传感器
45a、45b 驱动轮转速传感器
50 液压泵
52 主阀
100 变速器用液压控制系统

Claims (3)

1.一种变速器用液压控制系统，其搭载于作业车辆，其特征在于，所述变速器用液压控制系统具备：
动力源；
多个驱动轮；
动力传递装置，其能够设定为多个速度级，将来自所述动力源的驱动力传递到所述多个驱动轮；
液压泵，其由所述动力源驱动；
主阀，其配置于所述液压泵与所述动力传递装置之间，调整从所述液压泵向所述动力传递装置供给的工作油的主压；以及
控制器，其控制所述主阀，
所述控制器将所述主压设定为基于施加于所述多个驱动轮的负载对所述多个速度级中的所设定的速度级的离合器保持压力进行校正后的压力值,
所述控制器将所述主压设定为将基于所述作业车辆的加速度、所述作业车辆的车速、支承所述多个驱动轮的多个悬挂缸内的压力以及所述多个驱动轮的转速差中的至少一个变化率决定的余量压力与所述离合器保持压力相加而得的压力值。
2.根据权利要求1所述的变速器用液压控制系统，其特征在于，
所述控制器将所述主压设定为将基于所述作业车辆的加速度以及所述多个驱动轮的转速差各自的变化率的加法值而决定的余量压力与所述离合器保持压力相加而得的压力值。
3.根据权利要求1或2所述的变速器用液压控制系统，其特征在于，
所述作业车辆的车速为输出轴转速。
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