WO2015101093A1 - 调速方法及装置、调速系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

一种调速方法、装置、调速系统及工程机械。调速系统包括变速箱、液压泵、液压马达，液压泵向液压马达供油，液压马达与变速箱相连。调速装置用于获取变速箱档位器的档位信号，并根据档位信号调节液压马达和/或液压泵的排量以及变速箱档位。

Description

调速方法及装置、调速系统和工程机械

本申请要求于2013年12月31日提交中国专利局、申请号为201310753124.2、发明名称为“一种调速装置和平地机”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请，本申请所引用并包含的其披露的所有相关申请是本申请的不可分割的一部分。

技术领域

本披露涉及工程机械领域，特别涉及一种调速方法及装置、调速系统及包括该调速系统的工程机械。

背景技术

目前，在平地机的行走动力传动系统中，人为变速主要有两种方式：1)采用发动机和机械变速箱变速调速(或称机械变速)；2)采用发动机、变量液压泵和变量液压马达变速(或称液压变速)。

对于平地机的行走动力传动系统来讲，其通常可采用以下三种传动方案：

传动路线1：原动机-液力变矩器-变速箱-传动轴-驱动桥-平衡箱-车轮。

传动路线2：原动机-变速箱-传动轴-驱动桥-平衡箱-车轮。

传动路线3：原动机-液压泵-液压马达-变速箱-驱动桥-平衡箱-车轮。

其中，传动路线1和传动路线2均是采用变速箱进行换档变速，即机械变速，而机械变速存在一定程度的换档冲击。传动路线3是采用变速箱进行换档变速，另外采用液压泵和液压马达进行液压变速，而液压变速的范围较小。液压泵、液压马达及变速箱三者均独立进行调速，三者之间比较难于协同作业。

发明内容

有鉴于此，本披露的目的之一在于提出一种调速方法及装置，以解决机械变速和液压变速协同作业的问题。

进一步来讲，该调速方法包括：检测工程机械的档位信号；根据所述档位信号，确定与所述档位信号相对应的排量控制信号；将所确定的排量控制信号输出给所述工程机械的液压泵和/或液压马达。

在一些实施例中，上述调速方法还包括：根据所述档位信号，确定与所述档位信号相对应的换档控制指令；将所确定的换档控制指令输出给所述工程机械的变速箱。

在一些实施例中，上述调速方法还包括：预先设置并存储所述档位信号与排量控制信号的对应关系；和/或，预先设置并存储所述档位信号与换档控制指令的对应关系。

相应地，该调速装置包括：采集模块，用于检测工程机械的档位信号；控制模块，用于根据所述档位信号，确定与所述档位信号相对应的排量控制信号和/或换档控制指令；输出模块，用于将所述排量控制信号输出给所述工程机械的液压泵和/或液压马达，以及用于将所述换档控制指令输出给所述工程机械的变速箱。

在一些实施例中，所述控制模块还用于：预先设置并存储所述档位信号与排量控制信号的对应关系；和/或，预先设置并存储所述档位信号与换档控制指令的对应关系。

本披露实施例的另一目的在于提出一种调速系统，该调速系统包括：变速箱、液压马达、液压泵、档位器、及上述任一所述的调速装置；其中：所述液压泵向所述液压马达供油，所述液压马达与所述变速箱相连；所述调速装置与所述档位器、所述变速箱、所述液压马达、所述液压泵分别连接，所述调速装置用于获取所述档位器的档位信号，以及根据所述档位信 号调节上述液压马达和/或所述液压泵的排量。

在一些实施例中，所述调速装置设置于所述工程机械的控制器中。

在一些实施例中，所述调速装置用于获取所述档位器的档位信号，控制所述变速箱换档。

本披露实施例的又一目的在于提出一种工程机械，该工程机械设置有上述任一所述的调速系统。

在一些实施例中，所述工程机械为平地机。

在一些实施例中，所述平地机还包括两个平衡箱和驱动桥，所述两个平衡箱分别与所述驱动桥的两侧相连，所述变速箱与所述驱动桥相连。

本披露提出一种调速方法及装置、调速系统和工程机械，实时采集工程机械的档位器的档位信号，向液压泵和/或液压马达输出排量控制信号、和/或向变速箱发出换档控制指令，以对应调节液压泵排量和/或调节液压马达排量、和/或变速箱档位，从而实现机械变速和液压变速协同调速的目的。由于液压泵和液压马达可完成一定范围内的调速，在完成同样调速范围的同时，可减少机械变速箱的档位个数和换档次数。

附图说明

构成本披露的一部分的附图用来提供对本披露的进一步理解，本披露的示意性实施例及其说明用于解释本披露，并不构成对本披露的不当限定。在附图中：

图1为本披露一些实施例提供的调速方法的流程示意图；

图2为本披露一些实施例提供的调速装置的结构示意图，为方便理解，图2中还示出了不属于调速装置的档位器、液压泵、液压马达及变速箱；

图3为本披露一些实施例提供的调速系统的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本披露中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本披露。

方法实施例

参照图1，其示出了本实施例的调速方法的流程。该调速方法包括以下步骤：

S100：检测工程机械的档位信号；

S200：根据档位信号，确定与档位信号相对应的排量控制信号；

S300：将所确定的排量控制信号输出给工程机械的液压泵和/或液压马达。

本实施例中，通过档位信号与排量控制信号之间的对应关系，采用机械和液压相结合的调速方式进行车速调节，这与机械变速相比可减少机械换档次数；与液压变速相比，可扩大变速范围。

另外，由于液压泵和液压马达可完成一定范围内的调速，完成同样调速范围时，采用机械和液压相结合的调速方式可减少机械变速箱的档位个数和换档次数。

需要指出的是，S100中，可对工程机械的档位信号进行实时检测，或者根据实际作业需要，进行定时或周期性监测。

在一可选实施例中，该调速方法还可包括以下步骤：

S400：根据档位信号，确定与档位信号相对应的换档控制指令；

S500：将所确定的换档控制指令输出给工程机械的变速箱。

其中，通过实时采集档位器的档位信号，向液压泵和/或液压马达输出排量控制信号，以调节液压泵排量和/或调节液压马达排量，并向变速箱发出换档控制指令，以调整变速箱的档位，从而实现机械变速和液压变速协同调速的目的。

在一可选实施例中，在S100之前，该调速方法还可包括至少一个以下步骤：

S001：预先设置并存储档位信号与排量控制信号的对应关系。

S002：预先设置并存储档位信号与换档控制指令的对应关系。

需要说明的是，在执行上述调速方法之前，在实施上述调速方法的调速装置中，可根据工程机械的自身性能、惯常工况的特点，预先建立档位信号与排量控制信号之间、和/或档位信号与换档控制指令之间的对应关系，以快速获取排量控制信号和/或换档控制指令，从而对液压泵、液压马达、和/或变速箱进行协同调节，达到准确快速改变车速的目的。

以上各实施例对调速方法实施例进行了说明，下面结合图2，对用于实现上述各调速方法的调速装置实施例作进一步说明。

装置实施例

参照图2，其示出本实施例的调速装置的结构，该调速装置包括：采集模块、控制模块及输出模块。其中：

采集模块用于：检测工程机械的档位信号。

控制模块用于：根据档位信号，确定与档位信号相对应的排量控制信号。

输出模块用于：将所确定的排量控制信号输出给工程机械的液压泵和/或液压马达。

因此，通过调速装置的调速，实现工程机械在不同工况下作业的需要，减少机械变速换档次数，扩大液压调速范围，使平地机的变速平稳，调速范围提高。

上述实施例中，控制模块还用于：根据档位信号，确定与档位信号相对应的换档控制指令。输出模块还用于：将所确定的换档控制指令输出给工程机械的变速箱。

在一可选实施例中，控制模块还用于：预先设置并存储档位信号与排量控制信号的对应关系；和/或，预先设置并存储档位信号与换档控制指令的对应关系。

以上说明的是，液压机械复合协同工作的调速装置及方法，即通过机械和液压两种调速相结合的方式对工程机械如平地机进行车速调节。上述各实施例的机械和液压复合式调速方法及装置，与机械变速相比，可减少机械换档次数，与液压变速相比，可扩大变速范围。

系统实施例

参照图3，其示出本实施例的调速系统的结构。该调速系统包括：变速箱、液压马达、液压泵、档位器、及上述任一实施例所述的调速装置。其中：液压泵向液压马达供油，液压马达与变速箱相连。调速装置与档位器、变速箱、液压马达、液压泵分别连接，调速装置用于获取档位器的档位信号，以及根据档位信号调节上述液压马达和/或液压泵的排量。

需要指出的是，上述实施例中，调速装置设置于工程机械的控制器中。

另外，上述实施例中，调速装置可用于获取档位器的档位信号，控制变速箱换档。

上述各实施例通过实时采集档位器的档位信号，并根据档位信号与排量控制信号之间的对应关系，采用机械和液压相结合的调速方式进行车速调节，向液压泵和/或液压马达输出排量控制信号，用以调节液压泵排量和/或调节液压马达排量，并向变速箱发出换档控制指令，用以调节变速箱的档位，从而实现机械变速和液压变速协同调速的目的。这与机械变速相比可减少机械换档次数；与液压变速相比，可扩大变速范围。

整机实施例

本实施例提出一种工程机械，该工程机械设置上述任一实施例所述的 调速系统。

其中，工程机械可包括但不限于平地机、汽车起重机等需要进行车速调节的工程设备。

由于上述任一种调速系统具有上述技术效果，因此，设有该调速系统的工程机械也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

这里，以平地机的行走动力传动为例，由于调速装置设置在平地机的控制器中，所以对调速装置以下统称控制器。

如图3所示，在平地机的行驶驱动系统中，液压机械复合式协作的调速系统包括：发动机、变速箱、液压马达、液压泵、控制器、档位器，档位器就是用于操作变速箱换档的手柄，发动机驱动液压马达泵油，液压泵向液压马达供油，液压马达与变速箱相连。动力传动路线为：发动机—液压泵—液压马达—变速箱。

操作手一方面通过发动机油门调节装置控制发动机转速，以调节车速，另一方面通过改变档位器位置来改变档位。档位器将档位信号发送给控制器，控制器根据当前档位设定的输出信号调节液压泵排量和/或液压马达排量、和/或变速箱内各离合器结合状态，达到改变车速的目的。

其中，控制器获取档位器的档位信号，一方面控制变速箱进行换档，另一方面根据所获取的档位信号，向液压泵或者液压马达输出排量控制信号，调节液压泵排量，也可以调节液压马达排量。也可以同时向液压泵和液压马达输出排量控制信号，调节液压泵排量和调节液压马达排量，从而实现机械变速和液压变速协同调速的目的。由于液压泵和液压马达可完成一定范围内的调速，在完成同样调速范围的同时，可减少机械变速箱的档位个数和换档次数。

另外，上述实施例所述的平地机包括：两个平衡箱和驱动桥及上述的 调速装置，两个平衡箱分别与驱动桥两侧相连，变速箱与驱动桥相连。

通过调速装置的调速，实现平地机在不同工况下作业的需要，减少机械变速换档次数，扩大液压调速范围，使平地机的变速平稳，调速范围提高。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本披露的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本披露不限制于任何特定的硬件和软件结合。所述存储装置为非易失性存储器，如：ROM/RAM、闪存、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本披露的较佳实施例而已，并不用以限制本披露，凡在本披露的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本披露的保护范围之内。

工业实用性

本披露提供的调速方法及装置、调速系统和工程机械，通过实时采集工程机械的档位器的档位信号，向液压泵和/或液压马达输出排量控制信号，并向变速箱发出换档控制指令，调节液压泵排量和/或调节液压马达排量、和/或变速箱档位，实现机械变速和液压变速协同调速的目的，从而解决机械变速和液压变速协同作业的问题。因此，本披露具有工业实用性。

Claims (10)

1. 一种调速方法，其特征在于，包括：

   检测工程机械的档位信号；

   根据所述档位信号，确定与所述档位信号相对应的排量控制信号；

   将所述排量控制信号输出给所述工程机械的液压泵和/或液压马达。
2. 根据权利要求1所述的调速方法，其特征在于，还包括：

   根据所述档位信号，确定与所述档位信号相对应的换档控制指令；

   将所确定的换档控制指令输出给所述工程机械的变速箱。
3. 根据权利要求2所述的调速方法，其特征在于，还包括：

   预先设置并存储所述档位信号与排量控制信号的对应关系；和/或，

   预先设置并存储所述档位信号与换档控制指令的对应关系。
4. 一种调速装置，其特征在于，包括：

   采集模块，用于检测工程机械的档位信号；

   控制模块，用于根据所述档位信号，确定与所述档位信号相对应的排量控制信号和/或换档控制指令；

   输出模块，用于将所述排量控制信号输出给所述工程机械的液压泵和/或液压马达，以及用于将所述换档控制指令输出给所述工程机械的变速箱。
5. 根据权利要求4所述的调速装置，其特征在于，所述控制模块还用于：

   预先设置并存储所述档位信号与排量控制信号的对应关系；和/或，

   预先设置并存储所述档位信号与换档控制指令的对应关系。
6. 一种调速系统，其特征在于，包括：变速箱、液压马达、液压泵、档位器、及权利要求4或5所述的调速装置；其中：

   所述液压泵向所述液压马达供油，所述液压马达与所述变速箱相连；

   所述调速装置与所述档位器、所述变速箱、所述液压马达、所述液压泵分别连接。
7. 根据权利要求6所述的调速系统，其特征在于，所述调速装置设置于所述工程机械的控制器中。
8. 一种工程机械，其特征在于，设置有权利要求6至7任一项所述的调速系统。
9. 根据权利要求8所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为平地机。
10. 根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述平地机还包括两个平衡箱和驱动桥，所述两个平衡箱分别与所述驱动桥的两侧相连，所述变速箱与所述驱动桥相连。

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