本發(fā)明涉及非道路機械，具體涉及一種非道路移動機械行走系統(tǒng)及基于其的控制方法。

背景技術：

1、現(xiàn)有的工程機械等非道路移動機械的行走機構，大多是發(fā)動機驅(qū)動機械傳動機構或液力變矩器并采用機械齒輪變速器進行高低擋變速行走，這種機械齒輪變速器換擋時首先要通過主離合器分離以切斷動力傳遞，然后操縱同步換擋器或嚙合套進行不停車換擋變換。但是需要靜液壓(液壓液壓泵和液壓馬達)驅(qū)動的行走機構進行高低擋變速行走則無法再采用離合器的方式實現(xiàn)。

2、現(xiàn)有采用靜液壓驅(qū)動的行走機構，換擋時因為沒有離合器，則必須停車換擋，造成機械工作十分不方便，且即便停車，換擋時因不易把握齒輪嚙合時機，有時會出現(xiàn)換擋困難或者打壞齒輪的現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中所存在的上述問題提供了一種非道路移動機械行走系統(tǒng)及基于其的控制方法，操作方便，且換擋平順舒適，能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)換擋加速或減速。

2、本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：

3、一方面，本發(fā)明提供一種非道路移動機械行走系統(tǒng)，包括設置于非道路機械上的前車橋、后車橋，其特征在于，所述行走系統(tǒng)還包括

4、設置于非道路機械上的發(fā)動機，

5、設置于發(fā)動機上的液壓泵，

6、設置于前車橋和后車橋之間的換擋變速器，換擋變速器的輸出軸與后車橋相連，換擋變速器內(nèi)具有至少兩組擋位齒輪以及對檔位齒輪相適配的液壓換擋撥叉、換擋同步器，

7、與換擋變速器的輸入軸相連接的液壓馬達，液壓馬達的a油口、b油口分別對應與液壓泵的油口連通，

8、及控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)包括

9、設置于發(fā)動機輸出軸的轉(zhuǎn)速傳感器一，

10、設置于換擋變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳感器二，

11、控制換擋變速器的換擋開關，

12、設置于液壓馬達的a油口、b油口之間的電磁旁通閥，

13、與換擋變速器相連、用于控制液壓換擋撥叉的液壓控制閥，

14、及控制器；其中，

15、控制器的輸入端與換擋開關相連，用于接收來自換擋開關反饋的增擋或減擋信號；控制器的輸入端與轉(zhuǎn)速傳感器一、轉(zhuǎn)速傳感器二相連，用于分別接收來自轉(zhuǎn)速傳感器一、轉(zhuǎn)速傳感器二反饋的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號和換擋變速器輸出軸轉(zhuǎn)速信號；

16、控制器的輸出端與電磁旁通閥相連，用于控制液壓馬達的a油口、b油口之間是否導通；控制器的輸出端與液壓控制閥相連，用于控制液壓換擋撥叉撥動換擋同步器與換擋后的擋位齒輪嚙合；控制器的輸出端與液壓泵相連，用于控制液壓泵的輸出排量。

17、進一步的，所述液壓泵為電控變量液壓泵，所述液壓馬達為電控變量液壓馬達。

18、進一步的，所述換擋變速器的輸出軸還與前車橋相連。

19、更進一步的，所述換擋變速器通過傳動軸與車橋相連。

20、進一步的，所述控制系統(tǒng)還包括設置于液壓換擋撥叉的位置傳感器，位置傳感器與控制器的輸入端相連，用于將換擋同步器與換擋后的擋位齒輪是否嚙合到位的信號反饋至控制器。

21、另一方面，本發(fā)明提供一種基于上述非道路移動機械行走系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

22、s1、控制器接收到來自換擋開關反饋的由第一擋位切換到第二擋位的換擋信號時，同時滿足發(fā)動機轉(zhuǎn)速在設定范圍、換擋變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速在設定范圍且持續(xù)設定時間；

23、s2、控制器控制電磁旁通閥使液壓馬達的a油口、b油口導通；

24、s3、延時后，控制器通過控制液壓控制閥控制液壓換擋撥叉撥動換擋同步器與第二擋位齒輪嚙合；

25、s4、換擋同步器與第二擋位齒輪嚙合到位后，控制器控制調(diào)節(jié)液壓泵的輸出排量，以使換擋前后換擋變速器輸出軸轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定；

26、s5、當液壓泵的輸出排量達到目標值后，延時一定時間，關斷電磁旁通閥，完成擋位切換，控制器控制調(diào)節(jié)液壓泵的輸出排量至調(diào)控值，以使液壓泵的輸出流量接近于此時的馬達輸出流量。

27、進一步的，當?shù)诙跷桓哂诘谝粨跷?第二擋位為高速擋、第一擋位為低速擋)時，即由低速擋切換至高速擋，上述方案中，s1中發(fā)動機轉(zhuǎn)速不低于設定閾值、換擋變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速不低于設定閾值且持續(xù)設定時間，s4中控制器控制降低液壓泵的輸出排量，s5中控制器控制增加液壓泵的輸出排量至調(diào)控值。

28、更進一步的，s4中控制器控制降低液壓泵的輸出排量至t2，且t2/t1＜v1/v2，其中t1為換擋前液壓泵的輸出排量，v1為第一擋位下?lián)Q擋變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速，v2為第二擋位下?lián)Q擋變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速。

29、進一步的，當?shù)诙跷坏陀诘谝粨跷?第一擋位為高速擋、第二擋位為低速擋)時，即由高速擋切換至低速擋，上述方案中，s1中發(fā)動機轉(zhuǎn)速不高于設定閾值、換擋變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速不高于設定閾值且持續(xù)設定時間，s4中控制器控制增加液壓泵的輸出排量，s5中控制器控制降低液壓泵的輸出排量至當調(diào)控值。

30、更進一步的，s4中控制器控制增加液壓泵的輸出排量至t2，且t2/t1＞v1/v2，其中t1為換擋前液壓泵的輸出排量，v1為第一擋位下?lián)Q擋變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速，v2為第二擋位下?lián)Q擋變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速。

31、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明創(chuàng)造性的在液壓馬達的兩油口之間增設電磁旁通閥，并結合設置的控制系統(tǒng)，通過換擋信號以及發(fā)動機輸出軸的轉(zhuǎn)速傳感器一、換擋變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳感器二反饋給控制器的信號，來控制液壓換擋撥叉撥動換擋同步器與換擋后的擋位齒輪嚙合，待嚙合到位之后，通過控制器調(diào)節(jié)液壓泵的輸出排量，以使換擋前后換擋變速器輸出軸轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，最終實現(xiàn)非道路機械的不停車換擋，且換擋平順舒適。

技術特征：

1.一種非道路移動機械行走系統(tǒng)，包括設置于非道路機械上的前車橋、后車橋，其特征在于，所述行走系統(tǒng)還包括

2.根據(jù)權利要求1所述的非道路移動機械行走系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓泵為電控變量液壓泵。

3.根據(jù)權利要求1所述的非道路移動機械行走系統(tǒng)，其特征在于，所述換擋變速器的輸出軸還與前車橋相連。

4.根據(jù)權利要求1或3所述的非道路移動機械行走系統(tǒng)，其特征在于，所述換擋變速器通過傳動軸與車橋相連。

5.根據(jù)權利要求1所述的非道路移動機械行走系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括設置于液壓換擋撥叉的位置傳感器，位置傳感器與控制器的輸入端相連，用于將換擋同步器與換擋后的擋位齒輪是否嚙合到位的信號反饋至控制器。

6.基于權利要求1-5任一項所述的非道路移動機械行走系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

7.根據(jù)權利要求6所述的控制方法，其特征在于，當?shù)诙跷桓哂诘谝粨跷粫r，s1中發(fā)動機轉(zhuǎn)速不低于設定閾值、換擋變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速不低于設定閾值且持續(xù)設定時間，s4中控制器控制降低液壓泵的輸出排量，s5中控制器控制增加液壓泵的輸出排量至調(diào)控值。

8.根據(jù)權利要求7所述的控制方法，其特征在于，s4中控制器控制降低液壓泵的輸出排量至t2，且t2/t1＜v1/v2，其中t1為換擋前液壓泵的輸出排量，v1為第一擋位下?lián)Q擋變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速，v2為第二擋位下?lián)Q擋變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速。

9.根據(jù)權利要求6所述的控制方法，其特征在于，當?shù)诙跷坏陀诘谝粨跷粫r，s1中發(fā)動機轉(zhuǎn)速不高于設定閾值、換擋變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速不高于設定閾值且持續(xù)設定時間，s4中控制器控制增加液壓泵的輸出排量，s5中控制器控制降低液壓泵的輸出排量至調(diào)控值。

10.根據(jù)權利要求9所述的控制方法，其特征在于，s4中控制器控制增加液壓泵的輸出排量至t2，且t2/t1＞v1/v2，其中t1為換擋前液壓泵的輸出排量，v1為第一擋位下?lián)Q擋變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速，v2為第二擋位下?lián)Q擋變速器的輸出軸轉(zhuǎn)速。

技術總結
本發(fā)明提供一種非道路移動機械行走系統(tǒng)及基于其的控制方法，涉及非道路機械領域，換擋變速器的輸出軸與后車橋相連，換擋變速器內(nèi)具有擋位齒輪以及對檔位齒輪相適配的液壓換擋撥叉、換擋同步器；液壓馬達的油口分別對應與液壓泵的油口連通；控制器的輸入端與換擋開關、轉(zhuǎn)速傳感器一、轉(zhuǎn)速傳感器二相連，輸出端與電磁旁通閥、液壓控制閥、液壓泵相連；本發(fā)明在液壓馬達的兩油口之間增設電磁旁通閥，通過換擋信號以及發(fā)動機輸出軸的轉(zhuǎn)速傳感器一、換擋變速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳感器二反饋給控制器的信號，來控制液壓換擋撥叉撥動換擋同步器與換擋后的擋位齒輪嚙合，待嚙合到位之后，通過控制器調(diào)節(jié)液壓泵的輸出排量，實現(xiàn)非道路機械的不停車換擋。

技術研發(fā)人員：陳立文,吳智亮,孫廣江,湯慶福,白曉強,張國號
受保護的技術使用者：山東路得威工程機械制造有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21