一種工程機械自動換擋設備、系統(tǒng)、方法及該工程機械的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及自動換擋技術，具體地，設及一種工程機械自動換擋設備、系統(tǒng)、方法 及該工程機械。
【背景技術】
[0002] 工程機械中，尤其是履帶式推±機，大多都是采用液力-機械傳動，發(fā)動機輸出動 力經過液力變矩器-變速箱-中央傳送被傳送至驅動輪。變速箱多采用伺服操縱、先導操 縱或電液操縱，換擋控制由駕駛員操縱變速操縱桿或按鈕來實現(xiàn)。
[0003] 當工程機械的工況發(fā)生變化的情況下，如果需要變換擋位，需要駕駛員對變速操 縱桿進行操縱，所產生的操縱信號通過連桿系統(tǒng)作用于變速箱操縱閥，變速箱操縱閥對變 速箱相應離合器進行充放油來達到換擋的目的。
[0004] W上技術方案能夠實現(xiàn)對工程機械變速系統(tǒng)的操作但無法實現(xiàn)工程機械工況的 自適應，然而，擋位變化不及時會對產生能源浪費，并且工程機械的工況往往比較復雜，所 W由駕駛員通過操作操縱桿來進行擋位變換會大大提高駕駛員的疲勞度。并且，在工程機 械，尤其是推±機負載較小，需要進行快速作業(yè)的情況下，駕駛員往往不能把控好換擋時 機，從而造成低擋工作時間加長，會影響作業(yè)效率。另一方面，在工程機械，尤其是推±機負 載較大，需要進行低擋低速作業(yè)的情況下，駕駛員往往不能選擇合適的擋位，從而造成推± 無力，也會影響作業(yè)效率。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種工程機械自動換擋設備、系統(tǒng)、方法及該工程機械，用于 解決自動控制工程機械換擋的問題。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種工程機械自動換擋設備，該設備包括：接收 裝置，接收發(fā)動機當前油口開度和變速箱當前輸出轉速；控制裝置，執(zhí)行W下操作；根據所 述發(fā)動機當前油口開度得到變速箱預定輸出轉速；及將所述變速箱當前輸出轉速與所述變 速箱預定輸出轉速進行比較，根據比較結果來控制變速箱換擋。
[0007] 本發(fā)明還提供了一種工程機械自動換擋系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括；W上所述的工程機械 自動換擋設備；油口開度傳感器，用于檢測發(fā)動機油口開度；W及轉速傳感器，用于檢測變 速箱輸出轉速。
[000引本發(fā)明還提供了一種工程機械，其特征在于，包括W上所述的工程機械自動換擋 系統(tǒng)。
[0009] 本發(fā)明還提供了一種工程機械自動換擋方法，該方法包括；接收發(fā)動機當前油口 開度和變速箱當前輸出轉速；根據所述發(fā)動機當前油口開度得到變速箱預定輸出轉速；W 及將所述變速箱當前輸出轉速與所述變速箱預定輸出轉速進行比較，根據比較結果來控制 變速箱換擋。
[0010] 通過上述技術方案，本發(fā)明根據發(fā)動機油口開度和變速箱輸出轉速來自動控制變 速箱換擋，可w實現(xiàn)在工程機械（例如履帶式推±機）大負載情況下自動切換為低擋位進 行作業(yè)，小負載情況下自動切換為高擋位進行作業(yè)，不僅可W有效提高工程機械的作業(yè)效 率，而且可W大大減輕操作人員的工作強度。
[0011] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予W詳細說明。
【附圖說明】
[0012] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0013] 圖1是本發(fā)明提供的工程機械自動換擋設備的框圖；
[0014] 圖2是本發(fā)明提供的工程機械自動換擋系統(tǒng)的框圖；
[0015] 圖3是本發(fā)明第一實施方式提供的工程機械自動換擋系統(tǒng)的結構圖；
[0016] 圖4是本發(fā)明第二實施方式提供的工程機械自動換擋系統(tǒng)的結構圖；W及
[0017] 圖5是本發(fā)明提供的工程機械自動換擋方法的流程圖。
[001引 附圖標記說明
[0019] 10工程機械自動換擋設備 101接收裝置
[0020] 102控制裝置 20油口開度傳感器
[0021] 30轉速傳感器 40另一轉速傳感器
[0022] 1油箱 2粗濾器
[0023] 3齒輪累 4細濾器
[0024] 5調壓閥 6快回閥
[0025] 7減壓閥 8工作電磁閥
[0026] 9安全閥 10方向電磁閥
[0027] 11、12、13擋位電磁閥 11-1、12-1、13-1擋位液控先導閥
[002引 14流量閥 15換擋電磁閥
【具體實施方式】
[0029] W下結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0030] 圖1是本發(fā)明提供的工程機械自動換擋設備10的框圖，如圖1所示，該設備10包 括接收裝置101和控制裝置102。接收裝置101接收發(fā)動機當前油口開度和變速箱當前輸 出轉速，控制裝置102執(zhí)行W下操作：根據發(fā)動機當前油口開度得到變速箱預定輸出轉速， 并且將變速箱當前輸出轉速與變速箱預定輸出轉速進行比較，根據比較結果來控制變速箱 換擋。
[0031] 接收裝置101還可W接收變速箱當前輸入轉速，變速箱當前輸出轉速與變速箱當 前輸入轉速的比值即為傳動比，通過該傳動比可W計算出當前擋位，為了可W讓操作人員 了解工程機械當前所處的擋位，可W通過一顯示裝置將當前擋位展示給操作人員。
[0032] 每一油口開度對應一變速箱輸出轉速，從而構成換擋曲線，相應地，根據接收到的 發(fā)動機當前油口開度通過該換擋曲線即可得到與該當前油口開度相對應的變速箱輸出轉 速，即W上所描述的變速箱預定輸出轉速，若變速箱當前輸出轉速與變速箱預定輸出轉速 不一致，則控制裝置102控制變速箱進行換擋。
[0033] 控制裝置102根據比較結果來控制變速箱換擋的具體操作包括：在變速箱當前輸 出轉速大于變速箱預定輸出轉速的情況下，控制裝置102控制變速箱換擋到更高的擋位， 此時在沒有更高的擋位的情況下，保持當前擋位，在變速箱當前輸出轉速小于變速箱預定 輸出轉速的情況下，控制裝置102控制變速箱換擋到更低的擋位，此時在沒有更低的擋位 的情況下，保持當前擋位。此外，本領域技術人員應當理解，在變速箱當前輸出轉速為0的 情況下，控制裝置102控制變速箱換擋至空擋。
[0034] 此外，在變速箱上一時刻輸出轉速為0的情況下，即在上一時刻未啟動發(fā)動機，若 所述發(fā)動機當前油口開度增大，即啟動發(fā)動機，則控制變速箱換擋到一擋。
[0035] 例如，假設一工程機械具有S個擋位，當前擋位為二擋，則在變速箱當前輸出轉速 大于變速箱預定輸出轉速的情況下，控制裝置102控制變速箱換擋到=擋，而在變速箱當 前輸出轉速小于變速箱預定輸出轉速的情況下，控制裝置102控制變速箱換擋到更低的擋 位。然而，若當前擋位為=擋，如果變速箱當前輸出轉速大于變速箱預定輸出轉速，由于沒 有更高的擋位因而控制裝置102不會控制變速箱進行換擋，而保持當前擋位。同理，若當前 擋位為一擋，由于沒有更低的擋位因而控制裝置102不會控制變速箱進行換擋，而保持當 前擋位。
[0036] 其中，在本發(fā)明提供的第一實施方式中，控制裝置102可W通過控制各個擋位所 對應的擋位電磁閥來進行換擋。并且，在本發(fā)明提供的第二實施方式中，控制裝置102也可 W通過換擋電磁閥控制各個擋位所對應的檔位液控先導閥來進行換擋。具體的換擋方式將 在下文中結合【具體實施方式】進行描述。
[0037] 圖2是本發(fā)明提供的工程機械自動換擋系統(tǒng)的框圖，如圖2所示，該系統(tǒng)包括W上 描述的工程機械自動換擋設備10,還包括油口開度傳感器20和轉速傳感器30。油口開度 傳感器20用于檢測發(fā)動機油口開度，轉速傳感器30用于檢測變速箱輸出轉速。
[003引在本發(fā)明提供的第一實施方式中，控制裝置102通過控制各個擋位所對應的擋位 電磁閥來進行換擋，該種情況下本發(fā)明提供的工程機械自動換擋系統(tǒng)還可W包括多個擋位 電磁閥和工作電磁閥。多個擋位電磁閥分別對應多個擋位，控制裝置102可W通過控制各 個擋位所對應的擋位電磁閥來進行換擋?？刂蒲b置102還可W通過控制工作電磁閥得電 來使工程機械的前進離合器或后退離合器結合，即使得發(fā)動機所輸出的動力被提供至變速 箱。
[0039] 在本發(fā)明提供的第二實施方式中，控制裝置102也可W通過換擋電磁閥控制各個 擋位所對應的檔位液控先導閥來進行換擋。與第一實施方式不同的是，第二實施方式中采 用