动力换挡变速器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种动力换挡变速器及其控制方法，该方法包括：响应于起步换挡需求，对相应挡位离合器施加压力，实现速度挡位的设定；对相应方向离合器的控制阀施加第一控制油压P1，使其主从动盘快速消除间隙，准备滑磨；快速降低所述控制阀的控制油压至有效滑磨压力附近，使方向离合器主从动盘开始滑磨；逐渐平缓增加所述控制阀的控制油压，使控制阀驱动方向离合器主从动盘逐渐增加传递的扭矩，使主从动盘连接的齿轮转速逐渐接近；当控制阀的控制油压增加至全压力P时，方向离合器主从动盘完全结合，从而与方向离合器连接的齿轮同步转动。该方法可实现起步换挡过程的自动化，通过对变速器的起步及换挡进行动态控制，使得起步换挡过程更为平稳。

【技术实现步骤摘要】
动力换挡变速器及其控制方法
本专利技术涉及一种变速器的控制装置，具体的说，是涉及一种动力换挡变速器及其控制方法。
技术介绍
重型工程车辆，如压路机等一般自重较大，结合其应用环境，对爬坡度要求高、行走驱动扭矩变化范围大，虽然采用变速范围很大的液压驱动系统，往往也较难满足要求。传统的压路机动力传动装置，由主离合器+动力箱或带变矩器的动力箱，或者直接是带变矩器的动力箱，虽然保证了需要的性能要求，但需要手动操作主离合器工作，驾驶员劳动强度大，需要熟练的技术才能有良好的性能，且主离合器寿命短；带变矩器的动力箱子虽然可以有缓冲和提高扭矩的作用，但效率较低且成本较高。
技术实现思路
基于上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种动力换挡变速器的控制方法，该方法可实现起步换挡过程的自动化，通过对变速器的起步及换挡进行动态控制，使得起步换挡过程更为平稳。本专利技术的第二目的是提供一种变速器，该变速器采用上述控制方法进行起步换挡。为了实现上述目的，本专利技术提供一种动力换挡变速器的控制方法，该方法包括如下步骤：对相应方向离合器的控制阀施加第一控制油压P1，使其主从动盘快速消除间隙，准备滑磨；快速降低所述控制阀的控制油压至有效滑磨压力附近，使方向离合器主从动盘开始滑磨；逐渐平缓增加所述控制阀的控制油压，使控制阀驱动方向离合器主从动盘逐渐增加传递的扭矩，使主从动盘连接的齿轮转速逐渐接近；当控制阀的控制油压增加至全压力P时，方向离合器主从动盘完全结合，从而与方向离合器连接的齿轮同步转动。作为优选，所述对相应挡位离合器施加压力，实现挡位设定，具体为：向与挡位离合器连接的换向阀施加油压，向与挡位离合器连接的换向阀施加油压，使该控制阀推动挡位离合器主从动盘结合，使与主从动盘连接的齿轮能同步转动。作为优选，所述第一油压P1∈[1/4P，2/5P]。当全压力为20bar时，P1优选为6bar。作为优选，当起步换挡需求为平地起步或平地换挡时，增加控制阀的控制油压至全压力所需时间t1为2-3s，该过程为平缓升压过程，从而起步过程较为平顺。作为优选，当起步换挡需求为坡道起步时，所述增加所述控制阀的控制油压至全压力，具体包括消除间隙升压阶段及快速结合升压阶段，其中，消除间隙升压阶段耗时t2为40-100ms，快速结合升压阶段耗时t3为60-100ms，这一过程相较于平地起步过程更为快速，目的在于使相应的与方向离合器连接的齿轮快速同步，从而保证压路机等重型机械的快速起步，避免溜坡。作为优选，所述有效滑磨压力对应的控制油压P2∈[1/5P，1/4P]。作为优选，该方法还包括响应于动力换向需求，控制当前方向离合器断开，待动力换挡变速器1输出速度低于设定的安全速度时，控制对应的反方向方向离合器平缓结合完成起步动作。作为优选，响应于刹车信号，控制方向离合器断开，直至刹车信号取消后，若当前处于1挡或2挡，则同挡位起步；若当前挡位为3挡，则自2挡起步，再升至3挡。本专利技术的另一个方面，提供一种上述控制方法进行起步换挡控制的动力换挡变速器，其包括平行设置的变速器输入轴、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴及变速器输出轴，其中，所述变速器输入轴上安装有第一输入齿轮；所述第一传动轴上自左向右顺次安装有第二输入齿轮、第一方向离合器、第一传动齿轮、第一挡位离合器及第一输出齿轮，所述第二输入齿轮、第一传动齿轮及第一输出齿轮均通过轴承与所述第一传动轴连接；所述第二传动轴上自左向右顺次安装有第三输入齿轮、第二方向离合器、第二传动齿轮、第二挡位离合器、第二输出齿轮及第三输出齿轮，所述第三输入齿轮、第二传动齿轮、第二输出齿轮及第三输出齿轮均通过轴承与所述第二传动轴连接；所述第三传动轴上自左向右顺次安装有第三传动齿轮、第三挡位离合器、第四输出齿轮及第五输出齿轮，所述第三传动齿轮、第四输出齿轮及第五输出齿轮均通过轴承与第三传动轴连接；所述变速器输出轴上安装有第六输出齿轮；所述第一输入齿轮与所述第二输入齿轮啮合，从而变速器输入轴的转速通过第二输入齿轮传动至变速器内；同时，所述第一输入齿轮与第三输入齿轮啮合，从而变速器输入轴的转速可通过第三输入齿轮反向传动至变速器内；所述第二传动齿轮的一侧与第一传动齿轮啮合，另一侧与第三传动齿轮啮合，这样实现第一传动齿轮、第二传动齿轮及第三传动齿轮的联动，所述第一输出齿轮与第二输出齿轮啮合，第二输出齿轮与第三输出齿轮联动，第三输出齿轮与第四输出齿轮啮合，第四输出齿轮与第五输出齿轮联动；这样，通过将不同挡位对应齿轮的齿根圆直径设置成不同规格，结合对离合器的控制来调整变速器不同挡位的输出速比。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术可应用于动力换挡变速器中，通过调整控制阀组内不同阀的控制油压，对变速器的起步及换挡过程进行动态控制，使起步换挡过程更为平稳。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。图1是本专利技术实施例中动力换挡变速器的传动结构示意图；图2是本专利技术实施例中动力换挡变速器中液压控制装置的连接结构图；图3是本专利技术实施例中动力换挡变速器的控制系统的连接结构示意图；图4是本专利技术实施例中动力换挡变速器的控制方法的流程图；图5是本专利技术实施例中动力换挡变速器平地起步或换挡过程中的压力控制曲线；图6是本专利技术实施例中动力换挡变速器坡道起步过程中的压力控制曲线；图7是单钢轮压路机的传动系统框架图；图8是单钢轮压路机的起步换挡控制方法的流程图；图9是本专利技术实施例中单钢轮压路机的起步换挡过程中发动机N1与动力换挡变速器N2的速度变化曲线；其中，1、动力换挡变速器；2、液压控制装置；3、控制器；4、操作手柄；5、采样单元；6、挡位显示单元；101、变速器输入轴；102、第一传动轴；103、第二传动轴；104、第三传动轴；105、变速器输出轴；106、第一输入齿轮；107、第二输入齿轮；108、第一方向离合器；109、第一传动齿轮；110、第一挡位离合器；111、第一输出齿轮；112、第三输入齿轮；113、第二方向离合器；114、第二传动齿轮；115、第二挡位离合器；116、第二输出齿轮；117、第三输出齿轮；118、第三传动齿轮；119、第三挡位离合器；120、第四输出齿轮；121、第五输出齿轮；122、第六输出齿轮；201、第一分油路；202、第二分油路；203、第三分油路；204、第四分油路；205、油源；206、第一电磁换向阀；207、第二电磁换向阀；208、第三电磁换向阀；209、第四电磁换向阀；210、第一液压换向阀；211、第二液压换向阀；212、第三液压换向阀；213、第四液压换向阀；214、第一比例阀；215、第二比例阀；216、压力控制阀；217、压力测量装置；218、第一单向阀；219、第二单向阀；220、第一节流阀；221、第二节流阀；2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力换挡变速器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n响应于起步换挡需求，对相应挡位离合器施加压力，实现速度挡位的设定；/n对相应方向离合器的控制阀施加第一控制油压P1，使其主从动盘快速消除间隙，准备滑磨；/n快速降低所述控制阀的控制油压至有效滑磨压力附近，使方向离合器主从动盘开始滑磨；/n逐渐平缓增加所述控制阀的控制油压，使控制阀驱动方向离合器主从动盘逐渐增加传递的扭矩，使主从动盘连接的齿轮转速逐渐接近；/n当控制阀的控制油压增加至全压力P时，方向离合器主从动盘完全结合，从而与方向离合器连接的齿轮同步转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种动力换挡变速器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
响应于起步换挡需求，对相应挡位离合器施加压力，实现速度挡位的设定；
对相应方向离合器的控制阀施加第一控制油压P1，使其主从动盘快速消除间隙，准备滑磨；
快速降低所述控制阀的控制油压至有效滑磨压力附近，使方向离合器主从动盘开始滑磨；
逐渐平缓增加所述控制阀的控制油压，使控制阀驱动方向离合器主从动盘逐渐增加传递的扭矩，使主从动盘连接的齿轮转速逐渐接近；
当控制阀的控制油压增加至全压力P时，方向离合器主从动盘完全结合，从而与方向离合器连接的齿轮同步转动。


2.根据权利要求1所述的一种动力换挡变速器的控制方法，其特征在于，所述对相应挡位离合器施加压力，实现挡位设定，具体为：向与挡位离合器连接的换向阀施加油压，使该控制阀推动挡位离合器主从动盘结合，使与其连接的传动齿轮同步转动。


3.根据权利要求1所述的一种动力换挡变速器的控制方法，其特征在于，所述第一油压P1∈[1/4P，2/5P]。


4.根据权利要求1所述的一种动力换挡变速器的控制方法，其特征在于，当起步换挡需求为平地起步或平地换挡时，增加控制阀的控制油压至全压力所需时间t1为2-3s，该过程为平缓升压过程，从而起步过程较为平顺。


5.根据权利要求1所述的一种动力换挡变速器的控制方法，其特征在于，当起步换挡需求为坡道起步时，所述增加所述控制阀的控制油压至全压力具体包括消除间隙升压阶段及结合快速升压阶段，其中，消除间隙升压阶段耗时t2为40-100ms，快速升压阶段耗时t3为50-100ms，这一过程相较于平地起步过程更为快速，目的在于使相应的方向离合器主从动盘快速结合，与其连接的齿轮快速同步，从而保证压路机等重型机械的快速起步，避免溜坡。


6.根据权利要求1所述的一种动力换挡变速器的控制方法，其特征在于，所述有效滑磨压力对应的控制油压P2∈[1/5P，1/4P]。


7.根据权利要求1所述的一种动力换挡变速器的控制方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建飞，史源，陈程，胡建华，
申请(专利权)人：杭州前进齿轮箱集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33