装载机智能自动变速控制系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102535573102535573B(45)授权公告日2014.10.29(21)申请号201210072038.0JP61103044A,1986.05.21,全文.朱振宇.“工程车辆自动变速智能控制系(22)申请日2012.03.19统试验研究”.《中国优秀博硕士学位论文全(73)专利权人广西柳工机械股份有限公司文数据库（博士）工程科技Ⅱ辑》.2004,(第4地址545007广西壮族自治区柳州市柳太路期),43,49-51,60.1号朱振宇.“工程车辆自动变速智能控制系(72)发明人孙平蔡登胜黄健冷红狮统试验研究”.《中国优秀博硕士学位论文全(74)专利代理机构柳州市集智专利商标事务所文数据库（博士）工程科技Ⅱ辑》.2004,(第445102期),43,49-51,60.代理人陈希审查员万莎(51)Int.Cl.E02F9/20(2006.01)E02F3/43(2006.01)(56)对比文件CN101148895A,2008.03.26,说明书第4-6行.CN201970996U,2011.09.14,全文.JP6440746A,1989.02.13,全文.权权利要求书3页利要求书3页说明书6页说明书6页附图6页附图6页(54)发明名称装载机智能自动变速控制系统及控制方法(57)摘要一种装载机智能自动变速控制系统及控制方法，其特点是系统包括工况识别控制器、换挡点计算控制器、换档执行控制器、换档执行机构，通过动臂油缸大腔油压、油门开度、整车车速、发动机转速、变矩器涡轮转速的检测，使用前馈和反馈控制方法结合标准动力换挡规律，实现铲装、行驶工况的识别。其优点是可根据动臂油缸大腔的油压及其油压变化率区别铲装工况和运输工况，并根据工况区别换挡。在铲装工况下，预判整车档位的下降，提早对降档进行控制，预判铲装的最大牵引力需求及最低档位需求；整个控制系统和控制方法结构简明，易于实现，且档位变化兼顾了装载机的行驶工况和作业工况，实现了节能、高效的自动变速控制。CN102535573BCN102537BCN102535573B权利要求书1/3页1.一种装载机智能自动变速控制系统，其特征在于主要包括：工况识别控制器，用于检测当前工作装置载荷信息和整车档位信息，进行工况计算，输出工况信号；换挡点计算控制器，用于接收工况信号，并根据当前工作装置载荷信息、整车档位信息、油门开度信息以及之前若干次工况的整车车速信息、油门开度信息和整车档位信息计算和修正换挡点车速，输出最终换挡点车速；换档执行控制器，用于检测当前整车车速信息、手柄档位信号和计算得到的最终换挡点车速，向换档执行元件输出驱动信号;所述的换档点计算控制器包括三个模块：标准换档点计算模块：检测当前油门开度，根据预设的油门开度-整车车速双参数换挡规律采用查表法或函数法计算当前油门开度下的标准换挡点车速，输出标准换挡点车速信号；换档前馈控制模块：接收标准换挡点车速信号，检测动臂油缸大腔油压变化率，结合标准换挡点车速，采用等比例法计算得到前馈换挡点车速；换档反馈控制模块：接收前馈换挡点车速信号，检测当前和之前若干次铲装工况的油门开度、整车车速信息和整车档位信息，结合前馈换挡点车速，采用阈值比较法，计算得到反馈换挡点车速；换档点计算控制器接收工况信号，并根据工况信号调用上述三模块，决定输出标准换挡点车速信号或反馈换挡点车速信号作为最终换挡点车速。2.一种对权利要求1所述系统进行控制的控制方法，其特征在于其方法步骤包括：提取各外界输入信号步骤：提取油门开度信息、动臂油缸大腔油压信息、整车车速信息、手柄档位信息、整车档位信息，使用滤波算法提取有效信号，利用动臂大腔油压单位时间的变化值计算得到动臂大腔油压变化率；工况识别步骤：利用动臂大腔油压单位时间的变化值计算得到动臂大腔油压变化率，结合当前档位，采用阈值比较法进行工况判定；标准换档点计算步骤：通过测试相同油门开度下的各档位的整车驱动力-车速曲线图，取相邻两档位驱动力曲线交点处的车速为该油门开度下的换挡点车速，改变油门开度重复测试，最终得到不同油门开度下的换挡点车速，作为油门开度-车速的双参数换挡规律，以数据表或函数关系式的形式表示；检测当前油门开度，用查表法或函数法计算当前油门开度下的标准换挡点车速；换档前馈控制步骤：若工况为铲装工况，检测动臂油缸大腔油压变化率，结合标准换挡点车速，采用等比例法计算得到前馈换挡点车速；换档反馈控制步骤：若工况为铲装工况，检测当前和之前若干次铲装工况的油门开度、整车车速信息和整车档位信息，结合前馈换挡点车速，采用阈值比较法，计算得到反馈换挡点车速；最终换挡点计算步骤：若工况为铲装工况，则以反馈换挡点车速作为最终换挡点车