技术领域

本发明涉及工程机械领域， 特别地， 涉及一种换档控制方法、 控制装 置。 此外， 还涉及一种具有上述换档控制装置的平地机。

背景技术

目前， 根据机械式平地机档位手柄的特性， 必须由低到高， 顺序换档， 因此在平地机具备一定初始速度， 并从空档挂入行驶档的时候， 不能根据 初始速度进入匹配的档位， 会对平地机的发动机及传动系造成比较大的冲 击， 缩短整车寿命， 并会使驾驶员感觉不适， 而且还可能对路面造成损坏。

发明内容

本发明目的在于提供一种换档控制方法、 控制装置及具有该控制装置 的平地机， 以解决平地机具备一定初始速度并从空档挂入 行驶档的时候， 对发动机及传动系统造成较大冲击的技术问题 。

为解决上述技术问题， 根据本发明的一个方面， 提供了一种换档控制 方法， 包括： 接收换档操作信号； 如果根据换档操作信号确定档位由空档 空档切换到行驶档， 则： 确定此时平地机的行驶速度是否为非零， 若是， 则预估换档完成后的第一行驶速度， 再计算平地机的发动机转速与第一行 驶速度的比值，最后确定传动比与该比值相匹 配的行驶档作为目标行驶档。

进一步地， 预估换档完成后的第一行驶速度根据如下公式 进行： Vi=V。+axT， 其中， V，代表第一行驶速度， V。代表前一次换档操作信号检 测时的车速， a 代表平地机的加速度， T 代表检测到换档操作信号后相应 设备的响应时间。

进一步地， 确定传动比与比值相匹配的行驶档作为目标行 ^ _档包括： 确定比值处于哪两个行驶档的传动比所构成的 区间内； 根据比值的变化趋 势选择区间的上限传动比或下限传动比相对应 的行驶档作为目标行驶档。

进一步地， 根据比值的变化趋势选择区间的上限传动比或 下限传动比 相对应的行驶档作为目标行驶档包括： 当平地机的行驶加速度为正时， 选

1

替换页 （细则第 26条 当平地机的行驶加速度为零时， 选择与比值的差值较小的上限传动比或下 限传动比相对应的行驶档作为目标行驶档。

根据本发明的另一方面， 还提供了一种换档控制装置， 包括： 换档操 作机构， 用于发送换档操作信号； 测速传感器， 用于检测平地机的行驶速 度； 控制器， 与换档操作机构及测速传感器信号连接， 当平地机从空档切 换到行驶档时， 用于确定此时平地机的行驶速度是否为非零， 若是， 则预 估换档完成后的第一行驶速度， 再计算平地机的发动机转速与第一行驶速 度的比值， 最后确定传动比与比值相匹配的行驶档作为目 标行驶档。

进一步地， 本发明提供的换档控制装置还包括加速度传感 器， 与控制 器信号连接， 用于检测平地机的行驶加速度。

根据本发明的又一个方面， 还提供了一种具有上述换档控制装置的平 地机。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的换档控制方法及控制装置可以使 平地机在进行换档时不 再依赖操作者的操作来防止冲击，仅通过换档 操作信号模拟微动踏板位置， 由控制程序主动实现目标行驶档位与平地机行 驶速度的匹配， 有效防止了 发动机及传动系统的冲击， 提高了平地机整车寿命， 并降低了对路面造成 的损坏， 同时还减轻了驾驶员的工作强度， 提高了操作舒适性。

除了上面所描述的目的、 特征和优点之外， 本发明还有其它的目的、 特征和优点。 下面将参照图， 对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

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

图 1是本发明优选实施例的控制方法示意图； 以及

图 2是本发明优选实施例的平地机结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明 ， 但是本发明可以由权 利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图 1所示， 本发明提供了一种用于平地机的换档控制方法 ， 其包括 如下步骤：

步骤 S 01 : 接收换档操作信号；

步骤 S 02 : 如果根据换档操作信号确定档位由空档切换到 行驶档， 则进入到步骤 S 03 : 确定此时平地机的行驶速度是否为非零， 若是， 则进入到步骤 S 04 : 预估换档完成后的第一行驶速度， 再计算 平地机的发动机转速与第一行驶速度的比值， 最后确定传动比与该比值相 匹配的行驶档作为目标行驶档。

上述判断过程， 可以在操作人员进行换档操作时， 由控制器执行。 当控制器检测到由平地机的换档器发出的换档 操作信号， 并经过上述 判断过程之后， 就能够根据平地机的实时行驶速度自动地将平 地机的档位 从空档切换到目标行驶档位， 使平地机的实时行驶速度与目标行驶档位所 对应的行驶速度相接近， 防止由于换档不当而对发动机及传动系统造成 的 冲击。 如果控制器根据换档操作信号判断不是由空档 切换到行驶档， 则可 以直接由当前的行驶档切换到目标行驶档， 而无需再进行后续判断。 进一 步地， 即使控制器根据换档操作信号判断得出换档操 作是由空档切换到行 驶档， 但是， 经过计算或测量后得出此时平地机的行驶速度 为零， 即此时 平地机没有初始速度， 那么也不需要再进行后续判断， 而直接由空档切换 到目标行驶档。

在上述判断过程中， 可以通过下述方法预估换档完成后平地机的第 一 行驶速度 V _{1 =} V ₀ +a xT , 其中， V。为前一次换档操作信号检测时的车速， a为平地机的加速度， T为检测到换档操作信号后相应设备的响应时� �。 控制器可以按照一定的循环周期不间断地检测 换档操作信息， 并记录每次 检测时平地机的行驶速度。

在本实施例中， 可以采用前一次换档操作信号检测时的行驶速 度 V。作 为预估第一行驶速度的参数之一。 平地机的行驶加速度 a可以通过一定的 公式计算得出， 也可以由独立的加速度传感器直接检测出来， 在本实施例 中， 可以通过加速度传感器获得平地机的行驶加速 度 a并将该加速度也作 为计算第一行驶速度的参数之一。 执行换档动作的机构在接收到控制器发 出的换档控制信号开始到完成换档动作都需要 一定的响应时间 T , 例如控 制延迟、 电磁阀响应延迟、 离合器的动作时间等， 这些响应时间通常都是 这些执行设备的固有参数， 只需预先存储在存储器中， 以备控制器在计算 第一行驶时间时提取即可。

可以计算平地机的发动机转速与预估的第一行 驶速度的比值（由于发 动机转速受油门控制， 且变化速率较换档速率慢， 发动机转速可以采用当 前周期检测值， 而无需考虑变化值）， 假设该比值为 H , 根据该比值 H确定 传动比与比值 H相匹配的行驶档作为目标行驶档。 现假设平地机的行驶档 共有五个档位， 每个档位对应的传动比分别为 A、 B、 C、 D , 以及 F , 经过 计算后， 假设比值 H位于 B与 C之间， 也就是 H是 B与 C构成的比值区间 内的一个比值。 那么此时， 就要根据比值 H的变化趋势判断其向 B发展还 是向 C发展。 由于传动比越大， 档位越低， 也就是说， 第二档的传动比 B 大于第三档的传动比 C。 如果比值 H向着变大的趋势发展， 就可以得到比 值向着区间内的区间上限值 B发展， 此时， 就可以选择与传动比 B相对应 的第二档作为目标行驶档； 相反， 如果比值 H向着变小的趋势发展， 就可 以得到比值向着区间内的区间下限值 C发展， 此时， 就可以选择与传动比 C相对应的第三档作为目标行驶档； 此外， 比值 H的变化趋势还有一种情 况存在， 即比值 H无变化， 那么此时， 就可以将比值 H分别与区间上限值 B和区间下限值 C进行比较， 将两个限值中与比值 C的差值较小的一个所 对应的行驶档作为目标行驶档。 当平地机从空档切换到通过上述方式确定 的目标行驶档位后，其行驶速度与目标行驶档 位所对应的行驶速度较接近， 换档冲击小。

比值 H的变化趋势， 可以根据平地机的行驶加速度 a进行判断：

当 a为正时， 可以确定比值 H向着变小的趋势变化；

当 a为负时， 可以确定比值 H向着变大的趋势变化；

当 _a 为零时， 可以确定比值 H无变化。

如图 2所示， 本发明还提供了一种换档控制装置， 其包括： 换档操作 机构 1 0 , 如档位手柄， 用于发送换档操作信号； 测速传感器 20 , 用于检测 平地机的行驶速度； 控制器 30 , 与换档操作机构 1 0及测速传感器 2 0信号 连接， 当操作人员操纵换档操作机构从空档切换到行 驶档时， 控制器 30 可以用于根据接收到的换档操作信号及平地机 的行驶速度确定目标行驶 档。 通过上面对换档控制方法的描述， 可以知道， 控制器根据预估的第一 行驶速度确定目标行驶档。

测速传感器 20与平地机的变速箱 40的输出轴相连， 可以直接检测到 变速箱的输出转速， 而变速箱的输出转速 =轮速 =平地机的行驶速度。

为了测量平地机的行驶加速度， 本发明提供的换档控制装置还可以包 括一个加速度传感器。

优选地，控制器 30还可以用于预估上述第一行驶速度，再计算� ��地机 的发动机转速与第一行驶速度的比值， 最后确定传动比与该比值相匹配的 行驶档作为目标行驶档。

优选地， 控制器 30还可以用于根据测速传感器 20判断在接收到换档 操作信号之后平地机是否具有非零的初始速度 。

最后， 本发明还提供了一种包括上述换档控制装置的 平地机。 该平地 机包括前转向轮 50、 驾驶室 70 ,设置在前转向轮 50与驾驶室 70之间的铲 刀 60 , 换档操作机构 10与控制器 30设置在驾驶室 70内。 该平地机还包 括设置在驾驶室 70后方的发动机 80、与发动机 80相连的变速箱 40 , 以及 与变速箱 40相连的后驱动轮 90。 该平地机能够在具有一定初始速度并由 空档切换到行驶档时， 实现平緩过渡，发动机及传递系统受到较小的 冲击， 减小铲刀对路面的破坏， 提高自身的使用寿命及工作效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于 本领域的技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明 的保护范围之内。