工程机械的变速器切断控制装置及控制方法

摘要

本发明涉及工程机械的变速器切断控制装置及控制方法。本发明的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法，考虑制动器压力、变速器扭矩及执行器压力而决定变速器转换为中立的时间点。由此，根据装载物的重量变化，变速器中立转换的时间点可以设置为最佳时间点，从而能够提高燃油经济性和行驶安全性。

权利要求

1.一种工程机械的变速器切断控制装置，其特征在于，包括：获得制动器压力值的制动器压力检测部；

获得变速器扭矩值的变速器扭矩检测部；

获得与装载物的重量对应的执行器压力值的执行器压力检测部；

车辆控制装置，其收集所述制动器压力值、所述变速器扭矩值、所述执行器压力值，并以所述制动器压力值、所述变速器扭矩值、所述执行器压力值为基础，决定变速器转换为中立的第一时间点；及变速器控制装置，其在所述第一时间点进行控制，使得在变速器中使离合器移动的中立离合器压力上升。

2.根据权利要求1所述的工程机械的变速器切断控制装置，其特征在于，所述第一时间点是与所述执行器压力值大小成比例地决定制动器压力后，所述制动器压力值达到所述制动器压力的时间点。

3.一种工程机械的变速器切断控制装置，其特征在于，包括：获得制动器压力值的制动器压力检测部；

获得变速器扭矩值的变速器扭矩检测部；

获得与装载物的重量对应的执行器压力值的执行器压力检测部；

接受所述执行器压力值输入的车辆控制装置；及

变速器控制装置，其接受所述制动器压力值、所述变速器扭矩值的输入，并从所述车辆控制装置接受所述执行器压力值的输入，以所述制动器压力值、所述变速器扭矩值、所述执行器压力值为基础，决定变速器转换为中立的第二时间点，在所述第二时间点进行控制，使得在变速器中使离合器移动的中立离合器压力上升。

4.根据权利要求3所述的工程机械的变速器切断控制装置，其特征在于，所述第二时间点是与所述执行器压力值大小成比例地决定制动器压力后，所述制动器压力值达到所述制动器压力的时间点。

5.一种工程机械的变速器切断控制方法，其特征在于，包括：输入步骤，接受制动器压力值、变速器扭矩值、与装载物的重量对应的执行器压力值的输入；

运算步骤，根据所述制动器压力值、所述变速器扭矩值、所述执行器压力值，决定变速器转换为中立的时间点；及执行步骤，在所述时间点控制变速器，所述变速器转换为中立。

6.根据权利要求5所述的工程机械的变速器切断控制方法，其特征在于，所述时间点是与所述执行器压力值大小成比例地决定制动器压力后，所述制动器压力值达到所述制动器压力的时间点。

说明书

工程机械的变速器切断控制装置及控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及工程机械的变速器切断控制装置及控制方法，更详细而言，涉及一种使得能够根据装载物的重量而将变速器切断功能分等级应用的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法。

背景技术

[0002] 一般而言，诸如轮式装载机(Wheel Loader)的工程机械执行把沙子或石子等装载物装于铲斗(Bucket)的作业、向其它场所搬运装载物的作业、自卸货车的装车作业。

[0003] 即，如前所述的工程机械的作业反复执行在缓行后停止的运转。此时，如果在不切断(Cut off)变速器离合器(Clutch)的状态下实现制动，则对车轴等动力传递部所有部位施加冲击，因而对于整个车辆，更大地发生俯冲(Nose Dive)现象，不仅存在铲斗中盛装的装载物流出落下等安全事故危险，而且制动功能也大幅下降。

[0004] 因此，加装了在诸如轮式装载机的工程机械进行作业时，使得能够以离合器切断的状态制动的变速器切断控制装置。

[0005] 变速器切断控制装置具备离合器切断开关。为了正常地使用变速器切断控制装置，在铲斗中盛装装载物进行装车作业期间，容易反复缓行与制动，因而主要以开启离合器切断开关而使离合器切断的状态作业。

[0006] 当在普通道路行驶时或为了装载物的远距离移送而移动时，为高速行驶，因而在制动时，为了获得从发动机获得减速力的发动机制动效果，应关闭离合器切断开关，转换为离合器连接到动力传递部的状态。

[0007] 因此，存在作业者需要在作业过程中随时转换离合器切断开关的麻烦。

[0008] 另一方面，在要求离合器切断开关转换的情况下，如果作业者因遗忘而未操作开关，则会导致制动功能降低或因此发生安全事故。

[0009] 即，在以往利用工程机械挖掘装载物并装车的一系列作业过程中，为了启动或停止离合器切断功能，存在驾驶员需要反复进行离合器切断开关开启/关闭动作的问题。

[0010] 另一方面，轮式装载机类型的工程机械的发动机，经过转扭变换器而与变速器连接，而且直接与液压泵连接。

[0011] 如果车辆(工程机械)在变速器设置为前进行驶的状态下启动发动机，那么，行驶系统与液压泵同时受到负载。当挖掘时，应同时向前进行驶和液压泵供应动力。

[0012] 但是，就行驶而言，当处于停止状态且要只使用液压泵时，即，如果车辆停止但要只运转前端执行器(例：动臂缸)，那么，在继续前进行驶的状态下，踩下制动器，执行动臂上升运转。

[0013] 此时，对前进行驶供应的动力不作任何功，使转扭变换器失速(stall)，此时的能量转换成热能而消失。

[0014] 另一方面，当要只执行前端执行器的运转时，在变速器处于中立位置而执行前端执行器作业的情况下，从能量效率管理的角度而言是高效的。但是，从作业者立场而言，如前面所做的说明，把变速器转换为中立位置的行为本身导致作业性下降。

[0015] 另一方面，为了提高燃油经济性效果，踩下制动器立即把变速器变换到中立位置虽然有效，但为了安全运行，最好最大限度地推迟变换变速器的中立位置。

[0016] 因此，在把变速器转换到中立位置方面，根据转换的时间点，燃油经济性效果与安装运行相反，因而要求优化变速器中立转换的时间点。

[0017] 现有技术文献

[0018] 专利文献：韩国公开专利公报第10-2013-0105683号(2013.09.25.)发明内容

[0019] 因此，本发明要实现的技术课题的目的在于提供一种工程机械的变速器切断控制装置及控制方法，使得变速器中立转换的时间点考虑制动器压力、变速器扭矩及执行器压力，能够在最佳时间点实现变速器的中立转换。

[0020] 本发明要解决的技术课题不限制于以上提及的技术课题，未提及的其它技术课题是本发明所属技术领域的技术人员可以从以下记载明确理解的。

[0021] 旨在达成所述技术课题的本发明的工程机械的变速器切断控制装置包括：获得制动器压力值的制动器压力检测部；获得变速器扭矩值的变速器扭矩检测部；获得执行器压力值的执行器压力检测部；车辆控制装置，其收集所述制动器压力值、所述变速器扭矩值、所述执行器压力值，并以所述制动器压力值、所述变速器扭矩值、所述执行器压力值为基础，决定变速器转换为中立的第一时间点；及变速器控制装置，其在所述第一时间点进行控制，使得在变速器中使离合器移动的中立离合器压力上升。

[0022] 另外，在本发明实施例的工程机械的变速器切断控制装置中，所述第一时间点可以是与所述执行器压力值大小成比例地决定制动器压力后，所述制动器压力值达到所述制动器压力的时间点。

[0023] 旨在达成所述技术课题的本发明实施例的工程机械的变速器切断控制装置包括：获得制动器压力值的制动器压力检测部；获得变速器扭矩值的变速器扭矩检测部；获得执行器压力值的执行器压力检测部；接受所述执行器压力值输入的车辆控制装置；及变速器控制装置130，其接受所述制动器压力值、所述变速器扭矩值的输入，并从所述车辆控制装置160接受所述执行器压力值的输入，以所述制动器压力值、所述变速器扭矩值、所述执行器压力值为基础，决定变速器转换为中立的第二时间点，在所述第二时间点进行控制，使得在变速器140使离合器移动的中立离合器压力上升。

[0024] 另外，在本发明实施例的工程机械的变速器切断控制装置中，所述第二时间点可以是与所述执行器压力值大小成比例地决定制动器压力后，所述制动器压力值达到所述制动器压力的时间点。

[0025] 旨在达成所述技术课题的本发明实施例的工程机械的变速器切断控制方法包括：输入步骤，接受制动器压力值、变速器扭矩值、执行器压力值的输入；运算步骤，根据所述制动器压力值、所述变速器扭矩值、所述执行器压力值，决定变速器转换为中立的时间点；及执行步骤，在所述时间点控制变速器，所述变速器转换为中立。

[0026] 另外，在本发明实施例的工程机械的变速器切断控制方法中，所述时间点可以是与所述执行器压力值大小成比例地决定制动器压力后，所述制动器压力值达到所述制动器压力的时间点。

[0027] 其它实施例的具体事项包含于详细说明及附图中。

[0028] 本发明的效果如下。

[0029] 如上所述构成的本发明的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法，接受制动器压力值、变速器扭矩值、执行器压力值输入，以制动器压力值、变速器扭矩值、执行器压力值为基础，决定把变速器转换为中立位置的时间点，因而在体现燃油经济性效率的同时，甚至还能够谋求行驶安全。

附图说明

[0030] 图1及图2是用于说明对比例的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法的图。

[0031] 图3至图6是用于说明本发明一个实施例的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法的图。

[0032] 符号说明

[0033] 10、110-制动器压力检测部，20、120-变速器扭矩检测部，30、130-变速器控制装置(TCU)，40、140-变速器，150-执行器压力检测部，160-车辆控制装置(VCU)。

具体实施方式

[0034] 参照后面与附图一起详细叙述的实施例，本发明的优点及特征以及达成其的方法将会明确。

[0035] 下面参照附图，对本发明的实施例进行详细说明。下面说明的实施例是为帮助本发明的理解而示例性地显示，本发明应理解为可以与此处说明的实施例不同地多样变形实施。不过，在说明本发明方面，当判断认为对相关公知功能或构成要素的具体说明可能混淆本发明要旨时，省略其详细说明及具体图示。另外，附图为了帮助发明的理解，并非按实际比例尺图示，一部分构成要素的大小会夸张地图示。

[0036] 另一方面，后述术语作为考虑在本发明中的功能而设定的术语，会因生产者的意图或惯例而异，因而其定义应以本说明书通篇内容为基础作出。

[0037] 在通篇说明书中，相同参照符号指称相同构成要素。

[0038] 首先，参照图1及图2，对对比例的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法进行说明。附图图1及图2是用于说明对比例的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法的图。

[0039] 对比例的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法如图1所示，从制动器压力检测部10获得当前的制动器压力值，从变速器扭矩检测部20获得变速器扭矩值。

[0040] 制动器压力值越大，则制动力越大，越能缩短制动距离，但安全事故危险及乘车感将会不好。

[0041] 变速器扭矩值越大，则牵引力越大，因而行驶性能越好，但制动力则相应需要更多。

[0042] 变速器控制装置30接受所述制动器压力值P和变速器扭矩值的输入，决定把变速器转换为中立位置的时间点。

[0043] 例如，对比例如图2所示，在制动器压力值P为20bar时，使中立离合器压力值上升。

[0044] 即，变速器40在由变速器控制装置30决定的时间点，例如制动器压力值P达到设置的特定压力值的情况下，中立离合器压力上升，转换为中立位置。

[0045] 但是，所述对比例只考虑了燃油经济性上升效果，因而需要对行驶安全加以考虑。

[0046] 下面参照图3至图6，对本发明的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法进行说明。附图图3至图6是用于说明本发明一个实施例的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法的图。

[0047] 本发明实施例的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法如图3所示，从制动器压力检测部110获得当前的制动器压力值，从变速器扭矩检测部120获得当前的变速器扭矩值。另外，从执行器压力检测部150获得执行器压力值。

[0048] 制动器压力值越大，则制动力越大，越能缩短制动距离，但安全事故危险及乘车感将会不好。

[0049] 变速器扭矩值越大，则牵引力越大，因而行驶性能越好，但制动力则相应需要更多。

[0050] 执行器压力值越大，意味着装载物的重量越大。因此如果进行拓展说明，假定车辆的重量为20吨，如果装载物的重量为10吨，那么整体重量为30吨。即，制动所需的制动力要求更大值。

[0051] 另一方面，执行器压力值可以参考动臂执行器的头部侧压力而获得。即，这是因为如果铲斗中有装载物，那么该装载物的重量作用于动臂执行器，由此，在动臂执行器的头部侧相应形成更大压力。即，根据从动臂执行器获得的压力值，可以推定装载物的重量。

[0052] 车辆控制装置160接受所述制动器压力值P、变速器扭矩值和执行器压力值的输入。之后，车辆控制装置160可以以制动器压力值P、变速器扭矩值、执行器压力值为基础，决定把变速器转换为中立位置的第一时间点。

[0053] 再一方面，车辆控制装置160可以从执行器压力检测部150接受执行器压力值的输入，将其提供给变速器控制装置130。

[0054] 另外，变速器控制装置130可以接受所述制动器压力值P、变速器扭矩值、执行器压力值的输入，以制动器压力值P、变速器扭矩值、执行器压力值为基础，决定把变速器转换为中立位置的第二时间点。

[0055] 变速器控制装置130参照由车辆控制装置160决定的第一时间点或由变速器控制装置决定的第二时间点来控制变速器140。即，变速器140根据第一时间点或第二时间点中的某一者，使得在变速器140中把齿轮转换为中立。

[0056] 例如，假定车辆(工程机械)的重量为20吨，装载物的重量为10吨，如图6所示，在对比例中，当制动器压力值P为20bar时，使中立离合器压力值上升，但根据本发明的实施例，在与装载物的重量相应形成更大压力的30bar下，实施制动器解除。

[0057] 即，本发明实施例的变速器140可以在决定为变速器中立转换时间点的第一、二时间点，例如，如图6所示，可以在比制动器压力值P更大的压力值P1下，使中立离合器压力上升。

[0058] 另外，如果装载物的重量为更大值，那么，制动器压力值P2是在达到更大值的时间点使中立离合器压力上升，使变速器转换为中立位置。由此，在需要停止行驶的情况下，行驶以安稳的状态停止，行驶稳定性提高。

[0059] 如图5所示，与执行器压力值的大小成比例地决定制动器压力。所述第一、二时间点可以是制动器压力值达到制动器压力的时间点。即，如前面所作的说明，装载物的重量越增加，则制动器压力越增加。

[0060] 另一方面，如图6所示，在不考虑执行器压力值时，在最小制动器压力值P下，中立离合器压力值上升。但是，通过考虑执行器压力值，从而在制动器压力值增加的时间点，中立离合器压力值上升。即，就本发明实施例的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法而言，装载物的重量越重，则变速器转换为中立的时间点越延迟。与如此延迟的时间相应，车辆(工程机械)的行驶稳定性提高。

[0061] 如上所述构成的本发明实施例的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法，以制动器压力值P、变速器扭矩值、执行器压力值为基础，决定把变速器转换为中立位置的时间点，因而在体现燃油经济性效率的同时，甚至还能够谋求行驶安全。

[0062] 以上参照附图，说明了本发明的实施例，但本发明所属技术领域的技术人员可以理解，本发明在不变更其技术思想或必需特征的情况下，可以以其它具体形态实施。

[0063] 因此，以上记述的实施例在所有方面应理解为只是示例而非限定，本发明的范围由后述的权利要求书所代表，从权利要求书的意义及范围以及其等价概念导出的所有变更或变形的形态均应解释为包含于本发明的范围。

[0064] 工业上的利用可能性

[0065] 本发明的工程机械的变速器切断控制装置及控制方法可以用于决定把变速器转换为中立位置的时间点。