[发明专利]一种装载机铲装作业挡位控制方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种装载机铲装作业挡位控制方法、装置及系统，在装载机铲装作业过程中，通过获取当前装载机车速、变速箱挡位状态、制动压力、铲斗角度、动臂角度信号；判断当前制动压力是否大于压力设定值；判断铲斗角度及动臂角度是否处于铲装区；判断当前装载机车速及变速箱挡位状态是否位于最优换挡区间；根据挡位动力信息曲线，获取最优换挡车速区间，在铲装作业前按住KD键3s后激活系统，当检测到装载机的工作状态处于最佳的换挡操作点时，增加发动机转速，启动换挡操作，防止换挡过程中因为负载变化导致发动机掉速，不仅在装载机铲装过程中实现自动KD功能，防止发动机掉速，节省油耗，提高铲装时的作业效率。

技术领域

本发明涉及装载机换挡控制领域，具体涉及一种装载机铲装作业挡位控制方法、装置及系统。

背景技术

装载机主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，装载机在铲装时，驾驶员驾驶装载机接近料堆的时候，此时驾驶员按下KD键，（KD键：Kick Down键的简称，按下KD键时，可使车辆从2挡降至1挡）； 然后装载机挡位从2挡切换到1挡，通过该操作可以为装载机铲装提供更大的输出扭矩，以此来满足装载机铲装过程中高动力的需求。

但是，目前驾驶员按下KD键的时间完全凭借个人感觉，进行KD操作的时机完全凭借个人经验，按下KD键时车速不确定。

由于原有的装载机铲装作业时KickDown功能的实现完全依赖操作手的操作习惯，且驾驶员按下KD键时的车速分布在6-12Km/h之间不等，即使是同一个人，在装载机铲装作业时进行KD功能激活时的车速波动也非常大，根据发动机及变速箱挡位动力曲线，换挡操作只有在某一特定车速范围切换才能达到最优的动力匹配，现有的这种操作方式在一定程度上造成功率的损耗，且这个换挡过程中会导致发动机掉速，影响铲装作业效率。

对于整个铲装过程来说，在不同的车速下进行KD操作对于能耗的使用效率也不同，而且在KD功能过程中，因为切换时间点不好，还很容易造成发动机因为负荷问题出现掉速的现象，不仅影响铲装效率，对油耗造成浪费。

因此需要通过更加有效的控制方式实现装载机铲装作业时挡位控制方式的优化提升。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种装载机铲装作业挡位控制方法、装置及系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种装载机铲装作业挡位控制方法，包括：

获取当前装载机车速、变速箱挡位状态、制动压力、铲斗角度、动臂角度信号；

将当前制动压力与设定值进行比较，判断当前制动压力是否大于压力设定值；判断铲斗角度及动臂角度是否处于铲装区；判断当前装载机车速及变速箱挡位状态是否位于最优换挡区间；得到比较判断的结果；

根据比较判断的结果，发出指令给发动机ECU控制发动机转速，并发出指令给变速箱TCU控制变速箱换挡。

进一步的，所述的装载机铲装作业挡位控制方法，响应于当前制动压力大于压力设定值，且铲斗角度及动臂角度处于铲装区，且当前装载机车速及变速箱挡位状态位于最优换挡区间；发出指令给发动机ECU控制增加发动机转速，并发出指令给变速箱TCU控制变速箱将挡位降至1挡。

进一步的，所述的装载机铲装作业挡位控制方法，所述最优换挡区间，根据整车功率参数及变速箱性能参数确定，包括最优换挡挡位和最优换挡车速区间。最优换挡挡位为变速箱挡位一直位于2挡；根据发动机及变速箱挡位动力曲线，换挡操作只有在某一特定车速范围切换才能达到最优的动力匹配，则这个特定车速范围为最优换挡车速区间。

进一步的，所述的装载机铲装作业挡位控制方法，通过驾驶员按住KD键设定时长以上来激活。更为优选的，通过驾驶员在铲装作业前按住KD键3s后激活。