[发明专利]一种活塞缸及其控制方法、变速箱及换挡控制方法

说明书

本发明涉及一种活塞缸及其控制方法、变速箱及换挡控制方法，属于AMT变速箱控制技术领域。方法为，将活塞行程分成一段或者至少两段，每段活塞行程对应设置有给定驱动信号；活塞缸控制过程中，检测活塞行程，按照活塞行程当前所处分段，给定驱动信号控制活塞缸驱动单元；所述给定驱动信号包括标定的至少能够驱动活塞进入下一活塞行程分段的活塞缸控制参数。本发明的方法实现了分段精确控制活塞驱动力保证活塞完成行程同时避免冲击，延长了换挡机构的寿命，提高了可靠程度。

技术领域

本发明涉及一种活塞缸及其控制方法、变速箱及换挡控制方法，属于AMT变速箱控制技术领域。

背景技术

随着纯电技术的发展，电驱动系统越来越多的采用变速箱来满足动力性的需求。纯电矿车的运营负载大，尤其需要采用变速箱来实现高速工况和重载工况的适应，而矿区的行驶路况和工作环境恶劣，采用电动换挡时换挡电机的寿命很短。

AMT变速箱采用的气动换挡系统具有可靠性高、寿命长、成本低等优点，目前换挡控制阀一般选用开关阀，在收到换挡指令时打开，在气缸内建立气压，推动气缸活塞带动换挡执行机构动作，在换挡动作过程中，为保证换挡到位，开关阀始终打开，持续向气缸中充入高压气体，导致活塞受力几乎不变甚至更大，在整个换挡动作中活塞推动换挡执行机构处于加速运动。导致气动AMT存在换挡冲击大、噪音大、换挡齿结合齿冲击磨损严重等问题，影响气动AMT的可靠性。

加之矿车运行工况恶劣保养周期长，运用于矿车的AMT变速箱的气缸随时间推移由于磨损、润滑性能及气密性能的改变，气缸活塞的运动阻力也会难以预料的改变，导致矿车后期频繁出现挂挡失败，难以摘挡等问题。进一步增加了气动AMT系统用于矿车的不可靠性。

目前的气动AMT系统的控制方法有以下几种：1)如公告号为CN104635628B的中国专利授权文本，公开了设定驱动步长的AMT气缸控制方法，即在设定时间内打开电磁阀向气缸腔体内提供气压，达到设定时间后关阀断气，依靠剩余的气压和动能完成挂挡操作，由于气缸活塞运动过程中腔体压力非线性的不断变化，仅以时间为目标，无法精准控制换挡力，仍然存在换挡冲击和磨损的问题。有方案采用高速开关电磁阀实现换挡过程的气压控制，但高速开关成本相对较高，体积相对较大，且面对恶劣矿区环境，同样存在不可靠的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种活塞缸控制方法及活塞缸，用以解决活塞缸控制中活塞冲击大的问题；还提供了一种气动活塞缸驱动的变速箱的换挡控制方法及自动变速箱，用以解决换挡冲击大，后期磨损导致活塞阻力变化可靠性低的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种活塞缸控制方法，

1)将活塞从初始位置移动到最终位置的整个行程分成一段或者至少两段的区间，每段区间有起点和终点，第一个区间的起点为所述初始位置，最后一个区间的终点为所述最终位置；在活塞由初始位置向最终位置移动过程中，检测活塞的当前位置、活塞缸增压腔中的当前压力；

2)判断当前位置是否是所述最终位置，如果是则控制活塞停止；如果不是，则根据当前位置获得活塞所在的当前区间；依据预先获得的活塞行程的每个区间与活塞缸增压腔的目标压力的对应关系，由所述当前区间获得活塞缸增压腔的目标压力；

所述活塞行程的每个区间与活塞缸增压腔的目标压力的对应关系，其建立过程是：在活塞从初始位置成功移动到最终位置的过程中，标定活塞处于每段区间时所对应的活塞缸增压腔的压力，将标定的压力设置为活塞处于对应区间时活塞缸增压腔的目标压力；

3)根据活塞缸增压腔中的介质压力与介质流量的相关性，以当前压力达到所述目标压力为控制目标，控制活塞缸增压腔的介质流量；