工程机械取力方法、取力装置和工程机械

摘要

本申请涉及工程机械相关技术领域，具体涉及一种工程机械的取力控制方法、取力装置和工程机械，该方法包括首先获取工程机械的温度信息；然后基于温度信息确定是否需要对工程机械进行预热，若确定需要对工程机械进行预热，然后基于温度信息确定对应的预热档位。从而在低温环境下，在取力前先进行预热，在预热完成后，再进行取力，避免低温导致的取力失败，大大提高了取力的成功率，提高了工程机械的稳定性。而且，根据低温程度通过对应的档位对工程机械进行预热，在低温程度较高的情况下通过高档位预热，提高预设效率，在低温程度低的情况下通过低档预热，减小能耗，使预热更加合理。

说明书

技术领域

本申请涉及工程机械相关技术领域，具体涉及工程机械取力方法、取力装置和工程机械。

背景技术

工程机械的动力系统中，一般存在取力装置，负责将车辆底盘中发动机的动力取出并传输至车辆的上装机构中，从而供车辆上装机构利用动力进行运作。

但是在一些低温场景中，较低的环境温度容易导致取力失败，使工程机械无法正常运行，大大降低了工程机械的稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明致力于提供一种取力控制方法、装置和工程机械。

第一方面，本发明提供了一种取力控制方法，包括：

获取工程机械的温度信息；

若基于所述温度信息确定需要对所述工程机械进行预热，则基于所述温度信息确定目标预热档位；

按照所述目标预热档位对所述工程机械进行预热，并在预热完成后，控制预设取力装置进行取力。

可选地，所述温度信息包括：液压油的温度信息。

可选地，所述基于所述温度信息确定需要对所述工程机械进行预热包括：

若所述温度信息低于第一预设值，确定需要对工程机械进行预热。

可选地，所述基于所述温度信息确定目标预热档位，包括：

若所述温度信息低于第一预设值且高于第二预设值，则确定所述目标预热档位为第一预热档位；

若所述温度信息低于所述第二预设值且高于第三预设值时，则确定所述目标预热档位为第二预热档位；

若所述温度信息低于所述第三预设值，则确定所述目标预热档位为第三预热档位。

可选地，所述基于所述目标预热档位对所述工程机械进行预热，包括：

向预设变速箱发送预热指令，以使所述预设变速箱在所述目标预设档位下运行，所述预热指令包括所述目标预热档位。

可选地，还包括：

接收所述预设变速箱发送的反馈信息，所述反馈信息包括所述预设变速箱的当前档位；

若所述预设变速箱的当前档位与所述目标预设档位相同，则控制预设变速箱保持当前档位；

若所述预设变速箱的当前档位与所述目标预设档位不相同，则重新向所述预设变速箱发送所述预热指令，直至所述预设变速箱的当前档位与所述目标预热档位相同。

可选地，还包括：响应于所述预设变速箱发送的预热完成信息，确定预热完成。

可选地，接收人工预热档位指令，并基于所述人工预热档位指令，确定所述目标预热档位。

第二方面，本申请实施例还提供一种取力装置，包括检测模块和控制模块；

所述检测模块，用于获取工程机械的温度信息；

所述控制模块，用于若基于所述温度信息确定需要对所述工程机械进行预热，则基于所述温度信息确定目标预热档位；

所述控制模块，还用于按照所述目标预热档位对所述工程机械进行预热，并在预热完成后，控制预设取力装置进行取力。

第三方面，本申请实施例还提供一种工程机械，包括如上述提到的取力装置。

本申请提供的工程机械的取力控制方法、取力装置和工程机械，该取力控制方法包括：首先获取工程机械的温度信息；然后基于温度信息确定是否需要对工程机械进行预热，若确定需要对工程机械进行预热，然后基于温度信息确定对应的预热档位。从而在低温环境下，在取力前先进行预热，在预热完成后，再进行取力，避免低温导致的取力失败，大大提高了取力的成功率，提高了工程机械的稳定性。而且，根据低温程度通过对应的档位对工程机械进行预热，在低温程度较高(温度非常低)的情况下通过高档位预热，提高预设效率，在一般低温下(温度一般低)的情况下通过低档预热，减小能耗，使预热更加合理。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1为本发明实施例提供的工程机械取力控制方法的流程示意图。

图2为本发明实施例提供的工程机械取力控制方法的具体流程示意图。

图3为本发明另一实施例提供的工程机械取力控制方法的具体流程示意图。

图4为本发明实施例提供的工程机械取力装置的结构示意图。

图5为本发明另一实施例提供的工程机械取力装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在车辆尤其是工程机械车辆中的动力控制系统中，取力装置是一组或多组变速齿轮，负责将车辆底盘的发动机动力传输至车辆的上装机构中，从而使上装机构通过底盘传输上来的动力进行各种操作。而在实际应用中，在低温场景中，取力的成功率一般较低。

例如，取力过程中以及上装机构的操作往往需要液压油进行驱动，而在一些低温场景中，较低温度的液压油，容易使发动机憋熄火，从而导致取力失败。

图1为本发明实施例提供的工程机械取力控制方法的流程示意图，如图1所示，本申请实施例提供的工程机械的取力控制方法包括：

S101、获取工程机械的温度信息。

具体的，工程机械的温度信息可以是工程机械某一固定区域或物质的温度信息，例如工程机械的上装机构、变速箱、发动机、取力器以及取力过程涉及的管路等的温度信息，或者工程机械的液压油的温度信息，甚至可以是工程机械所处的环境温度信息。由于低温导致取力失败经常是因为低温液压油导致发动机熄火，所以在上述提到的获取温度信息的方案中，直接检测液压油的温度，可以更加精确的掌握工程机械取力的场景，方便后续更加精确的控制预热过程。

S102、若基于温度信息确定需要对工程机械进行预热，则基于温度信息确定目标预热档位。

具体的，可以首先基于温度信息确定是否需要对工程机械进行预热，例如，可以预先设置第一预设值，通过比较实时检测到的温度信息与第一预设值的关系，来判断确实是否需要对工程机械进行预热。

因为只有温度较低时，才会影响工程机械的取力，所以可以设置较低的温度值即第一预设值，在获取工程机械的温度信息后，若温度信息低于第一预设值，则确定此时需要对工程机械进行预热。

在确定需要对工程机械进行预热后，需要对具体的预设档位进行确定。在本申请中，可以将不同的温度范围，与不同的档位进行预先对应，每一个温度区间对应一个目标预热档位。如此，在获取工程机械的温度信息后，可以通过预先设置好的对应关系，直接确定该温度信息对应的档位，即目标预热档位。

S103、按照目标预热档位对工程机械进行预热，并在预热完成后，控制预设取力装置进行取力。

具体的，在确定目标预热档位后，根据预热档位对工程机械进行预热，从而使工程机械的温度上升。例如控制工程机械的变速箱挂入与目标预热档位对应的挡位，使工程机械的部分结构在该档位下运行，使其中的液压油逐渐升温，从而达到能够成功取力的温度范围，然后进行取力，从而大大提高了取力的成功率。

需要说明的是，因为在不同档位下，预设的时间和预设后到达的温度以及消耗的工程机械的能耗也有所不同，例如在需要对工程机械进行预热但温度相对较高，此时就不适合通过较高档位对工程机械进行预热，因为在较高档位下，温度会迅速上升，最终温度可能会过高，同样影响取力以及发动机的运行；而在需要对工程机械进行预热且温度非常低时，通过较低档位对工程机械进行预热，会使预热时长较长，影响工程机械如工程机械的上装机构的工作效率。

所以在本申请中，预热的档位包括多个，而且不同的预热档位与不同的温度范围而对应。从而可以在检测到工程机械的温度信息后，根据低温的不同程度，选择合适的预热档位进行预热，低温程度高时，通过较高档位进行预热，迅速完成预热；低温程度一般时，采用较低档位进行预热，降低能耗，且能够使相关人员更精确的掌握预热过程。

本申请提供的工程机械的取力控制方法、取力装置和工程机械，该取力控制方法包括：首先获取工程机械的温度信息；然后基于温度信息确定是否需要对工程机械进行预热，若确定需要对工程机械进行预热，然后基于温度信息确定对应的预热档位。从而在低温环境下，在取力前先进行预热，在预热完成后，再进行取力，避免低温导致的取力失败，大大提高了取力的成功率，提高了工程机械的稳定性。而且，根据低温程度通过对应的档位对工程机械进行预热，在低温程度较高的情况下通过高档位预热，提高预设效率，在一般低温下的情况下通过低档预热，减小能耗，使预热更加合理。

在本申请一些实施例中，确定目标预热档位的过程可以包括：

首先设定温度阈值，将温度分为多个温度范围区间，例如分为第一温度区间、第二温度区间和第三温度区间；第一温度区间为温度低于第一预设值且高于第二预设值，与第一预设区间对应的为第一预热档位；第二温度区间为温度低于第二预设值且高于第三预设值，与第二预设区间对应的为第二预热档位；第三温度区间为温度低于第三预设值，与第三预设区间对应的为第三预热档位。

在一些实施例中，为了方便用户识别，可以对各个预设温度区间以及预热档位设置更为直接的名称，例如常温(只是相对于后面低温和超低温而言，实际上该温度也低于第一预设值，在该温度下，需要对工程机械进行预热)区间对应低预热档位、低温区间对应中预热档位以及超低温区间对应高预热档位。

需要说明的是，上述只是为了更加清楚的描述本申请中温度信息即温度以及预热档位的对应关系，在实际应用中，温度区间可以设置更多，以及每个温度区间对应一个预热档位，从而进一步提高预热精确度。

在本申请一些实施例中，可以通过控制工程机械变速箱档位的方式实现对工程机械的预热，目标预热档位与变速箱的档位对应。

具体的，目标预热档位可以与工程机械变速箱原有档位中的档位对应，例如第一预热档位对应变速箱1挡，第二预热档位对应变速箱2挡，第三预热档位对应变速箱3挡。在确定目标预热档位后，例如目标预热档位为第二预热档位，将包含第二预热档位信息的控制指令发送至变速箱，变速箱在接收到指令后，直接将变速箱档位改变为2挡，使变速箱与分动箱的转速比与变速箱2挡对应，进而使工程机械的各种部件在变速箱2挡下运行。其中，工程机械在2挡下运行时，会以与2挡对应的速度或力量带动液压油运动，从而使液压油的温度在液压油运动过程中实现上升。

可以理解的是，在不同档位下，液压油的运动速度或喷射力量不同，所以在不同档位下预热的效率也是不同的，高档位能够将液压油温度快速提升至合适的温度，而低档位需要更长的时间才能完成。

在确定目标预热档位后，将包括目标预热档位的控制指令发送至变速箱，使变速箱在对应档位下运行，从而提高工程机械的温度，具体来说，提高工程机械液压油的温度即可。

在实际应用中，因为只发送控制指令，并不一定能够实现控制变速箱的运行档位(例如当发生一些运行或识别错误时)，所以在本申请一些实施例中，还可以在首次向变速箱发送控制指令即预热指令后，再接收变速箱发送的反馈信息，该反馈信息包括变速箱当前档位的信息。在接收到变速箱当前所处的档位信息后，判断变速箱的当前档位与上述确定也就是发送给变速箱的预热指令中包括的目标预热档位是否相同，若相同，则可以向变速箱发送确认指令，使变速箱保持当前档位；若不相同，则向变速箱重新发送包括目标预热档位的预热指令，直至变速箱的档位与目标预热档位相同，而且在此过程中，可以控制变速箱停止当前档位运行，从而避免错误档位运行。

在本申请一些实施例中，确定预热完成的方式可以是接收变速箱反馈发送的预热完成信息，具体的，当变速箱在目标预热档位下运行一定时间后，可以反馈预热信息，其中，预热时间也可以是预设的，基于变速箱反馈的预热信息，可以高效确定预热完成。

在本申请另一些实施例中，还可以通过直接检测工程机械如工程机械液压油的温度，从而判断液压油的温度是否达到能够成功取力的范围，在液压油的温度达到能够保证成功取力的温度时，确定预热完成，进而控制取力装置进行取力。

另外，在本申请另一些实施例中，确定目标预热档位还可以是基于接收的操作人员发送的人工预热档位指令来确定，该人工预热档位指令中包括了目标预热档位的信息，可以直接通过人工预热档位指令确定目标预热档位。在一些实施例中，可以通过对人工发送的指令和基于温度以及温度和预热档位的对应关系的两种确定目标预热档位的方法设置一定优先级，例如基于人工预热档位指令确定目标预热档位优先级最高，从而在接收到指令后，直接基于指令确定目标预热档位，而不进行过基于温度确定目标预热档位的过程，大大节省计算过程，以及提高人工的掌控能力。

需要说明的是，本申请上述仅介绍了确定目标预热档位的部分，在实际应用中，要实现预热以及预热后的取力，还包括了一些基础步骤，例如在预热之前控制分动箱，使分动箱输出为空挡、各种预热和取力的环境监测以及在预热和取力过程中离合器的控制等，下面将以一个完成的取力过程，对本申请提供的控制方法进行介绍，具体如图2和图3所示，包括：

S201、接收取力指令，将分动箱输出为空挡。

具体的，取力指令可以是工程机械的上装机构发送的，在接收到取力指令后，控制分动箱输出为空挡以及调整取力条件。

S202、检测是否满足取力条件，若满足执行步骤S203；若不满足，返回步骤S201。

具体的，检测过程包括了接收分动箱的反馈信息，更新分动箱状态，以及进行取力和预热的各种自检；

当满足取力条件时，进行后续的过程，即使变速箱进入预热的模式中；若不满足取力条件，则重新基于取力指令调整取力条件，包括当分动箱输出不是空挡时，重新控制分动箱输出为空挡。

S203、向变速箱发送取力请求，并接收变速箱发送的反馈信息。

具体的，可以向变速箱发送取力请求，以使变速箱检测进入取力模式(待取力)，并且在进入取力模式后，反馈当前的状态。

S204、检测温度，确定目标预热档位。

具体的，在接收变速箱反馈的信息，并确定变速箱进入取力模式后，再依据当前液压油温度以及预先设定的液压油与预热档位的对应关系，自动判定进入哪种档位预热模式，即确定目标预热档位。其中，预热档位可以分为多种，例如超低温档位、低温档位以及常温档位等。

S205、向变速箱发送包含目标预热档位信息的档位请求。

具体的，在向变速箱发送包含目标预热档位信息的档位请求、信息或指令后，一般变速箱在请求或指令的控制下，会挂入与请求对应的档位，该档位为变速箱自身原有的档位，用于控制变速箱和分动箱的转速比，从而控制工程机械各个部件的运行速度等。

另外，在变速箱挂入单位后，需要保持离合器分离，以及为了确保变速箱挂入目标预热档位，还可以控制变速箱在挂挡后，反馈变速箱的当前档位信息。

S206、基于变速箱的反馈信息，判断变速箱当前档位与所请求的目标预热档位是否一致。

S207、接收预热完成指令，确认预热完成。

具体的，当变速箱的当前档位以及目标预热档位不一致时，可以重复上述步骤，直至变速箱档位与目标预热档位一致；当变速箱的当前档位以及目标预热档位一致后，变速箱即在该档位下，进行预热，从而提高液压油的温度。在一定时间后，变速箱可以发送预热完成的信息；或者液压油温度达到预设温度后，自动确认预热完成。

S208、进行取力。

其中，在进行取力过程中，可以向变速箱发送保持当前档位请求与保持离合器分离请求。

S209、结束取力过程。

具体的，当驾驶员在上装机构中通过轻踩油门发送相应指令后，基于油门开度指令向变速箱发送结合离合器请求，使变速在箱接收到结合离合器请求后控制离合器结合，取力过程结束。

此外，在上述确定目标预热档位过程中，还可以接收操作人员发送的人工预热档位指令，并基于人工预热档位指令直接确定目标预热档位，从而节省计算过程，以及提高操作人员对预热过程的控制程度。

本申请提供的工程机械的取力控制方法，在低温环境中，先进行预热，使液压油温度达到能够成功取力的程度，再进行取力，从而提高取力成功率。而且将各种温度区间与预热档位进行对应，从而在不同温度下，通过不同档位对工程机械进行预热，在超低温下通过高档位实现快速预热，提高预热效率；而在相对较高的温度下，通过低档位预热，节省工程机械动力，并提高对预热控制程度，提高了用户体验。

基于同一个发明构思，本申请实施例还提供一种取力装置，如图4所示，取力装置包括：检测模块41和控制模块42；

检测模块41可以包括温度传感器，用于获取工程机械的温度信息，例如工程机械液压油的温度等。

控制模块42可以是工程机械的下装控制器也可以是单独的控制器，用于在基于温度信息确定需要对工程机械进行预热时，基于温度信息确定目标预热档位；

控制模块42，还用于按照目标预热档位对工程机械进行预热，并在预热完成后，控制预设取力装置进行取力。

图5是本申请另一实施例提供的取力装置的结构示意图，图5中控制模块通过工程机械原本就有的下装控制器实现，如图5所示，下装控制器51可以分别与温度传感器52、工程机械的上装控制器53、分动箱54、变速箱55以及取力器56等机构连接。

具体的，在本申请实施例中，下装控制器51接收上装控制53发送的取力指令后，控制温度传感器52检测液压油的温度，并接收温度传感器发送的温度信号，同时向分动箱54发送分动箱档位信息，控制分动箱54输出空挡，然后基于温度信号以及上述方法实施例中提到的方案确定目标预热档位，并将包括目标预热档位信息的档位请求信号发送至变速箱55中，使变速箱55在与目标预热档位对应的档位下进行预热，在预热完成后，向取力器56发送取力信号，进行取力，其中上述过程中，下装控制器51还可以实时向上装控制器反馈发送取力状态，方便工作人员进行监控。以及，变速箱预热所运行的档位可以为变速箱自身控制工程机械运行的档位，只是在预热阶段取力器可以不取力，而在预热完成后，在该档位下，取力器可以进行取力。

本申请提供的工程机械的取力装置中，首先通过温度传感器52检测液压油的温度，然后基于上述方法实施例中提到的方法，控制变速箱55在温度对应的档位下进行预热，在预热完成后进行取力，提高取力成功率。以及在超低温下通过高档位实现快速预热，而在相对较高的低温环境下，低档位节省工程机械动力，以及提高用户对预热工程的控制，提高了用户使用体验。

基于同一个发明构思，本申请实施例还提供一种工程机械，包括如上述装置实施例中提到的取力装置，通过取力装置检测液压油的温度，然后基于上述方法实施例中提到的方法，控制变速箱在温度对应的档位下进行预热，在预热完成后进行取力，从而提高取力成功率。而且将各种温度区间与预热档位进行对应，从而在不同温度下，通过不同档位对工程机械进行预热，在超低温下通过高档位实现快速预热，提高预热效率；而在相对较高的温度下，通过低档位预热，节省工程机械动力，并提高对预热控制程度，提高了用户体验。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。