CN103171428B - 一种缓冲开关阀换挡冲击的方法和装置及路面行走机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及路面工程机械技术领域，提供一种缓冲开关阀换挡冲击的方法和装置及路面行走机械，其中的缓冲开关阀换挡冲击的方法包括：计算换挡前与换挡后行驶马达的排量比；根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算行驶泵换挡后所需要的电流输出值；控制所述开关阀在换挡后所对应的得电状态；延长所述行驶马达换挡期间排量变化的时间；根据所述行驶马达换挡期间排量变化相对应的曲率输出所述电流输出值。本发明在现有电气系统基础上，通过软件方式实现，结构简单，成本低廉；无需停车即可换挡，操作方便；控制方法灵活性强，适应不同的液压系统。

Description

一种缓冲开关阀换挡冲击的方法和装置及路面行走机械

技术领域

本发明涉及路面工程机械技术领域，特别涉及一种缓冲开关阀换挡冲击的方法和装置及路面行走机械。

背景技术

目前，路面行走机械存在一种四轮行驶液压驱动模式，即采用一个比例泵、两个开关阀来控制行驶。一个开关阀控制两前轮排量，一个开关阀控制两后轮排量。通过行驶泵电流调节行驶泵排量，实现调速功能；通过两开关阀的切换，调节四轮马达排量，实现挡位换挡。

由于挡位切换，四马达排量变化较大，如果不停车换挡，会造成很大冲击，影响操作手的舒适性、安全性，同时也影响行驶液压系统泵、马达的寿命，如果施工过程中，换挡冲击，也会影响施工效果。目前此类行驶液压驱动模式，多采用停车换挡方式实现行驶挡位的切换。这种操作不方便，影响施工效率。

因此，对于现有路面行走机械停车换挡方式操作不方便，影响施工效率的问题，是本领域技术人员亟待解决。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种缓冲开关阀换挡冲击的方法和装置及路面行走机械，以解决现有路面行走机械换挡方式操作不方便，影响施工效率的问题。

一方面，本发明提供了一种缓冲开关阀换挡冲击的方法，包括：

计算换挡前与换挡后行驶马达的排量比；

根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算行驶泵换挡后所需要的电流输出值；

控制所述开关阀换挡后所对应的得电状态；

延长所述行驶马达换挡期间排量变化的时间；

根据所述行驶马达换挡期间排量变化相对应的曲率输出所述电流输出值。

进一步地，所述根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算行驶泵换挡后所需要的电流输出值还包括：

根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；

根据所述述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；计算所述行驶泵换挡后所需要的电流输出值。

进一步地，所述计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差包括：

若所述行驶泵换挡后的排量大于所述行驶泵的最大排量，则在换挡前先降低所述行驶泵的排量；然后再计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差。

进一步地，所述延长所述行驶马达换挡期间排量变化的时间为：在所述开关阀液压油路出口安装节流接头。

进一步地，所述根据所述行驶马达换挡期间排量变化相对应的曲率输出所述电流输出值为：

控制所述行驶泵的电流在所述行驶马达换挡期间排量变化的时间内线性变化到所述电流输出值。

本发明还提供一种缓冲开关阀换挡冲击的装置，包括：

第一计算装置，其配置为计算换挡前与换挡后行驶马达的排量比；

第二计算装置，其配置为根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算行驶泵换挡后所需要的电流输出值；

控制器，其配置为控制所述开关阀换挡后所对应的得电状态；

节流缓冲装置，其配置为延长所述行驶马达换挡期间排量变化的时间；其中，控制器还包括：根据所述行驶马达换挡期间排量变化相对应的曲率输出所述电流输出值。

进一步地，所述第二计算装置还包括：

根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；

根据所述述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；计算所述行驶泵换挡所需要的电流输出值。

进一步地，所述第二计算装置还包括：

若所述行驶泵换挡后的排量大于所述行驶泵的最大排量，则在换挡前先降低所述行驶泵的排量；然后再计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；和/或，

所述节流缓冲装置为在所述开关阀液压油路出口安装的节流接头。

进一步地，所述控制器还包括：

控制所述行驶泵的电流在所述行驶马达换挡期间排量变化的时间内线性变化到所述电流输出值。

本发明还提供一种路面行走机械，所述路面行走机械设置有上述任一项所述的缓冲开关阀换挡冲击的装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果

本发明提供的一种缓冲开关阀换挡冲击的方法，包括：计算换挡前与换挡后行驶马达的排量比；根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算行驶泵换挡后所需要的电流输出值；控制所述开关阀在换挡后所对应的得电状态；延长所述行驶马达换挡期间排量变化的时间；根据所述行驶马达换挡期间排量变化相对应的曲率输出所述电流输出值。在现有电气系统基础上，通过软件方式实现，结构简单，成本低廉；无需停车即可换挡，操作方便；控制方法灵活性强，适应不同的液压系统。

附图说明

图1为本发明实施例中缓冲开关阀换挡冲击的方法的流程结构示意框图；

图2为本发明实施例中缓冲开关阀换挡冲击的方法的液压原理结构示意图；

图3为本发明实施例中缓冲开关阀换挡冲击升挡过程的流程示意图；

图4为本发明实施例中缓冲开关阀换挡冲击降挡过程的流程示意图；

图5为本发明实施例中缓冲开关阀换挡冲击的装置的结构示意框图。

附图标记说明：1、第一开关阀；2、第二开关阀；3、第一节流接头；4、第二节流接头。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出，本部分中的对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。

本发明提供一种缓冲开关阀换挡冲击的方法，其流程图如图1所示，包括：

步骤一，计算换挡前与换挡后行驶马达的排量比。

步骤二，根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算行驶泵换挡后所需要的电流输出值。

步骤三，控制所述开关阀换挡后所对应的得电状态。

步骤四，延长所述行驶马达换挡期间排量变化的时间。

步骤五，根据所述行驶马达换挡期间排量变化相对应的曲率输出所述电流输出值。

其中上述步骤也可以根据实际工况进行切换，如在执行升挡过程中，先执行步骤三，然后在执行步骤一，步骤二，步骤四和步骤五；以达到缓冲开关阀换挡冲击为目的。

在步骤二中，优选地，根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；然后，根据所述述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；计算所述行驶泵换挡后所需要的电流输出值。

其中，计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差包括：若所述行驶泵换挡后的排量大于所述行驶泵的最大排量，则在换挡前先降低所述行驶泵的排量；然后再计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差。

另外，步骤四为，在开关阀液压油路出口安装节流接头。延长行驶马达换挡过程中的节流缓冲变化时间。

步骤五中，可以在行驶马达排量变化时间内，按照行驶马达换挡期间排量变化相同或者相似的曲率输出所述电流输出值，也可以是在上述时间内线性输出该电流输出值。优选方式为，控制所述行驶泵的电流在所述行驶马达换挡期间排量变化的时间内线性变化得到所述电流输出值。

本发明还提供一种缓冲开关阀换挡冲击的装置，如图2所示，包括：第一计算装置，其配置为计算换挡前与换挡后行驶马达的排量比；第二计算装置，其配置为根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算行驶泵换挡后所需要的电流输出值；节流缓冲装置，其配置为延长所述行驶马达换挡期间排量变化的时间；控制器，其配置为控制所述开关阀换挡后所对应的得电状态；以及，根据所述行驶马达换挡期间排量变化相对应的曲率输出所述电流输出值。

优选地，第二计算装置还包括：根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；根据所述述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；计算所述行驶泵换挡所需要的电流输出值。

进一步优选地，第二计算装置还包括：若所述行驶泵换挡后的排量大于所述行驶泵的最大排量，则在换挡前先降低所述行驶泵的排量；然后再计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；其中，节流缓冲装置为安装在开关阀液压油路出口的节流接头。

优选地，所述控制器还包括：控制所述行驶泵的电流在所述行驶马达换挡期间排量变化的时间内线性变化到所述电流输出值。

具体为，如图3所示，应用到四轮行驶液压驱动模式下，采用一个比例泵和两个开关阀来控制，一个开关阀控制两前轮排量，一个开关阀控制两后轮排量。通过行驶泵电流调节行驶泵排量，实现调速功能；通过两开关阀的切换，调节四轮行驶马达排量，实现挡位换挡。

如图3所示，第一开关阀1控制左前行驶马达、右前行驶马达排量，第二开关阀2控制左后行驶马达、右后行驶马达排量。通过切换第一开关阀1、第二开关阀2的得电组合，可以实现三个不同挡位的切换。图2中变量泵为行驶泵，通过控制该泵排量，实现指定挡位下的加减速控制。

一挡：第一开关阀1不得电，左前、右前行驶马达排量最大，第二开关阀2得电，左后、右后行驶马达排量最大。行驶泵电流调节范围200mA─400mA，控制行驶速度0─10m/min。

二挡：第一开关阀1不得电，左前、右前行驶马达排量最大，第二开关阀2得电，左右、右后行驶马达排量最大。行驶泵电流调节范围200mA─600mA，控制行驶速度0─20m/min。

三挡：第一开关阀1得电，左前、右前行驶马达排量最小，第二开关阀2得电，左右、右后行驶马达排量最大。行驶泵电流调节范围200mA─600mA，控制行驶速度0─30m/min。

四挡：第一开关阀1得电，左前、右前行驶马达排量最小，第二开关阀2不得电，左右、右后行驶马达排量最小。行驶泵电流调节范围200mA─600mA，控制行驶速度0─100m/min。

如图3所示，在第一开关阀1出口处增设第一节流接头3，在第二开关阀2出口处增设第二节流接头4，缓冲行驶马达排量变化时间。控制器通过不同挡位行驶马达排量的变化，计算换挡期间，行驶泵排量的变化量，通过控制行驶泵与行驶马达排量的同步变化，缓冲换挡过程中的冲击。

控制器通过不同挡位行驶马达排量的变化，计算换挡期间，行驶泵排量的变化量，通过控制行驶泵与行驶马达排量的同步变化，缓冲换挡过程中的冲击。

如图4所示，升挡过程，如升挡(2挡到3挡，3挡到4挡)：行驶马达排量从112变为68，排量变小，控制器通过2、3挡排量比，计算行驶泵排量从2挡变为3挡时的控制器电流输出值。两个开关阀加节流接头后，行驶马达排量变化缓冲时间800ms左右，控制器控制行驶泵电流800ms内线性逐步变化；同步控制行驶泵电流、第一开关阀1、第二开关阀2，控制行驶泵排量与行驶马达排量同步变化，缓冲换挡冲击。

如图5所示，降挡过程，降挡(3挡到2挡，4挡到3挡)：行驶马达排量从68变为112，排量变大，控制器通过3、2挡排量比，计算行驶泵排量从3挡变为2挡时的控制器电流输出值。倘若此时行驶泵排量已经很大，换挡后的泵(行驶泵)的排量超过最大泵(行驶泵)排量，无法达到换挡后的行驶泵排量，则先降行驶泵排量，再计算换挡前后的行驶泵排量差，排量差为控制器计算出来的3挡切换到2挡的行驶泵排量差。然后，同步控制行驶泵电流、第一开关阀1、第二开关阀2。两个开关阀加节流接头后，行驶马达排量变化缓冲时间800ms左右，控制器控制行驶泵电流800ms内线性逐步变化，控制行驶泵排量与行驶马达排量同步变化，缓冲换挡冲击。

本发明的优点

1)无需停车即可换挡，操作方便。

2)在现有电气系统基础上，通过软件方式实现，结构简单，成本低廉。

3)软件的灵活性，适应不同的液压系统。

由于上述的缓冲开关阀换挡冲击的方法具有上述技术效果，因此，与该缓冲开关阀换挡冲击的方法相对应的缓冲开关阀换挡冲击的装置也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

本发明还提供一种路面行走机械，所述路面行走机械设置有上述的缓冲开关阀换挡冲击的装置。

由于上述的缓冲开关阀换挡冲击的装置具有上述技术效果，因此，与该缓冲开关阀换挡冲击的装置的路面行走机械也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.一种缓冲开关阀换挡冲击的方法，其特征在于，包括：

计算换挡前与换挡后行驶马达的排量比；

根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算行驶泵换挡后所需要的电流输出值；

控制所述开关阀换挡后所对应的得电状态；

延长所述行驶马达换挡期间排量变化的时间；

根据所述行驶马达换挡期间排量变化相对应的曲率输出所述电流输出值。

2.如权利要求1所述的缓冲开关阀换挡冲击的方法，其特征在于：所述根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算行驶泵换挡后所需要的电流输出值还包括：

根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；

根据所述述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；计算所述行驶泵换挡后所需要的电流输出值。

3.如权利要求2所述的缓冲开关阀换挡冲击的方法，其特征在于：所述计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差包括：

若所述行驶泵换挡后的排量大于所述行驶泵的最大排量，则在换挡前先降低所述行驶泵的排量；然后再计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差。

4.如权利要求1-3任一项所述的缓冲开关阀换挡冲击的方法，其特征在于：所述延长所述行驶马达换挡期间排量变化的时间为：在所述开关阀液压油路出口安装节流接头。

5.如权利要求1所述的缓冲开关阀换挡冲击的方法，其特征在于：所述根据所述行驶马达换挡期间排量变化相对应的曲率输出所述电流输出值为：

控制所述行驶泵的电流在所述行驶马达换挡期间排量变化的时间内线性变化到所述电流输出值。

6.一种缓冲开关阀换挡冲击的装置，其特征在于：包括：

第一计算装置，其配置为计算换挡前与换挡后行驶马达的排量比；

第二计算装置，其配置为根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算行驶泵换挡后所需要的电流输出值；

控制器，其配置为控制所述开关阀换挡后所对应的得电状态；

节流缓冲装置，其配置为延长所述行驶马达换挡期间排量变化的时间；其中，控制器还包括：根据所述行驶马达换挡期间排量变化相对应的曲率输出所述电流输出值。

7.如权利要求6所述的缓冲开关阀换挡冲击的装置，其特征在于：所述第二计算装置还包括：

根据所述行驶马达换挡前后的排量比，计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；

根据所述述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；计算所述行驶泵换挡所需要的电流输出值。

8.如权利要求7所述的缓冲开关阀换挡冲击的装置，其特征在于：所述第二计算装置还包括：

若所述行驶泵换挡后的排量大于所述行驶泵的最大排量，则在换挡前先降低所述行驶泵的排量；然后再计算所述行驶泵换挡前与换挡后的排量差；和/或，

所述节流缓冲装置为在所述开关阀液压油路出口安装的节流接头。

9.如权利要求6所述的缓冲开关阀换挡冲击的装置，其特征在于：所述控制器还包括：

控制所述行驶泵的电流在所述行驶马达换挡期间排量变化的时间内线性变化到所述电流输出值。

10.一种路面行走机械，其特征在于，所述路面行走机械设置有如权利要求6-9任一项所述的缓冲开关阀换挡冲击的装置。