CN103410958A - 一种工程机械行车控制设备、系统、方法和工程机械 - Google Patents

一种工程机械行车控制设备、系统、方法和工程机械 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工程机械行车控制设备、系统、方法和工程机械。该工程机械的驾驶室能够相对于车架进行回转,该设备包括:接收装置,用于接收换向手柄的档位信号和所述驾驶室相对于所述车架的回转角度,其中所述档位信号表示的向前方或后方运动分别指示所述工程机械向驾驶室前方或后方运动;以及控制装置,与所述接收装置连接,用于根据所述回转角度和所述档位信号控制变速箱的控制阀组,以使得所述工程机械的行车方向与所述档位信号所指示的运动方向一致。通过上述技术方案,可以使得在以驾驶室的朝向为基准方向的情况下,车辆的行驶方向和档位信号所指示的运动方向一致,从而符合驾驶员的操作习惯,避免车辆在狭小、危险区域作业时发生危险。

Description

一种工程机械行车控制设备、系统、方法和工程机械
技术领域
本发明涉及工程机械领域,具体地,涉及一种工程机械行车控制设备、系统、方法和工程机械。
背景技术
越野轮胎起重机具有自重较重,轮距宽,转弯半径小,变速箱输出扭矩大,可进行360°全方位回转,适合在狭小空间作业等特点。目前,起重机的行驶方向控制通常是通过换挡手柄实现的,当挂档时,车辆的行驶方向始终和换挡手柄的方向保持一致,即挂前进档时,车辆前进,挂后退档时,车辆后退。而对于可进行360°回转作业的越野轮胎起重机而言,如图1所示,当驾驶室2转到车架1后方时,换挡手柄方向和变速箱输出方向仍保持一致。也就是说,挂前进档时,车辆仍沿着车架前方方向行驶,挂后退档时,车辆沿着车架后方方向行驶,此时会出现驾驶员的视线恰好和档位方向相反的情况,这与驾驶员的操作习惯存在很大的差别。当越野轮胎起重机在狭小、危险的场地作业时,这种操作上的差异具有很大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种工程机械行车控制设备、系统、方法和工程机械,以使在以驾驶室的朝向为基准方向的情况下,工程机械的行车方向与换挡手柄的档位信号所指示的运动方向一致。
为了实现上述目的,本发明提供一种工程机械行车控制设备,该工程机械的驾驶室能够相对于车架进行回转,该设备包括:接收装置,用于接收换向手柄的档位信号和所述驾驶室相对于所述车架的回转角度,其中所述档位信号表示的向前方或后方运动分别指示所述工程机械向驾驶室前方或后方运动;以及控制装置,与所述接收装置连接,用于根据所述回转角度和所述档位信号控制变速箱的控制阀组,以使得所述工程机械的行车方向与所述档位信号所指示的运动方向一致。
优选地,所述控制阀组包括前进电磁阀,用于控制所述变速箱处于使所述工程机械的车架前进的状态;以及后退电磁阀,用于控制所述变速箱处于使所述工程机械的车架后退的状态;以及所述控制装置根据所述回转角度和所述档位信号控制所述变速箱的控制阀组包括:所述控制装置在确定所述回转角度处于表示所述档位信号指示的驾驶室前方与车架前方相同的第一范围的情况下,若所述档位信号指示向驾驶室前方运动,则控制所述前进电磁阀导通;若所述档位信号指示向驾驶室后方运动,则控制所述后退电磁阀导通;以及所述控制装置在确定所述回转角度处于表示所述档位信号指示的驾驶室前方与车架前方相反的第二范围的情况下,若所述档位信号指示向驾驶室前方运动,则控制所述后退电磁阀导通;若所述档位信号指示向驾驶室后方运动,则控制所述前进电磁阀导通。
优选地,以所述车架的正前方为0°,所述第一范围为所述驾驶室相对于所述车架从270°顺时针回转至90°所覆盖的回转角度范围;以及所述第二范围为所述驾驶室相对于所述车架从90°顺时针回转至270°所覆盖的回转角度范围。
优选地,所述档位信号还指示档位的大小,以及所述控制装置还用于根据所述档位信号的档位大小控制变速箱的输出档位大小。
本发明还提供一种工程机械行车控制系统,该工程机械的驾驶室能够相对于车架进行回转,该系统包括:换向手柄,用于发出指示所述工程机械向驾驶室前方或后方运动的档位信号;回转角度检测装置,用于检测所述驾驶室相对于所述车架的回转角度;上述设备,与所述换向手柄和所述回转角度检测装置连接;以及变速箱的控制阀组,与所述设备连接。
本发明还提供一种包括上述系统的工程机械。
本发明还提供一种工程机械行车控制方法,该工程机械的驾驶室能够相对于车架进行回转,该方法包括:接收换向手柄的档位信号和所述驾驶室相对于所述车架的回转角度,其中所述档位信号表示的向前方或后方运动分别指示所述工程机械向驾驶室前方或后方运动;以及根据所述回转角度和所述档位信号控制变速箱的控制阀组,以使得所述工程机械的行车方向与所述档位信号所指示的运动方向一致。
通过上述技术方案,可以根据驾驶室的回转角度和换挡手柄发出的档位信号来共同控制变速箱的控制阀组,使得在以所述驾驶室的朝向为基准方向的情况下,车辆的行驶方向和档位信号所指示的运动方向一致,从而符合驾驶员的操作习惯,避免车辆在狭小、危险区域作业时发生危险。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是能够进行全方位回转的越野轮胎起重机的示意图;
图2是根据本发明的实施方式的工程机械行车控制系统的结构图;
图3是根据本发明的实施方式的工程机械行车控制设备的结构图;
图4a和图4b是回转角度范围划分示意图;以及
图5是根据本发明的实施方式的工程机械行车控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
图2示出了根据本发明的实施方式的工程机械行车控制系统的结构图,该工程机械的驾驶室能够相对于车架进行回转。如图2所示,该系统可以包括:换向手柄20,用于发出指示所述工程机械向驾驶室前方或后方运动的档位信号;回转角度检测装置30,用于检测所述驾驶室相对于车架的回转角度;行车方向控制设备10和变速箱的控制阀组40,所述行车方向控制设备10的输入端与所述换向手柄20和所述回转角度检测装置30连接,输出端与变速箱的控制阀组40连接,用于根据换向手柄20发出的档位信号和所述回转角度检测装置30检测的回转角度,控制所述变速箱的控制阀组40,以使得所述工程机械的行车方向与所述档位信号所指示的运动方向一致。
其中,所述换向手柄20例如可以安装在所述驾驶室内,所述回转角度检测装置30例如为回转电位计。
所述行车方向控制设备10中可以包括用于执行相应操作的组件。例如,如3所示,所述行车方向控制设备10可以包括接收装置101,用于接收换向手柄20的档位信号和所述驾驶室相对于所述车架的回转角度,其中所述档位信号表示的向前方或后方运动分别指示所述工程机械向驾驶室前方或后方运动;以及控制装置102,与所述接收装置101连接,用于根据所述回转角度和所述档位信号控制变速箱的控制阀组40,以使得所述工程机械的行车方向与所述档位信号所指示的运动方向一致。
下面具体描述行车方向控制设备10(或其中的控制装置102)如何根据档位信号和回转角度控制变速箱的控制阀组40的方法。
如图2所示,所述变速箱的控制阀组40可以包括前进电磁阀401,用于控制所述变速箱处于使所述工程机械的车架前进的状态;以及后退电磁阀402,用于控制所述变速箱处于使所述工程机械的车架后退的状态。
所述控制装置102首先根据所述回转角度判断该回转角度所处的范围。在确定所述回转角度处于表示所述档位信号指示的驾驶室前方与车架前方相同的第一范围的情况下,若所述档位信号指示向驾驶室前方运动,则控制所述前进电磁阀401导通;若所述档位信号指示向驾驶室后方运动,则控制所述后退电磁阀402导通;以及所述控制装置102在确定所述回转角度处于表示所述档位信号指示的驾驶室前方与车架前方相反的第二范围的情况下,若所述档位信号指示向驾驶室前方运动,则控制所述后退电磁阀402导通;若所述档位信号指示向驾驶室后方运动,则控制所述前进电磁阀401导通。
所述回转角度的范围划分如图4a和图4b所示。若以所述车架1的正前方为0°,所述第一范围为所述驾驶室2相对于所述车架1从270°顺时针回转至90°所覆盖的回转角度范围,如图4a所示;以及所述第二范围为所述驾驶室2相对于所述车架1从90°顺时针回转至270°所覆盖的回转角度范围,如图4b所示。
由此,当控制装置102确定回转角度处于第一范围内时,即确定驾驶室朝向车架的前方时,若所述档位信号指示向驾驶室前方运动,则控制所述前进电磁阀401导通,此时工程机械的车架朝向车架前方行驶,若所述档位信号指示向驾驶室后方运动,则控制所述后退电磁阀402导通,此时工程机械的车架朝向车架后方行驶,这与驾驶员的视线方向一致。而当控制装置102确定回转角度处于第二范围内时,即确定驾驶室朝向车架的后方时,若所述档位信号指示向驾驶室前方运动,则控制所述后退电磁阀402导通,此时工程机械的车架朝向车架后方行驶,若所述档位信号指示向驾驶室后方运动,则控制所述前进电磁阀401导通,此时工程机械的车架朝向车架前方行驶,这同样与驾驶员的视线方向一致。因此,上述方法可以使得对工程机械的驾驶操作符合驾驶员的习惯,避免车辆在狭小、危险区域作业时发生危险。
如图2所示,变速箱的控制阀组40还可以包括用于控制变速箱的输出档位的档位阀403和404。
所述换向手柄20输出的所述档位信号还可以指示档位的大小,以及所述控制装置102还用于根据所述档位信号所指示的档位大小控制所述档位阀403和404,以控制变速箱的输出档位大小。
图5示出了根据本发明的实施方式的工程机械行车控制方法的流程图,其中该工程机械的驾驶室能够相对于车架进行回转。如图5所示,该方法可以包括:步骤501,接收换向手柄的档位信号和所述驾驶室相对于所述车架的回转角度,其中所述档位信号表示的向前方或后方运动分别指示所述工程机械向驾驶室前方或后方运动。步骤502,判断所述回转角度所处的范围。若确定所述回转角度处于表示所述档位信号指示的驾驶室前方与车架前方相同的第一范围,则步骤503,判断档位信号所指示的工程机械的运动方向。若指示向驾驶室前方运动,则步骤504,控制前进电磁阀导通,车辆在以所述驾驶室的朝向为基准方向的情况下前进;若指示向驾驶室后方运动,则步骤505,控制后退电磁阀导通,车辆在以所述驾驶室的朝向为基准方向的情况下后退。若确定所述回转角度处于表示所述档位信号指示的驾驶室前方与车架前方相反的第二范围,则步骤506,判断档位信号所指示的工程机械的运动方向。若指示向驾驶室前方运动,则步骤507,控制后退电磁阀导通,车辆在以所述驾驶室的朝向为基准方向的情况下前进;若指示向驾驶室后方运动,则步骤508,控制前进电磁阀导通,车辆在以所述驾驶室的朝向为基准方向的情况下后退。由此可以使得在以所述驾驶室的朝向为基准方向的情况下,所述工程机械的行车方向与所述档位信号所指示的运动方向一致。所述方法还可以包括步骤509,判断是否停止操作,如果是,则结束,否则,重新进行步骤501。
所述档位信号还可以指示档位的大小,以及所述方法还可以包括根据所述档位信号的档位大小控制变速箱的输出档位大小(未示出)。
通过本发明提供的工程机械行车控制设备、系统、方法和工程机械,可以根据驾驶室的回转角度和换挡手柄发出的档位信号来共同控制变速箱的控制阀组,使得在以所述驾驶室的朝向为基准方向的情况下,车辆的行驶方向和档位信号所指示的运动方向一致,从而符合驾驶员的操作习惯,避免车辆在狭小、危险区域作业时发生危险。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种工程机械行车控制设备,该工程机械的驾驶室能够相对于车架进行回转,其特征在于,该设备包括:
接收装置,用于接收换向手柄的档位信号和所述驾驶室相对于所述车架的回转角度,其中所述档位信号表示的向前方或后方运动分别指示所述工程机械向驾驶室前方或后方运动;以及
控制装置,与所述接收装置连接,用于根据所述回转角度和所述档位信号控制变速箱的控制阀组,以使得所述工程机械的行车方向与所述档位信号所指示的运动方向一致。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述控制阀组包括前进电磁阀,用于控制所述变速箱处于使所述工程机械的车架前进的状态;以及后退电磁阀,用于控制所述变速箱处于使所述工程机械的车架后退的状态;
所述控制装置根据所述回转角度和所述档位信号控制所述变速箱的控制阀组包括:
所述控制装置在确定所述回转角度处于表示所述档位信号指示的驾驶室前方与车架前方相同的第一范围的情况下,
若所述档位信号指示向驾驶室前方运动,则控制所述前进电磁阀导通;
若所述档位信号指示向驾驶室后方运动,则控制所述后退电磁阀导通;以及
所述控制装置在确定所述回转角度处于表示所述档位信号指示的驾驶室前方与车架前方相反的第二范围的情况下,
若所述档位信号指示向驾驶室前方运动,则控制所述后退电磁阀导通;
若所述档位信号指示向驾驶室后方运动,则控制所述前进电磁阀导通。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,以所述车架的正前方为0°,所述第一范围为所述驾驶室相对于所述车架从270°顺时针回转至90°所覆盖的回转角度范围;以及所述第二范围为所述驾驶室相对于所述车架从90°顺时针回转至270°所覆盖的回转角度范围。
4.根据权利要求1-3任一项所述的设备,其特征在于,所述档位信号还指示档位的大小,以及所述控制装置还用于根据所述档位信号的档位大小控制变速箱的输出档位大小。
5.一种工程机械行车控制系统,该工程机械的驾驶室能够相对于车架进行回转,其特征在于,该系统包括:
换向手柄,用于发出指示所述工程机械向驾驶室前方或后方运动的档位信号;
回转角度检测装置,用于检测所述驾驶室相对于所述车架的回转角度;
根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的设备,与所述换向手柄和所述回转角度检测装置连接;以及
变速箱的控制阀组,与所述设备连接。
6.一种包括权利要求5所述的系统的工程机械。
7.一种工程机械行车控制方法,该工程机械的驾驶室能够相对于车架进行回转,其特征在于,该方法包括:
接收换向手柄的档位信号和所述驾驶室相对于所述车架的回转角度,其中所述档位信号表示的向前方或后方运动分别指示所述工程机械向驾驶室前方或后方运动;以及
根据所述回转角度和所述档位信号控制变速箱的控制阀组,以使得所述工程机械的行车方向与所述档位信号所指示的运动方向一致。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述控制阀组包括前进电磁阀,用于控制所述变速箱处于使所述工程机械的车架前进的状态;以及后退电磁阀,用于控制所述变速箱处于使所述工程机械的车架后退的状态;根据所述回转角度和所述档位信号控制所述变速箱的控制阀组包括:
在所述回转角度处于表示所述档位信号指示的驾驶室前方与车架前方相同的第一范围的情况下,
若所述档位信号指示向驾驶室前方运动,控制所述前进电磁阀导通;
若所述档位信号指示向驾驶室后方运动,控制所述后退电磁阀导通;以及
在确定所述回转角度处于表示所述档位信号指示的驾驶室前方与车架前方相反的第二范围的情况下,
若所述档位信号指示向驾驶室前方运动,控制所述后退电磁阀导通;
若所述档位信号指示向驾驶室后方运动,控制所述前进电磁阀导通。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,以所述车架的正前方为0°,所述第一范围为所述驾驶室相对于所述车架从270°顺时针回转至90°所覆盖的回转角度范围;以及所述第二范围为所述驾驶室相对于所述车架从90°顺时针回转至270°所覆盖的回转角度范围。
10.根据权利要求7-9任一项所述的方法,其特征在于,所述档位信号还指示档位的大小,以及所述方法还包括根据所述档位信号的档位大小控制变速箱的输出档位大小。
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