CN103429828B - 用于施工机械的驱动控制系统 - Google Patents

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Abstract

公开一种驱动控制系统，用于在挖掘机中组和地操作双路驱动和工作装置时，防止驱动速度突然减速从而减小驾驶者感觉到的震动。本发明的用于施工机械的驱动控制系统提供用于施工机械的驱动控制系统，其包括：第一和第二液压泵；连接到第一液压泵的左驱动马达和用于工作装置的液压缸；连接到第二液压泵的右驱动马达和用于工作装置的液压缸；用于选择低或高驱动速度的驱动速度选择器；用于在低速和高速之间转换的电磁阀；左驱动滑阀和右驱动滑阀，用于根据操作装置的操作而控制左驱动马达和右驱动马达；以及控制器，用于在选择低速行进模式的同时，通过操作双路驱动和工作装置而组和地驱动时，同时检测双路驱动与第一和第二工作装置的操作，将高速驱动控制信号输出到用于在低速和高速之间转换的电磁阀，以改变左驱动马达和右驱动马达的斜盘的旋转角。

Description

用于施工机械的驱动控制系统
技术领域
本发明涉及一种诸如挖掘机的施工机械的行进控制系统。更特别地，本涉及一种轮式施工机械的行进控制系统，其中在执行双路行进操作和工作装置的操作的组合操作的情况下，可防止行进速度突然减速以降低操作者感觉到的震动。
背景技术
应用于挖掘机的液压系统通过行进滑阀的移动，将从多个变排量液压泵排出的液压流体中的一些供应到左行进马达和右行进马达，并通过工作装置滑阀的移动，将其余液压流体供应到动臂油缸以驱动诸如动臂等工作装置。
在操作者选择低行进速度的情况下，低速行进选择信号施加到控制器，以使电磁阀的行进模式响应于来自控制器的控制信号而转换成低速行进模式。因此，通过电磁阀的信号压力供应到安装在行进马达中的速度转换阀，以驱动速度转换阀，使得行进马达的斜盘的旋转角可最大化以执行低速行进模式。
在选择低速行进模式的状态下，当执行双路行进操作时，从液压泵排出的液压流体经由行进滑阀分别供应到左行进马达和右行进马达。
在这种情况下，当操作者操纵工作装置（即操作双路行进操作和工作装置的操作的组合操作）时，从液压泵排出的液压流体中的一些供应到行进马达，且其余液压流体供应到动臂油缸以驱动工作装置，因此行进速度突然减速。由于此原因，操作者感觉到震动，由此降低可操纵性并因此降低工作能力。
发明内容
技术问题
因此，本发明致力于解决现有技术中存在的上述问题，且本发明的目的提供一种用于施工机械的行进控制系统，其中在挖掘机的低速行进操作期间通过操纵工作装置而执行组合操作的情况下，不管行进速度选择信号如何，行进模式自动地转换成高速行进模式，使得可防止行进速度的突然减速从而减小操作者感觉到的震动，并提高工作能力。
技术方案
为了实现上述目标，根据本发明一实施方式，提供一种用于施工机械的行进控制系统，其包括：
第一和第二变排量液压泵，所述第一和第二变排量液压泵连接到发动机；
变排量左行进马达和用于工作装置的第一液压缸，所述左行进马达和所述第一液压缸连接到所述第一液压泵，并且在所述左行进马达的滑阀和所述第一液压缸的滑阀移动时分别被驱动；
变排量右行进马达和用于工作装置的第二液压缸，所述右行进马达和所述第二液压缸连接到所述第二液压泵，并且在所述右行进马达的滑阀和所述第二液压缸的滑阀移动时分别被驱动；
行进速度选择器，所述行进速度选择器构造为选择低行进速度或高行进速度；
低速/高速切换电磁阀，所述低速/高速切换电磁阀构造为响应于从所述行进速度选择器输出的选择信号，输出信号压力以控制所述左行进马达和所述右行进马达的斜盘的旋转角；
左行进滑阀和右行进滑阀，所述左行进滑阀和所述右行进滑阀构造为控制所述左行进马达和所述右行进马达的起动、停止以及换向；
左行进操纵器和右行进操纵器，所述左行进操纵器和所述右行进操纵器构造为移动所述左行进滑阀和所述右行进滑阀；
第一和第二工作装置滑阀，所述第一和所述第二工作装置滑阀构造为控制所述第一和第二液压缸的起动、停止以及换向；
第一和第二工作装置操纵器，所述第一和第二工作装置操纵器构造为移动所述第一和第二工作装置滑阀；以及
控制器，所述控制器构造为在低速行进模式下执行双路行进操作和工作装置的操作的组合操作的情况下，确定是否操纵所述左行进操纵器和所述右行进操纵器以及所述第一和第二工作装置操纵器，并且将高速行进控制信号输出到所述电磁阀，以最小化所述左行进马达和所述右行进马达的斜盘的旋转角。
根据本发明一实施方式，提供一种用于施工机械的行进控制系统，其中所述行进控制系统包括：
第一和第二液压泵，其连接到发动机；左行进马达和右行进马达以及第一和第二液压缸，其分别连接到所述第一和第二液压泵；行进速度选择器，其构造为选择低行进速度或高行进速度；低速/高速切换电磁阀，其构造为输出信号压力以控制所述左行进马达和所述右行进马达的斜盘的旋转角；左行进滑阀和右行进滑阀，其构造为控制所述左行进马达和所述右行进马达的起动、停止和换向；左行进操纵器和右行进操纵器，其构造为移动所述左行进滑阀和所述右行进滑阀；第一和第二工作装置滑阀，其构造为控制所述第一和第二液压缸的起动、停止和换向；第一和第二工作装置操纵器，其构造为移动所述第一和第二工作装置滑阀；以及控制器，其构造为确定是否操纵所述左行进操纵器和所述右行进操纵器以及所述第一和第二工作装置操纵器，并输出用于控制所述左行进马达和所述右行进马达的斜盘的旋转角的控制信号，所述行进控制系统包括：
第一步骤，即通过检测所述行进操纵器的操纵而确定是否执行双路行进操作；
第二步骤，即确定是否响应于从所述行进速度选择器输出的选择信号而选择低速行进模式；
第三步骤，即通过在所述低速行进模式下检测所述工作装置操纵器的操纵，而确定是否执行工作装置的操作；以及
第四步骤，即当在所述低速行进模式下执行双路行进操作和工作装置的操作的组合操作的情况下，确定是否同时操纵所述双路行进操纵器与所述第一和第二工作装置操纵器，并通过最小化所述左行进马达和所述右行进马达的斜盘的旋转角，将行进模式转换成高速行进模式。
根据更优选实施方式，所述行进操纵器可输出根据操纵的电输出值。
所述行进操纵器可输出根据操纵的液压压力值。
所述第一和第二工作装置操纵器可输出根据操纵的电输出值。
所述第一和第二工作装置操纵器可输出根据操纵的液压压力值。
所述行进操纵器与所述第一和第二工作装置操纵器的电输出值可输入到所述控制器，使得所述控制器确定是否操纵所述行进操纵器和所述工作装置操纵器，且用于将电输出值转换成用于移动所述左行进滑阀和所述右行进滑阀与所述第一和第二工作装置滑阀的液压压力的多个电子比例阀安装在所述控制器与各所述滑阀之间。
可由多个压力传感器检测所述行进操纵器与所述第一和第二工作装置操纵器是否被操纵，所述压力传感器转而输出电输出值以应用于所述控制器。
有益效果
如上述构造的根据本发明实施方式的用于施工机械的行进控制系统具有如下优点。
在挖掘机的低速行进操作期间通过操纵工作装置而执行组合操作的情况下，不管行进速度选择信号如何，行进模式自动地转换成高速行进模式，使得可防止行进速度突然减速从而减小操作者感觉到的震动，并提高可操纵性和工作能力。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施方式的用于施工机械的行进控制系统的液压回路图；以及
图2是示出本发明一实施方式的用于施工机械的行进控制系统的操作的流程图。
附图元件标号列表：
1：发动机
2：第一液压泵
3：第二液压泵
4、8：行进滑阀
5、9：工作装置滑阀
6：左行进马达
7、11：液压缸
10：右行进马达
12：行进速度选择开关
13：低速/高速切换电磁阀
14：行进操纵检测器
15：工作装置操纵检测器
16：控制器
具体实施方式
现将参照附图详述本发明的优选实施方式。诸如详细构造和元件等在具体实施方式中描述的对象，仅是提供用来辅助本领域技术人员透彻理解本发明的具体细节，本发明并不限于下文公开的实施方式。
如图1所示，根据本发明一实施方式的用于施工机械的行进控制系统包括：
第一和第二变排量液压泵2和3（下文称作“第一和第二液压泵”），第一和第二液压泵2和3连接到发动机1；
变排量左行进马达（下文称作“左行进马达”）6和用于工作装置的第一液压缸7，左行进马达6和第一液压缸7连接到第一液压泵2，并且在左行进滑阀4和第一工作装置滑阀5移动时分别被驱动；
变排量右行进马达（下文称作“右行进马达”）10和用于工作装置的第二液压缸11，右行进马达10和第二液压缸11连接到第二液压泵3，并且在右行进滑阀8和第二工作装置滑阀9移动时分别被驱动；
行进速度选择器12，其构造为选择低行进速度或高行进速度；
低速/高速切换电磁阀13，其构造为响应于从行进速度选择器12输出的选择信号，输出信号压力以控制左行进马达6和右行进马达10的斜盘的旋转角；
左行进滑阀4和右行进滑阀8，其构造为控制左行进马达6和右行进马达10的起动、停止以及换向；
左行进操纵器和右行进操纵器（未示出），其构造为移动左行进滑阀4和右行进滑阀8；
第一和第二工作装置滑阀5和9，其构造为控制第一和第二液压缸7和11的起动、停止以及换向；
第一和第二工作装置操纵器（未示出），其构造为移动第一和第二工作装置滑阀5和9；以及
控制器16，其构造为在低速行进模式下执行双路行进操作和工作装置的操作的组合操作的情况下，确定是否操纵左行进操纵器和右行进操纵器以及第一和第二工作装置操纵器，并且将高速行进控制信号输出到低速/高速切换电磁阀13，以最小化左行进马达6和右行进马达10的斜盘的旋转角。
在这种情况下，行进操纵器（未示出）输出根据操纵的电输出值。
行进操纵器输出根据操纵的液压压力值。
第一和第二工作装置操纵器（未示出）输出根据操纵的电输出值。
第一和第二工作装置操纵器输出根据操纵的液压压力值。
行进操纵器与第一和第二工作装置操纵器的电输出值输入到控制器16，使得控制器确定是否操纵行进操纵器和工作装置操纵器，且用于将电输出值转换成用于移动左行进滑阀4和右行进滑阀8与第一和第二工作装置滑阀5和9的液压压力的多个电子比例阀（未示出），安装在控制器6与各滑阀之间。
由多个压力传感器（未示出）检测行进操纵器与第一和第二工作装置操纵器是否被操纵，所述压力传感器转而输出电输出值以应用于控制器16。
根据如图2所示的本发明的一实施方式，
提供一种利用用于施工机械的行进控制系统的行进控制方法，所述行进控制系统包括：第一和第二变排量液压泵2和3，其连接到发动机1；左行进马达6和右行进马达10以及第一和第二液压缸7和11，其分别连接到第一和第二液压泵2和3；行进速度选择器12，其构造为选择低行进速度或高行进速度；低速/高速切换电磁阀13，其构造为输出信号压力以控制左行进马达6和右行进马达10的斜盘的旋转角；左行进滑阀4和右行进滑阀8，其构造为控制左行进马达6和右行进马达10的起动、停止和换向；左和右行进操纵器（未示出），其构造为移动左行进滑阀4和右行进滑阀8；第一和第二工作装置滑阀5和9，其构造为控制第一和第二液压缸的起动、停止和换向；第一和第二工作装置操纵器（未示出），其构造为移动第一和第二工作装置滑阀5和9；以及控制器16，其构造为确定是否操纵左和右行进操纵器以及第一和第二工作装置操纵器，并输出用于控制左行进马达6和右行进马达10的斜盘的旋转角的控制信号。所述行进控制方法包括：
第一步骤（S100和S200），即通过检测行进操纵器的操纵而确定是否执行双路行进操作；
第二步骤（S300、S400、S500），即确定是否响应于从行进速度选择器12输出的选择信号而选择低速行进模式；
第三步骤（S600、S700、S800），即通过在低速行进模式下检测第一和第二工作装置操纵器的操纵，而确定是否执行工作装置的操作；以及
第四步骤（S900），即当在低速行进模式下执行双路行进操作和工作装置的操作的组合操作的情况下，确定是否同时操纵双路行进操纵器与第一和第二工作装置操纵器，并通过最小化左行进马达6和右行进马达10的斜盘的旋转角，将行进模式转换成高速行进模式。
下文，将参照图1和2详述根据本发明一实施方式的用于施工机械的行进控制系统的使用示例。
在步骤S100时，当操作者操纵行进操纵器（未示出）时，行进操纵器的操纵由行进操纵检测器14检测，行进操纵检测器14转而产生操纵信号，以应用于控制器16。
在行进操纵器是液压操纵器的情况下，行进操纵器14检测液压压力，例如压力传感器或压力开关，并将检测到的液压压力转换成电信号，以应用于控制器16。在行进操纵器是是电操纵器的情况下，电操纵器检测和输出电信号，以应用于控制器16，而无需单独的检测器。
在步骤S200时，控制器16基于输入到控制器16的操纵信号，确定施工机械是否处于行进模式。如果在步骤S200确定施工机械处于行进模式，则程序进行到步骤S300。相反，如果在步骤S200确定施工机械不处于行进模式，则程序终止。
在步骤S300时，如果施工机械处于行进模式，则操作者操纵行进速度选择器12，以选择低行进速度或高行进速度，从行进速度选择器12输出的选择信号施加到控制器16。
在步骤S400时，控制器16基于施加到控制器16的选择信号，确定行进模式是否处于低速行进模式。如果在步骤S400确定行进模式处于低速行进模式，则程序进行到步骤S600。相反，如果在步骤S400确定行进模式不处于低速行进模式，则程序进行到步骤S500。
在步骤S500时，在通过操纵行进速度选择器12而选定高速行进模式的情况下，通过最小化左行进马达6和右行进马达10的斜盘的旋转角，行进模式转换成高速行进模式。
在步骤S600时，当操作者操纵第一和第二工作装置操纵器（未示出）时，工作装置操纵器的操纵由工作装置操纵检测器15检测，工作装置操纵检测器15转而产生操纵信号，以应用于控制器16。
在第一和第二工作装置是液压操纵器的情况下，工作装置操纵检测器15检测液压压力，诸如压力传感器或压力开关，并将检测到的液压压力转换成电信号，以应用于控制器16。在工作装置操纵器是电操纵器的情况下，电操纵器检测和输出电信号，以应用于控制器16，而无需单独检测器。
在步骤S700时，在选择低速行进模式的状态下，控制器16基于来自工作装置操纵检测器15的检测信号，确定是否操纵诸如动臂等工作装置。如果在步骤S700确定操纵工作装置，则程序进行到步骤S900。相反，如果在步骤S700基于来自工作装置操纵检测器15的检测信号而确定工作装置处于停止状态下，则程序进行到步骤S800。
在工作装置操纵检测器15检测到工作装置的操作处于停止状态的情况下，在步骤S800，保持低速行进模式。
在步骤S900，在以低速行进模式执行双路行进操作和工作装置的操作的组合操作的情况下，控制器16计算从行进速度选择器12施加到控制器16的低速行进选择信号、从行进操纵检测器14施加到控制器16的行进操纵信号、以及从工作装置操纵检测器15施加到控制器16的工作装置操纵信号。
由于此原因，控制器16将控制信号输出到低速/高速切换电磁阀13，以控制左行进马达6和右行进马达10。因此，通过借助于安装在左行进马达6和右行进马达10中的速度转换阀6a和10a而最小化左行进马达6和右行进马达10的斜盘的旋转角，行进模式可转换成高速行进模式。
结果，从第一和第二液压泵2和3排出的液压流体分配地供应到左行进马达6和右行进马达10以及液压缸7和11。在这种情况下，由于通过最小化左行进马达6和右行进马达10的斜盘的旋转角，行进模式转换成高速行进模式，使得在执行双路行进操作和工作装置的操作的组合操作的情况下，可防止行进速度突然减速，从而减小操作者感觉到的震动。
产业应用性
如上所述，根据本发明实施方式的用于施工机械的行进控制系统，当在挖掘机的低速行进操作期间通过操纵工作装置而执行组合操作的情况下，不管行进速度选择信号如何，行进模式都自动地转换成高速行进模式，使得可防止行进速度突然减速从而减小操作者感觉到的震动，并提高可操作性。

Claims (8)

1.一种用于施工机械的行进控制系统，包括：
第一和第二变排量液压泵，所述第一和第二变排量液压泵连接到发动机；
变排量左行进马达和用于工作装置的第一液压缸，所述变排量左行进马达和所述第一液压缸连接到所述第一变排量液压泵，并且在左行进滑阀和第一工作装置滑阀移动时分别被驱动；
变排量右行进马达和用于工作装置的第二液压缸，所述变排量右行进马达和所述第二液压缸连接到所述第二变排量液压泵，并且在右行进滑阀和第二工作装置滑阀移动时分别被驱动；
行进速度选择器，所述行进速度选择器构造为选择低行进速度或高行进速度；
低速/高速切换电磁阀，所述低速/高速切换电磁阀构造为响应于从所述行进速度选择器输出的选择信号，输出信号压力以控制所述变排量左行进马达和所述变排量右行进马达的斜盘的旋转角；
左行进操纵器和右行进操纵器，所述左行进操纵器和所述右行进操纵器构造为移动变排量左行进滑阀和变排量右行进滑阀；
第一和第二工作装置操纵器，所述第一和第二工作装置操纵器构造为移动所述第一和第二工作装置滑阀；以及
控制器，所述控制器构造为在低速行进模式下执行双路行进操作和工作装置的操作的组合操作的情况下，确定是否操纵所述左行进操纵器和所述右行进操纵器以及所述第一和第二工作装置操纵器，并且将高速行进控制信号输出到所述电磁阀，以最小化所述变排量左行进马达和所述变排量右行进马达的斜盘的旋转角，其中
所述左行进滑阀和所述右行进滑阀构造为控制所述变排量左行进马达和所述变排量右行进马达的起动、停止以及换向；
所述第一和所述第二工作装置滑阀构造为控制所述第一液压缸和所述第二液压缸的起动、停止以及换向。
2.一种用于施工机械的行进控制系统，其包括：第一和第二液压泵，其连接到发动机；左行进马达和右行进马达以及第一和第二液压缸，其分别连接到所述第一和第二液压泵；行进速度选择器，其构造为选择低行进速度或高行进速度；低速/高速切换电磁阀，其构造为输出信号压力以控制所述左行进马达和所述右行进马达的斜盘的旋转角；左行进滑阀和右行进滑阀，其构造为控制所述左行进马达和所述右行进马达的起动、停止和换向；左行进操纵器和右行进操纵器，其构造为移动所述左行进滑阀和所述右行进滑阀；第一和第二工作装置滑阀，其构造为控制所述第一和第二液压缸的起动、停止和换向；第一和第二工作装置操纵器，其构造为移动所述第一和第二工作装置滑阀；以及控制器，其构造为确定是否操纵所述左行进操纵器和所述右行进操纵器以及所述第一和第二工作装置操纵器，并输出用于控制所述左行进马达和所述右行进马达的斜盘的旋转角的控制信号，所述行进控制系统包括：
第一步骤，即通过检测所述行进操纵器的操纵而确定是否执行双路行进操作；
第二步骤，即确定是否响应于从所述行进速度选择器输出的选择信号而选择低速行进模式；
第三步骤，即通过在所述低速行进模式下检测所述工作装置操纵器的操纵，而确定是否执行工作装置的操作；以及
第四步骤，即当在所述低速行进模式下执行双路行进操作和工作装置的操作的组合操作的情况下，确定是否同时操纵双路行进操纵器与所述第一和第二工作装置操纵器，并通过最小化所述左行进马达和所述右行进马达的斜盘的旋转角，将行进模式转换成高速行进模式。
3.如权利要求1所述的行进控制系统，其中，所述行进操纵器输出根据操纵的电输出值。
4.如权利要求1所述的行进控制系统，其中，所述行进操纵器输出根据操纵的液压压力值。
5.如权利要求1所述的行进控制系统，其中，所述第一和第二工作装置操纵器输出根据操纵的电输出值。
6.如权利要求1所述的行进控制系统，其中，所述第一和第二工作装置操纵器输出根据操纵的液压压力值。
7.如权利要求3或5所述的行进控制系统，其中，所述行进操纵器与所述第一和第二工作装置操纵器的电输出值输入到所述控制器，使得所述控制器确定是否操纵所述行进操纵器和所述工作装置操纵器，且用于将电输出值转换成用于移动所述左行进滑阀和所述右行进滑阀与所述第一和第二工作装置滑阀的液压压力的多个电子比例阀安装在所述控制器与各所述滑阀之间。
8.如权利要求4或6所述的行进控制系统，其中，由多个压力传感器检测所述行进操纵器与所述第一和第二工作装置操纵器是否被操纵，所述压力传感器转而输出电输出值以应用于所述控制器。
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