CN103741759A - 工程车辆及其微动装置、微动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程车辆及其微动装置、微动控制方法。该微动装置包括微动操作部，控制装置，液压泵和液压马达，其中：所述微动操作部连接所述控制装置，在对发动机转速和变速箱档位无操作动作的状态下，所述控制装置根据所述微动操作部的动作确认当前指令；所述液压泵和/或所述液压马达为与变量机构连接的排量可调部件，所述控制装置根据所述当前指令，控制所述液压泵和/或所述液压马达的排量大小。本发明在微动行驶时，避免了现有的摩擦片滑摩方式，所需润滑油量小，摩擦片不易烧损，具有使用成本低、寿命长、微动控性好等方面的优点。

Description

工程车辆及其微动装置、微动控制方法

技术领域

本发明主要涉及车辆工程技术领域，具体地说，涉及一种工程车辆微动装置，以及工程车辆微动控制方法。本发明还涉及一种设置有该微动装置的工程车辆。

背景技术

为了满足工程车辆的作业需要，工程车辆如平地机、推土机、装载机等都具有微动行驶功能（缓行功能），即在不改变发动机转速和档位的前提下，改变车辆行驶速度，使其以较低车速（如0～3km/h）行驶或作业，能够轻松绕开障碍物，或者完成精确作业。

现有技术中，具有微动行驶功能的工程车辆一般采用变速箱离合器半结合方式，即通过微动踏板操纵微动阀，控制变速箱离合器内的摩擦片滑摩的方式，使其实现半离合状态，进而实现工程车辆微小距离的移动调整。

对于该工作方式而言，在摩擦片之间需要较大的润滑油量，使用和维护成本较高，而且也存在摩擦片易于烧损的问题，影响系统的使用寿命和可靠性；另一方面，该方式的微动速度受负载影响大，难以进行精确控制，微动控制后可传递的牵引力会大幅下降，存在工程车辆的速度及牵引力可控性差的问题。

当前工程车辆在各行业广泛应用，对其需求日益增多，对其性能的要求也越来越高。因此，如何在保证微动行驶功能的同时，提供一种使用成本低、可靠性高、不易烧损、可控性好的工程车辆微动装置，以满足用户对工程车辆日益增多的需求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种工程车辆微动装置，以解决现有技术中需要润滑油量大、易于磨损、可控性差的缺陷或者至少其中之一。

本发明的工程车辆微动装置，包括微动操作部，控制装置，液压泵和液压马达，其中：

所述微动操作部连接所述控制装置，在对发动机转速和变速箱档位无操作动作的状态下，所述控制装置根据所述微动操作部的动作确认当前指令；

所述液压泵和/或所述液压马达为与变量机构连接的排量可调部件，所述控制装置根据所述当前指令，控制所述液压泵和/或所述液压马达的排量大小。

进一步地，所述微动操作部为电子微动踏板。

进一步地，所述电子微动踏板上设置有位置传感器，所述位置传感器用于检测所述电子微动踏板的位置信息，所述位置传感器连接所述控制装置，所述控制装置根据所述位置信息确认当前指令。

进一步地，所述电子微动踏板与用于停止作业的制动踏板为同一部件。

进一步地，所述工程车辆微动装置还包括步进电机，所述步进电机连接所述控制装置和所述变量机构，所述步进电机根据所述控制装置的脉冲指令信号，驱动所述液压泵和/或液压马达的变量机构动作。

进一步地，所述步进电机连接丝杆螺母副，丝杆连接步进电机的输出轴，螺母连接所述液压泵和/或液压马达的变量机构。

本发明的另一个方面，还提供一种工程车辆，设置有油门踏板和变速箱，所述工程车辆还设置有前述任一项的工程车辆微动装置，在对所述工程车辆微动装置进行操作时，所述油门踏板和变速箱无操作动作。

本发明的又一个方面，还提供一种工程车辆微动控制方法，包括：

步骤1：在对发动机转速和变速箱档位无操作动作的状态下，根据微动操作部的动作，确认当前指令；

步骤2：根据当前指令，控制液压泵和/或液压马达的排量大小。

进一步地，所述微动操作部为电子微动踏板，所述步骤1具体包括：

步骤11：在踩下电子微动踏板时，实时检测所述电子微动踏板的位置信息；

步骤12：根据所述位置信息，确认当前指令。

进一步地，所述液压泵和/或液压马达的排量大小由变量机构控制，所述变量机构还连接步进电机，所述步骤2具体包括：

步骤21：向步进电机发送脉冲指令信号；

步骤22：根据所述脉冲指令信号，所述步进电机调整角位移或线位移，同时驱动所述变量机构动作。

本发明的工程车辆及其微动装置、控制方法，依靠对液压泵和/或液压马达的排量大小的调节来进行车速的调整，实现微动行驶功能，在整个过程中变速箱的状态未进行改变，避免了现有技术中变速箱离合器的摩擦片滑摩的方式，因而不会产生摩擦片烧损风险，而且也可降低摩擦片所需润滑油量，具有使用成本低、寿命长、可靠性好等方面的优点。

此外，本发明在微动过程中，工程车辆的车速只与液压泵和液压马达的排量有关，即只与微动操作部的操作动作有关，而与负载无关，因而可传递的牵引力不受影响，能大幅提高车速及牵引力在微动时的可控性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一实施例的工程车辆微动装置的结构框图；

图2是本发明另一实施例的工程车辆微动装置的结构框图；

图3是本发明一实施例的工程车辆微动控制方法的流程图。

附图标记说明：

1 微动操作部

2 控制装置

3 液压泵

4 液压马达

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1所示是本发明一实施例的工程车辆微动装置的结构框图，该微动装置包括微动操作部1、控制装置2、液压泵3和液压马达4。其中该微动操作部1连接控制装置2，通过操作手对该微动操作部1的操纵，可启动微动功能。该微动操作部1可以采用手动、脚踏等方式进行操纵，其结构可为如按钮、手柄或踏板等。

为了便于操作手的操纵使用，优选微动操作部1为电子微动踏板。该电子微动踏板可设置于工程车辆的驾驶室内，不同于传统依靠拉索或拉杆等机械传动部件形成的踏板，在该电子微动踏板进行操作动作时，相应地向控制装置2发送电信号。该电信号作为控制装置2识别操作手指令的基础，其可以为电阻输出值等。

作为一种优选实施例，该电子微动踏板上设置有位置传感器，该位置传感器用于检测电子微动踏板的位置信息，并与控制装置2连接，控制装置2根据位置信息确认当前指令。该位置传感器可以传递电子微动踏板踩踏深浅与快慢的信息，该信息被控制装置2接收和解读后，作为当前指令的基础。比如，在电子微动踏板踏下较深时，车速较慢；在踏下较浅时，车速较快。

应当清楚，工程车辆的微动行驶功能是指在其以较低车速行驶或作业，一般可调范围为如0～3km/h，从而实现绕开障碍物或精确作业的目的。优选地，前述电子微动踏板还可实现车辆停制动，即电子微动踏板与用于停止作业的制动踏板为同一部件。当部分踏下电子微动踏板时，可实现微动功能；当完全踏下电子微动踏板时，则可进行车辆制动。

此外，在进行微动行驶时，一般在不改变发动机转速和档位的前提下进行，即对发动机转速和变速箱档位无操作动作，在该状态时控制装置2可根据微动操作部1的动作确认当前指令，如根据前述位置传感器的位置信息确认。

在图1所示的实施例中，液压泵3和液压马达4均为与变量机构连接的排量可调部件，即该液压泵3为变量泵，该液压马达4为变量马达。控制装置2根据前述当前指令，控制液压泵3及液压马达4的排量大小。

由于发动机转速及档位稳定，因而在排量改变的前提下，变量马达输出轴的转速改变，因而驱动轮的转速（与车速相关）也进行相应改变。在工程车辆中，前述液压马达4和驱动轮之间通过车桥连接，液压马达4与车桥之间还可选择地附加有变速箱。

在图2所示的实施例中，仅调整液压泵3的排量，微动行驶时不对液压马达4的排量进行调整，同样能够实现调整车速的目的。应当清楚，如果控制装置2仅调整液压马达4的排量，也能实现本发明的技术效果。也就是说，本发明的控制装置2根据当前指令，可控制液压泵3和/或液压马达4的排量大小。

在前述技术方案的基础上，本发明在实现微动行驶的整个过程中，变速箱的状态未进行改变，避免了现有技术中变速箱离合器的摩擦片滑摩的方式，因而不会产生摩擦片烧损风险，而且也可降低摩擦片所需润滑油量，具有使用成本低、寿命长、可靠性好等方面的优点。

此外，本发明在微动过程中，工程车辆的车速只与液压泵3和液压马达4的排量有关，即只与微动操作部1的操作动作有关，而与负载无关，因而可传递的牵引力不受影响，能大幅提高车速及牵引力在微动时的可控性。

前述液压泵3可为多种可能结构的变量泵，如叶片泵或柱塞泵等，相应地其具有多种可能的变量机构。以斜盘式轴向柱塞泵为例，其变量机构可为与斜盘连接的变量活塞，通过变量活塞的伸缩，改变斜盘的倾斜度，进而实现排量的调整。同样地，液压马达4也为多种可能的变量马达。

前述控制装置2可通过多种驱动方式实现变量机构的自动动作，本发明并不受限于此。作为一种实施方式，本发明的微动装置还包括步进电机，步进电机连接控制装置2和变量机构，步进电机根据控制装置2的脉冲指令信号，驱动液压泵3和/或液压马达4的变量机构动作。该步进电机可实现角位移或线位移的调整，以相应地驱动各种不同的变量机构动作。

更具体地，该步进电机连接丝杆螺母副，丝杆连接步进电机的输出轴，螺母连接液压泵3和/或液压马达4的变量机构。控制装置2将微动操作部1的动作进行解读，发送不同频率和数量的脉冲信号，步进电机输出不同的角位移，丝杆随步进电机转动，螺母相应地进行线位移，从而可实现变量机构的伸缩动作，实现排量调节，最终实现微动调速的目的。

除了前述实施例的工程车辆微动装置外，本发明还提供一种设置有前述实施例微动装置的工程车辆。该工程车辆还可设置油门踏板和变速箱，在对前述工程车辆微动装置进行操作时，油门踏板和变速箱无操作动作，从而可保证在发动机转速和变速箱档位稳定的状态下，进行微动行驶。

该工程车辆的其它可能结构如驾驶室、动力系统、作业系统等部分可以参考现有及改进的技术，本文在此不进行赘述。该工程机械更优选地为全液压式平地机，以满足其精细平整的需求。

图3所示是本发明一实施例的工程车辆微动控制方法的流程图，其包括：

步骤1：在对发动机转速和变速箱档位无操作动作的状态下，根据微动操作部1的动作，确认当前指令；

步骤2：根据当前指令，控制液压泵3和/或液压马达4的排量大小。

微动操作部1可以为多种可能结构，优选为电子微动踏板，并且该电子微动踏板可与用于停止作业的制动踏板为同一部件。该电子微动踏板可产生多种电信号，优选其连接位置传感器，在进行踩踏操作动作的过程中，进行位置检测。前述步骤1具体包括：

步骤11：在踩下电子微动踏板时，实时检测电子微动踏板的位置信息；

步骤12：根据位置信息，确认当前指令。

液压泵3和/或液压马达4的排量大小由变量机构控制。根据液压泵3、液压马达4结构的不同，变量机构可具有多种可能结构。控制装置2可通过多种方式驱动变量机构自动动作。优选地，该变量机构还连接步进电机，步骤2具体包括：

步骤21：向步进电机发送脉冲指令信号；

步骤22：根据脉冲指令信号，步进电机调整角位移或线位移，同时驱动变量机构动作。

由于本发明前述实施例的工程车辆微动装置具有所需润滑油量小、不会产生摩擦片烧损风险、使用成本低、寿命长、可靠性好、车速及牵引力在微动时可控性好等技术效果，图3所示的工程车辆微动控制方法也具有同样的技术效果，本文在此不再赘述。

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)

1.一种工程车辆微动装置，其特征在于，包括微动操作部，控制装置，液压泵和液压马达，其中：

所述微动操作部连接所述控制装置，在对发动机转速和变速箱档位无操作动作的状态下，所述控制装置根据所述微动操作部的动作确认当前指令；

所述液压泵和/或所述液压马达为与变量机构连接的排量可调部件，所述控制装置根据所述当前指令，控制所述液压泵和/或所述液压马达的排量大小。

2.根据权利要求1所述的工程车辆微动装置，其特征在于，所述微动操作部为电子微动踏板。

3.根据权利要求2所述的工程车辆微动装置，其特征在于，所述电子微动踏板上设置有位置传感器，所述位置传感器用于检测所述电子微动踏板的位置信息，所述位置传感器连接所述控制装置，所述控制装置根据所述位置信息确认当前指令。

4.根据权利要求2所述的工程车辆微动装置，其特征在于，所述电子微动踏板与用于停止作业的制动踏板为同一部件。

5.根据权利要求1-4任一项所述的工程车辆微动装置，其特征在于，还包括步进电机，所述步进电机连接所述控制装置和所述变量机构，所述步进电机根据所述控制装置的脉冲指令信号，驱动所述液压泵和/或液压马达的变量机构动作。

6.根据权利要求5所述的工程车辆微动装置，其特征在于，所述步进电机连接丝杆螺母副，丝杆连接步进电机的输出轴，螺母连接所述液压泵和/或液压马达的变量机构。

7.一种工程车辆，设置有油门踏板和变速箱，其特征在于，所述工程车辆还设置有权利要求1-6任一项所述的工程车辆微动装置，在对所述工程车辆微动装置进行操作时，所述油门踏板和变速箱无操作动作。

8.一种工程车辆微动控制方法，其特征在于，包括：

步骤1：在对发动机转速和变速箱档位无操作动作的状态下，根据微动操作部的动作，确认当前指令；

步骤2：根据当前指令，控制液压泵和/或液压马达的排量大小。

9.根据权利要求8所述的工程车辆微动控制方法，其特征在于，所述微动操作部为电子微动踏板，所述步骤1具体包括：

步骤11：在踩下电子微动踏板时，实时检测所述电子微动踏板的位置信息；

步骤12：根据所述位置信息，确认当前指令。

10.根据权利要求8所述的工程车辆微动控制方法，其特征在于，所述液压泵和/或液压马达的排量大小由变量机构控制，所述变量机构还连接步进电机，所述步骤2具体包括：

步骤21：向步进电机发送脉冲指令信号；

步骤22：根据所述脉冲指令信号，所述步进电机调整角位移或线位移，同时驱动所述变量机构动作。

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