CN103912036B - 行走马达的速度控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行走马达的速度控制方法及系统，该行走马达的速度控制方法包括：接收实时检测的行走马达的油口压力值；将所述油口压力值中的一个确定为压力参考值；比较所述压力参考值与第一预设阈值，在所述压力参考值大于所述第一预设阈值时，控制所述行走马达处于低速运行状态，之后再比较所述压力参考值与第二预设阈值，在所述压力参考值大于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达保持低速运行状态，以及在所述压力参考值小于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达处于高速运行状态；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。本发明提供的行走马达的速度控制方法能提升整机的舒适性及操控性。

Description

行走马达的速度控制方法及系统

技术领域

本发明涉及行走马达的速度控制技术领域，特别涉及一种行走马达的速度控制方法及系统。

背景技术

挖掘机等利用马达作为行走驱动装置的机械产品，均具有高低速行走切换的功能，当行走处于高速状态时，行走马达提供的扭矩相对较小，容易出现走不动或行走无力的现象，因此需要将其降为低速状态。同时当行走阻力变小后，仍要按驾驶员的意愿再转为高速状态。现有技术中有以下四种处理方式：

1）手动按高速按钮；

2）采用液控高低速自动切换行走马达；

3）用液控顺序阀实现高速下的自动切换；

4）用电控方式实现高速下的自动切换，如专利CN201210060985公开的高低速行走智能控制装置及方法，采用了在高速行走状态下通过检测行走压力是否超过或低于第一压力阈值来改变高低速行走状态的方法。

上述现有处理方式分别对应存在以下缺点：

1）手动按下高速按钮，操作麻烦且需要较高的操作技巧。

2）液控马达对于高速状态下一边行走压力高一边压力低的工况下，容易出现行走跑偏现象。

3）上述电控方式在行走压力处于该阈值附近时，整机将出现高低速频繁切换，大大降低了舒适性及操控性。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种行走马达的速度控制方法及系统，以提升整机的舒适性及操控性。

一方面，本发明提供了一种行走马达的速度控制方法，包括：接收实时检测的行走马达的油口压力值；将所述油口压力值中的一个确定为压力参考值；比较所述压力参考值与第一预设阈值，在所述压力参考值大于所述第一预设阈值时，控制所述行走马达处于低速运行状态，在所述压力参考值大于所述第一预设阈值之后再比较所述压力参考值与第二预设阈值，在所述压力参考值大于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达保持低速运行状态，以及在所述压力参考值小于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达处于高速运行状态；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

进一步地，在所述比较所述压力参考值与第一预设阈值的步骤之后还包括：在所述压力参考值小于所述第一预设阈值时，控制所述行走马达处于高速运行状态。

进一步地，所述压力参考值为所述行走马达的进油口压力值及出油口压力值中的最大值。

进一步地，在所述比较所述压力参考值与第一预设阈值的步骤之前还包括：获取用于控制所述行走马达切换至高速运行状态的高速行走开关的闭合状态；在所述高速行走开关处于闭合状态时，执行所述比较所述压力参考值与第一预设阈值的步骤；在所述高速行走开关处于断开状态时，控制所述行走马达处于低速运行状态。

进一步地，所述控制所述行走马达处于低速运行状态的步骤包括：通过控制与所述行走马达的高低速控制油口连接的电磁阀断开以使所述行走马达处于低速运行状态；所述控制所述行走马达处于高速运行状态的步骤包括：通过控制与所述行走马达的高低速控制油口连接的电磁阀闭合以使所述行走马达处于高速运行状态。

一方面，本发明提供了一种行走马达的速度控制方法，包括：传感器，用于实时检测行走马达的油口压力值；包括依次连接的接收单元、第一处理单元及第二处理单元的控制器；所述接收单元与所述传感器信号连接，用于接收所述油口压力值，并将所述油口压力值中的一个确定为压力参考值；所述第一处理单元用于比较所述压力参考值与第一预设阈值，在所述压力参考值大于所述第一预设阈值时，控制所述行走马达处于低速运行状态；所述第二处理单元用于在所述第一处理单元确定所述压力参考值大于所述第一预设阈值之后再比较所述压力参考值与第二预设阈值，在所述压力参考值大于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达保持低速运行状态，以及在所述压力参考值小于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达处于高速运行状态；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

进一步地，所述压力参考值为所述行走马达的进油口压力值及出油口压力值中的最大值；所述速度控制系统还包括梭阀，所述梭阀和所述传感器的数目均与所述行走马达的数目相同，单个所述梭阀的两个输入端分别接于单个所述行走马达的进出油口，输出端接于单个所述传感器的油压检测口；或者，每一所述行走马达对应设置两个所述传感器，两个所述传感器分别连接在所述行走马达的进出油口上。

进一步地，所述压力参考值为所述行走马达的进油口压力值及出油口压力值中的最大值，所述速度控制系统还包括梭阀，所述行走马达的数目为两个，所述梭阀的数目为三个，所述传感器的数目为一个；第一个所述梭阀的两个输入端分别接于其中一个所述行走马达的进出油口，第二个所述梭阀的两个输入端分别接于另一个所述行走马达的进出油口，第三个所述梭阀的两个输入端分别接于第一个所述梭阀的输出端和第二个所述梭阀的输出端，第三个梭阀的输出端接于所述传感器的油压检测口。

进一步地，所述的行走马达的速度控制系统还包括电磁阀，所述电磁阀的电磁线圈连接所述控制器的输出控制端，所述电磁阀的出油口连接所述行走马达的高低速控制油口。

进一步地，所述的行走马达的速度控制系统还包括高速行走开关，所述高速行走开关的一端接地，另一端连接所述控制器。

本发明行走马达的速度控制方法中控制器能根据两个预设阈值实现对行走马达的自适应控制，操作简便，且有效解决了现有技术在一个压力阈值下引起的高低速频繁切换的问题，提升整机的舒适性及操控性；同时用一个电磁阀的输出油口同时控制两个行走马达的高低速，可以解决现有液控马达技术可能出现的跑偏问题。

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为本发明实施例提供的行走马达的速度控制系统的原理示意图；

图2为本发明实施例提供的行走马达的速度控制方法的流程图。

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为本发明实施例提供的行走马达的速度控制系统的原理示意图；如图1所示，本实施例的行走马达的速度控制系统可以包括：传感器21及22，用于分别实时检测的行走马达401及402的油口压力值；控制器200，其包括图中未示出的依次连接的接收单元、第一处理单元及第二处理单元；所述接收单元与所述传感器21及22信号连接，用于接收所述油口压力值，并将所述油口压力值中的一个确定为压力参考值；所述第一处理单元用于比较所述压力参考值与第一预设阈值（如30Mp），并在所述压力参考值大于所述第一预设阈值时，控制所述行走马达401及402处于低速运行状态；所述第二处理单元用于在所述第一处理单元确定所述压力参考值大于所述第一预设阈值之后再比较所述压力参考值与第二预设阈值（如20Mp），并在所述压力参考值大于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达401及402保持低速运行状态，以及在所述压力参考值小于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达401及402处于高速运行状态；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

本实施例中，所述压力参考值可以为所述行走马达401及402的进压力参考值及出压力参考值中的最大值。优选地，结合图1所示，行走马达401（402）的进出油口分别接于梭阀51（52）的两个输入端，梭阀51（52）的输出端接于传感器21（22）的油压检测口，这样，在梭阀51（52）的作用下，传感器21（22）能够检测到行走马达401（402）进出油口中的压力最大值。更优选地，为了防止油压对传感器21（22）产生较大的冲击，还可以在梭阀51（52）的输出端与传感器21（22）之间设置阻尼（图1中示出但未标出）。

上述方案通过控制器在所述压力参考值大于所述第一预设阈值时，控制所述行走马达401及402处于低速运行状态，即第一预设阈值作为切换至低速状态的条件，在低速向高速切换时，不直接比较所述压力参考值与所述第一预设阈值，而是比较所述压力参考值与所述第二预设阈值，只有在所述压力参考值小于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达401及402处于高速运行状态，否则一直保持低速运行状态，由于第二预设阈值小于第一预设阈值，在所述行走马达401及402处于低速运行状态后，不会因为所述压力参考值的变化立即切换至高速状态，而是延迟一段时间，直至所述压力参考值小于所述第二预设阈值，通过控制器200根据两个预设阈值的操作有效地解决了现有技术在一个压力阈值下引起的高低速频繁切换的问题，提升了整机的舒适性及操控性。

具体实施时，结合图1所示，本实施例的行走马达的速度控制系统还可以包括电磁阀300，所述电磁阀300的电磁线圈连接所述控制器200的输出控制端，所述电磁阀300的出油口连接所述行走马达401及402高低速控制油口，电磁阀300的进油口P和回油口T分别连接于进油油路和回油油路（图未示出），电磁阀300的出油口选择性地与进油口P和回油口T中的一个连通。这样，通过控制器200中第一处理单元或第二处理单元对电磁阀300的通断控制，即可实现对所述行走马达401及402高低速控制油口的进回油状态控制，进而实现对所述行走马达401及402高低速控制。当然，根据实际需要还可以有其他的方式实现对所述行走马达401及402高低速控制，如其他的开关阀代替电磁阀300。

此外，为实现根据操作者的意图切换至高速行走状态的目的，上述行走马达的速度控制系统还可以包括高速行走开关101，所述高速行走开关101的一端接地，另一端连接所述控制器200的状态输入端。在设置高速行走开关101的情况下，上述控制器200根据两个预设阈值的操作均建立在高速行走开关101导通的情况下，即操作者需要切换至高速行走状态的情况下进行，更详细的解释可以参见下述针对图2所示方法实施例的说明。

可以理解的是，为了检测所述行走马达401及402的进油口压力值及出油口压力值中的最大值，传感器的数量及设置方式可以有多种选择，如，每一所述行走马达401或402对应设置两个所述传感器，两个所述传感器分别连接在所述行走马达401或402的进出油口上，即传感器可以是四个；再如，当所述行走马达的数量为两个时，如所述行走马达401或402，所述传感器的数量为一个，梭阀的数量为三个；一个所述行走马达401的进出油口经一个梭阀输出得到第一输出油口，另一个所述行走马达402的进出油口经第二个梭阀输出得到第二输出油口，所述传感器设置在所述第一输出油口及所述第二输出油口经第三个梭阀输出的油口上。当然上述预设阈值不一定设置为30Mp和20Mp，视具体机型及实际需要而定。

本实施例的优选方式中，高速行走开关101、传感器及电磁阀300都连接至控制器200，同时高速行走开关101的另一端接地，两个传感器分别连接在梭阀的输出端，电磁阀的出油口连接两个行走马达的高低速控制油口，从而实现控制器获取高速行走开关101的闭合状态及马达行走压力的相关数据，经过相关运算后输出给电磁阀300，达到对行走马达高低速控制的目的，操作简便，且有效解决了现有技术在一个压力阈值下引起的高低速频繁切换的问题，提升了整机的舒适性及操控性；同时用一个电磁阀同时控制两个行走马达的高低速，可以解决现有液控马达技术可能出现的跑偏问题。

图2为本发明实施例提供的行走马达的速度控制方法的流程图；应当说明的是，本实施例的控制方法可以作为图1所示实施例中控制器的控制流程，图1所示实施例的解释说明可以适用于本实施例，如图2所示，一种行走马达的速度控制方法包括：

首先，控制器接收传感器实时检测的行走马达的油口压力值，并将所述油口压力值中的一个确定为压力参考值P；在行走马达的速度控制系统中设置有高速行走开关101时，还可以检测高速行走开关101的闭合状态；该压力参考值P可以是所述行走马达的进油口压力值及出油口压力值中的最大值；

其次，控制器在高速行走开关101断开时，输出电平v为低电平0，从而使得电磁阀300断开，进而使得行走马达401及402处于低速运行状态；控制器在高速行走开关101闭合时，采用图2虚线框中的循环监视方法；该循环监视方法具体如下：

S1：比较所述压力参考值与第一预设阈值（如30Mp）；在所述压力参考值大于所述第一预设阈值时，执行步骤S2；在所述压力参考值小于所述第一预设阈值时，执行步骤S3；

S2：输出电平v为低电平0，使得电磁阀300断开，进而使得行走马达401及402处于低速运行状态；

S3：输出电平v为低电平1，使得电磁阀300导通，进而使得行走马达401及402处于高速运行状态；再转入执行步骤S1；

S4：在执行步骤S2之后再比较所述压力参考值与第二预设阈值，如20Mp，在所述压力参考值大于所述第二预设阈值时，执行步骤S2，即输出电平v为低电平0，使得电磁阀300断开，控制所述行走马达保持低速运行状态，以及在所述压力参考值小于所述第二预设阈值时，执行步骤S3，即输出电平v为低电平1，使得电磁阀300导通，使所述行走马达处于高速运行状态；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

上述循环算法中将所述行走马达的进油口压力值及出油口压力值中的最大值作为压力参考值P，中间变量t的初值可以为1，在高速行走开关101断开时（即控制器检测不到高速信号时），直接将中间变量t赋0，以给电磁阀300输出低电平，电磁阀300断开；在高速行走开关101闭合时（即控制器检测到有高速信号时），且在压力P大于第一预设阈值时，将t赋0，否则t仍为1；当中间变量t为0时，比较压力P与第二预设阈值，并在小于第二预设阈值时，将t赋1，否则t仍为0；在高速行走开关101闭合状态下循环监视，并将t的值作为高低速的控制信号即时输出以控制电磁阀300的通断。

本实施例在高速行走开关101导通时，控制器能根据两个预设阈值实现对行走马达的自适应控制，操作简便，且有效解决了现有技术在一个压力阈值下引起的高低速频繁切换的问题，提升整机的舒适性及操控性；同时用一个电磁阀的输出油口同时控制两个行走马达的高低速，可以解决现有液控马达技术可能出现的跑偏问题；此外使用循环监视方法可以较容易的实现压力判断，程序代码较为简单，可移植性强。

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)

1.一种行走马达的速度控制方法，其特征在于，包括：

接收实时检测的行走马达的油口压力值；

将所述油口压力值中的一个确定为压力参考值；

比较所述压力参考值与第一预设阈值，在所述压力参考值大于所述第一预设阈值时，控制所述行走马达处于低速运行状态，在所述压力参考值大于所述第一预设阈值之后再比较所述压力参考值与第二预设阈值，在所述压力参考值大于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达保持低速运行状态，以及在所述压力参考值小于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达处于高速运行状态；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

2.根据权利要求1所述的行走马达的速度控制方法，其特征在于，在所述比较所述压力参考值与第一预设阈值的步骤之后还包括：

在所述压力参考值小于所述第一预设阈值时，控制所述行走马达处于高速运行状态。

3.根据权利要求1或2所述的行走马达的速度控制方法，其特征在于，所述压力参考值为所述行走马达的进油口压力值及出油口压力值中的最大值。

4.根据权利要求3所述的行走马达的速度控制方法，其特征在于，在所述比较所述压力参考值与第一预设阈值的步骤之前还包括：

获取用于控制所述行走马达切换至高速运行状态的高速行走开关的闭合状态；

在所述高速行走开关处于闭合状态时，执行所述比较所述压力参考值与第一预设阈值的步骤；

在所述高速行走开关处于断开状态时，控制所述行走马达处于低速运行状态。

5.根据权利要求4所述的行走马达的速度控制方法，其特征在于，

所述控制所述行走马达处于低速运行状态的步骤包括：通过控制与所述行走马达的高低速控制油口连接的电磁阀断开以使所述行走马达处于低速运行状态；

所述控制所述行走马达处于高速运行状态的步骤包括：通过控制与所述行走马达的高低速控制油口连接的电磁阀闭合以使所述行走马达处于高速运行状态。

6.一种行走马达的速度控制系统，其特征在于，包括：

传感器，用于实时检测行走马达的油口压力值；

控制器，所述控制器包括依次连接的接收单元、第一处理单元和第二处理单元；

所述接收单元与所述传感器信号连接，用于接收所述油口压力值，并将所述油口压力值中的一个确定为压力参考值；所述第一处理单元用于比较所述压力参考值与第一预设阈值，在所述压力参考值大于所述第一预设阈值时，控制所述行走马达处于低速运行状态；所述第二处理单元用于在所述第一处理单元确定所述压力参考值大于所述第一预设阈值之后再比较所述压力参考值与第二预设阈值，在所述压力参考值大于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达保持低速运行状态，以及在所述压力参考值小于所述第二预设阈值时，控制所述行走马达处于高速运行状态；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

7.根据权利要求6所述的行走马达的速度控制系统，其特征在于，所述压力参考值为所述行走马达的进油口压力值及出油口压力值中的最大值；

每一所述行走马达对应设置两个所述传感器，两个所述传感器分别连接在所述行走马达的进出油口上；或者，所述速度控制系统还包括梭阀，所述梭阀和所述传感器的数目均与所述行走马达的数目相同，单个所述梭阀的两个输入端分别接于单个所述行走马达的进出油口，输出端接于单个所述传感器的油压检测口。

8.根据权利要求6所述的行走马达的速度控制系统，其特征在于，所述压力参考值为所述行走马达的进油口压力值及出油口压力值中的最大值，所述速度控制系统还包括梭阀，所述行走马达的数目为两个，所述梭阀的数目为三个，所述传感器的数目为一个；

第一个所述梭阀的两个输入端分别接于其中一个所述行走马达的进出油口，第二个所述梭阀的两个输入端分别接于另一个所述行走马达的进出油口，第三个所述梭阀的两个输入端分别接于第一个所述梭阀的输出端和第二个所述梭阀的输出端，第三个梭阀的输出端接于所述传感器的油压检测口。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的行走马达的速度控制系统，其特征在于，还包括电磁阀，所述电磁阀的电磁线圈连接所述控制器的输出控制端，所述电磁阀的出油口连接所述行走马达的高低速控制油口。

10.根据权利要求9所述的行走马达的速度控制系统，其特征在于，还包括高速行走开关，所述高速行走开关的一端接地，另一端连接所述控制器。