CN107021101A - 一种液压驱动重载运输车行走控制系统 - Google Patents

一种液压驱动重载运输车行走控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107021101A
CN107021101A CN201610066539.6A CN201610066539A CN107021101A CN 107021101 A CN107021101 A CN 107021101A CN 201610066539 A CN201610066539 A CN 201610066539A CN 107021101 A CN107021101 A CN 107021101A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control system
hydraulic
walking
transport vehicle
central controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610066539.6A
Other languages
English (en)
Inventor
谢明
耿会良
李利民
王峰
邵可
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MCC Baosteel Technology Services Co Ltd
Original Assignee
MCC Baosteel Technology Services Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MCC Baosteel Technology Services Co Ltd filed Critical MCC Baosteel Technology Services Co Ltd
Priority to CN201610066539.6A priority Critical patent/CN107021101A/zh
Publication of CN107021101A publication Critical patent/CN107021101A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B60W30/1882—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power characterised by the working point of the engine, e.g. by using engine output chart

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Abstract

本发明提供一种液压驱动重载运输车行走控制系统，包括中央控制器、人机交互系统、发动机检测系统、电磁阀、行走选择控制系统、压力检测系统和走马达转速检测器；所述的人机交互系统和发动机检测系统均通过CAN总线与所述中央控制器相连；所述的电磁阀和行走选择控制系统分别与所述中央控制器相连；所述压力检测系统与所述行走马达转速检测器并联，且它们均与所述中央控制器相连。本液压驱动重载运输车行走控制系统解决了企业内大物流无轨运输设备对行走控制需要，其应用范围可涵盖大部分电液比例驱动重载运输车行走系统控制，通过应用该控制系统对车辆进行行走控制、参数设定以及功率分配，并且能降低能效，提高效率，增加智能化程度等。

Description

一种液压驱动重载运输车行走控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制系统，特别是涉及一种液压驱动重载运输车行走控制系统。
背景技术
目前液压驱动重载运输车行走控制系统中，液压驱动控制可分为不带控制模块型号、直接控制的液压控制，以及与先导压力相关的液压比例控制。
以往应用较多的液压驱动技术是直接控制的液压控制和与先导压力相关的液压比例控制，然而，这两类控制技术不能利用现代和经典自动控制技术进行精准控制，系统迟滞大、耗能高、功率利用系数低、人机不可互动等问题；另外，有些重载运输车动力系统也由纯机械发动机驱动，无法进行功率及扭矩的调整，智能化程度较低。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种液压驱动重载运输车行走控制系统，用于解决现有技术中存在的上述技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种液压驱动重载运输车行走控制系统，至少包括：中央控制器、人机交互系统、发动机检测系统、电磁阀、行走选择控制系统、压力检测系统，以及行走马达转速检测器；所述的人机交互系统和发动机检测系统均通过CAN总线与所述中央控制器相连，所述人机交互系统包括并联的引擎怠速设定器、引擎功率曲线设定器、最大速度设定器和最小速度设定器；所述发动机检测系统包括并联的引擎实时功率检测器、引擎实时扭矩检测器和引擎实时转速检测器；每个行走泵分别连接有一所述电磁阀，每个行走马达也分别连接有一所述电磁阀，所有电磁阀并联且与所述中央控制器相连，所述行走选择控制系统与所述中央控制器相连；所述压力检测系统与所述行走马达转速检测器并联，且它们均与所述中央控制器相连。
进一步地，所述行走选择控制系统包括并联的行走档位选择器、行走模式选择器和行走油门控制器；所述行走油门控制器能够根据驾驶员踩下踏板比例程度输入目标转速，与目标转速对应的转速按线性在怠速与最大转速区间内变化。
进一步地，所述行走档位选择器具有高速档和低速档。
进一步地，所述行走模式选择器设置有重载模式和轻载模式；在重载模式下，系统速度限定在设定的系统最小速度；在轻载模式下，系统速度可达设定的系统最大速度。
进一步地，所述压力检测系统包括并联的工作系统压力检测器和行走泵压力检测器。
进一步地，所述行走马达转速检测器与工作系统压力检测器、行走泵压力检测器并联。
进一步地，所述行走马达转速检测器设在马达上。
如上所述，本发明的一种液压驱动重载运输车行走控制系统，具有以下有益效果：
本液压驱动重载运输车行走控制系统解决了企业内大物流无轨运输设备对行走控制需要，其应用范围可涵盖大部分电液比例驱动重载运输车行走系统控制，通过应用该控制系统对车辆进行行走控制、参数设定以及功率分配，并且能降低能效，提高效率，增加智能化程度等。
附图说明
图1显示为一种液压驱动重载运输车行走控制系统示意图。
图2显示为自适应PID控制算法原理框图。
元件标号说明
1 中央控制器
2 人机交互系统
3 发动机检测系统
4 电磁阀
5 行走选择控制系统
6 压力检测系统
7 行走马达转速检测器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，本发明提供一种液压驱动重载运输车行走控制系统，至少包括：中央控制器1、人机交互系统2、发动机检测系统3、电磁阀4、行走选择控制系统5、压力检测系统6，以及行走马达转速检测器7。
所述的人机交互系统2和发动机检测系统3均通过CAN总线与所述中央控制器1相连，所述人机交互系统2包括并联的引擎怠速设定器、引擎功率曲线设定器、最大速度设定器和最小速度设定器。由于发动机检测系统3、人机交互系统2均与中央控制器1通过CAN总线相连，若在使用中信息量较大造成CAN总线负载过大，可采用分时发送法，确保少丢帧及通讯实时性；扩展性强，如遥控系统，远程控制都可很方便挂接CAN总线，见图1。
所述发动机检测系统3包括并联的引擎实时功率检测器、引擎实时扭矩检测器和引擎实时转速检测器；每个行走泵分别连接有一所述电磁阀4，每个行走马达也分别连接有一所述电磁阀4，所有电磁阀4并联且与所述中央控制器1相连，所述行走选择控制系统5与所述中央控制器1相连，见图1。
所述压力检测系统6与所述行走马达转速检测器7并联，且它们均与所述中央控制器1相连，见图1。
参考图1，与所述行走泵连接的电磁阀4能够通过脉宽调制信号来控制泵斜盘角度，实现控制泵输出功率；与所述行走马达连接的电磁阀4能够通过脉宽调制信号来控制马达斜盘角度，实现控制马达转速和扭矩。所述行走泵数目应根据车型吨位确定，一般情况所述行走泵数目为2个，其中各个行走泵可单独调节，排量范围为0-100％，通过脉宽调制信号(PWM)来控制泵斜盘角度，达到控制泵输出功率的目的。所述行走马达数目应根据车型吨位确定，一般情况所述行走马达数目为4～8个，其中各个行走马达可单独全排量调节，通过脉宽调制信号马达斜盘角度达到控制马达转速和扭矩的目的。另外，考虑起步需要大扭矩，行走过程则更多是对功率需求的现状，在设计上控制分为起步阶段和行使阶段。起步阶段：采用马达大扭矩控制，在此阶段，尽可能使马达排量达到100％，泵排量根据发动机转速和油门的开度调节；行使阶段：采用大功率控制，在此阶段，根据速度要求选择适当的马达排量,变量泵的排量根据需要实时调节，爬坡必要时增加马达排量以获得大扭矩。
所述行走选择控制系统5包括并联的行走档位选择器、行走模式选择器和行走油门控制器；所述行走油门控制器能够根据驾驶员踩下踏板比例程度输入目标转速，与目标转速对应的转速按线性在怠速与最大转速区间内变化。优选地，所述行走档位选择器具有高速档和低速档，见图1。行走时，应根据具体情况选择合适的档位来满足现场的使用要求。
所述行走模式选择器设置有重载模式和轻载模式；在重载模式下，系统速度限定在设定的系统最小速度，最小速度一般设定为5km/h；在轻载模式下，系统速度可达设定的系统最大速度，最大速度一般设定为20km/h。
所述压力检测系统6包括并联的工作系统压力检测器和行走泵压力检测器。所述工作系统压力检测器包括工作系统传感器；所述行走泵压力检测器包括行走泵传感器；所述的工作系统传感器和行走泵传感器均采用电流型传感器，稳定可靠，见图1。
所述行走马达转速检测器7与工作系统压力检测器、行走泵压力检测器并联。进一步地，所述行走马达转速检测器7设在马达上，其通过统计马达齿数来计算车辆行走速度及系统是否出现单侧马达空转/不转或者其他异常，见图1。
所述中央控制器1可采用目前市面上主流控制器产品，也可自行设计控制器，只要所述控制器具有以下共性：1)具有坚固外壳，较高防护等级IP67，宽范围工作温度及电压；2)具有可编程功能，能够采用高级语言进行编程；3)具有足够的数字/模拟通道，采样精度至少满足12bit；4)具有足够带电流反馈输出，频率等参数可设定，可组建H型控制桥；5)具有短路和过载保护；6)具有足够的频率输入通道，检测范围0-50k；7)具有FLASH数据保存功能。
本液压驱动重载运输车行走控制系统中需要对泵和马达进行快速、准确、可靠的控制，才能高效地实现整个工作，因此对本液压驱动重载运输车行走控制系统的控制提出了更高的要求。在传统控制中采用编程算法先建立离散PID控制方程，然后通过整定Kp,Ki,Kd(即比例、积分、微分)参数达到相应的控制要求，而三个参数一旦被确定，在整个控制过程中均按照这一控制参数来进行调节控制，因此不能较好地适应该重载运输车工况对于泵和马达的控制要求。考虑到传统PID控制算法并不能取得优异的控制效果。本发明的一种液压驱动重载运输车行走控制系统采用自适应PID控制算法。参考图2，该自适应PID控制算法能够把模糊理论与传统PID控制算法结合起来应用。本自适应PID控制算法是以泵和马达的输入输出偏差e和偏差变化率de/dt作为输入，建立一个二维的模糊控制策略，通过对这两个变量进行模糊变换及模糊推理，建立Kp,Ki,Kd关于这两个变量的隶属函数，从而实现自动修改PID中Kp,Ki,Kd，以达到较好的控制效果。
综上所述，本发明的液压驱动重载运输车行走控制系统能够解决了企业内大物流无轨运输设备对行走控制需要，其应用范围可涵盖大部分电液比例驱动重载运输车行走系统控制，通过应用该控制系统对车辆进行行走控制、参数设定以及功率分配，并且能降低能效，提高效率，增加智能化程度等。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种液压驱动重载运输车行走控制系统，其特征在于，至少包括：中央控制器(1)、人机交互系统(2)、发动机检测系统(3)、电磁阀(4)、行走选择控制系统(5)、压力检测系统(6)，以及行走马达转速检测器(7)；所述的人机交互系统(2)和发动机检测系统(3)均通过CAN总线与所述中央控制器(1)相连，所述人机交互系统(2)包括并联的引擎怠速设定器、引擎功率曲线设定器、最大速度设定器和最小速度设定器；所述发动机检测系统(3)包括并联的引擎实时功率检测器、引擎实时扭矩检测器和引擎实时转速检测器；每个行走泵分别连接有一所述电磁阀(4)，每个行走马达也分别连接有一所述电磁阀(4)，所有电磁阀(4)并联且与所述中央控制器(1)相连，所述行走选择控制系统(5)与所述中央控制器(1)相连；所述压力检测系统(6)与所述行走马达转速检测器(7)并联，且它们均与所述中央控制器(1)相连。
2.根据权利要求1所述的一种液压驱动重载运输车行走控制系统，其特征在于：所述行走选择控制系统(5)包括并联的行走档位选择器、行走模式选择器和行走油门控制器；所述行走油门控制器能够根据驾驶员踩下踏板比例程度输入目标转速，与目标转速对应的转速按线性在怠速与最大转速区间内变化。
3.根据权利要求2所述的一种液压驱动重载运输车行走控制系统，其特征在于：所述行走档位选择器具有高速档和低速档。
4.根据权利要求2所述的一种液压驱动重载运输车行走控制系统，其特征在于：所述行走模式选择器设置有重载模式和轻载模式；在重载模式下，系统速度限定在设定的系统最小速度；在轻载模式下，系统速度可达设定的系统最大速度。
5.根据权利要求1所述的一种液压驱动重载运输车行走控制系统，其特征在于：所述压力检测系统(6)包括并联的工作系统压力检测器和行走泵压力检测器。
CN201610066539.6A 2016-01-29 2016-01-29 一种液压驱动重载运输车行走控制系统 Pending CN107021101A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610066539.6A CN107021101A (zh) 2016-01-29 2016-01-29 一种液压驱动重载运输车行走控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610066539.6A CN107021101A (zh) 2016-01-29 2016-01-29 一种液压驱动重载运输车行走控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107021101A true CN107021101A (zh) 2017-08-08

Family

ID=59524592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610066539.6A Pending CN107021101A (zh) 2016-01-29 2016-01-29 一种液压驱动重载运输车行走控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107021101A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1860317A (zh) * 2003-09-30 2006-11-08 日立建机株式会社 液压驱动车辆的行走控制装置和液压驱动车辆
CN101169078A (zh) * 2007-12-07 2008-04-30 三一重工股份有限公司 一种液压底盘工程机械行走控制方法以及控制系统
CN101178119A (zh) * 2007-10-11 2008-05-14 天津工程机械研究院 液力机械传动工程机械自动换挡变速装置及控制方法
JP2012233521A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd バケットを有する作業車両の走行制御装置
CN203410450U (zh) * 2013-08-22 2014-01-29 四川眉山市新筑建设机械有限公司 摊铺机恒速控制系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1860317A (zh) * 2003-09-30 2006-11-08 日立建机株式会社 液压驱动车辆的行走控制装置和液压驱动车辆
CN101178119A (zh) * 2007-10-11 2008-05-14 天津工程机械研究院 液力机械传动工程机械自动换挡变速装置及控制方法
CN101169078A (zh) * 2007-12-07 2008-04-30 三一重工股份有限公司 一种液压底盘工程机械行走控制方法以及控制系统
JP2012233521A (ja) * 2011-04-28 2012-11-29 Hitachi Constr Mach Co Ltd バケットを有する作業車両の走行制御装置
CN203410450U (zh) * 2013-08-22 2014-01-29 四川眉山市新筑建设机械有限公司 摊铺机恒速控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105644340B (zh) 用于控制静液压的驱动装置的方法
CN106627580B (zh) 四驱混合动力汽车及其控制系统和方法
CN105035079B (zh) 一种带发动机转矩观测器的同轴并联混合动力汽车动力切换协调控制方法
CN106870099B (zh) 一种基于固定路谱的混合动力车辆热管理系统的控制方法
CN106154831B (zh) 一种基于学习法的智能汽车纵向神经滑模控制方法
CN101973267B (zh) 混合动力电动汽车牵引力分层控制方法
EP2558342B1 (de) Verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs mit zumindest zwei antrieben sowie kraftfahrzeug mit zumindest zwei antrieben
EP1387933B1 (de) Verfahren zum regeln der kühlmitteltemperatur einer brennkraftmaschine
DE102017214573A1 (de) Fahrzeugantriebssysteme und -verfahren
DE102016102311A1 (de) Verfahren und Systeme zur Ladedrucksteuerung
JP2568923B2 (ja) 無段変速機の制御方法
DE102018123818B4 (de) Linearisierter modellbasierter mpc-antriebsstrang
DE10336743A1 (de) Steuerungssystem für Antriebsstränge
DE102006000346A1 (de) Maschinensteuerungsvorrichtung und Steuerungsverfahren
DE10014629A1 (de) System und Verfahren zur Ermittlung des Motordrehmoments zur Steuerung/Regelung des Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs
US20150307077A1 (en) System and Method for Reducing Fuel Consumption of a Work Vehicle
DE102008042228A1 (de) Verfahren zur Einstellung einer motorischen Antriebseinrichtung in einem Kraftfahrzeug
DE10016435B4 (de) Lüftungseinrichtung für ein landwirtschaftliches Fahrzeug
CN105711581B (zh) 一种无级变速拖拉机控制系统的控制方法
DE112012007079B4 (de) Fahrzeugfahrsteuervorrichtung
CN109624732B (zh) 一种适用于电动轮驱动车辆的多层驱动防滑控制方法
WO2021093954A1 (de) Modelbasierte prädiktive regelung eines kraftfahrzeugs
DE60108288T2 (de) Fahrzeugsteuerung
CN107654303A (zh) 一种履带式无人驾驶车辆柴油机电子控制系统及方法
CN106958182B (zh) 一种轮式摊铺机行走系统及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170808