CN113062378A - 一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法及系统，涉及推土机技术领域。所述方法包括整机正常作业时，控制器实时判断手柄是否处于中位，若是，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力降低至设定值，若否，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力保持在设定值，从而有效克服行车惯性，实现快速停车，防止整机溜坡；还包括，控制器实时检测实际涡轮转速，若实际涡轮转速小于档位标定的涡轮转速，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力增加；若实际涡轮转速等于或大于档位标定的涡轮转速，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力不变或减小，有效防止离合器摩擦片滑磨，使其快速参与转向控制，减小转向冲击。

Description

一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及推土机技术领域，具体来说涉及一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法及系统。

背景技术

推土机是一种能够进行挖掘、运输和排弃岩土的土方工程机械，在露天矿有广泛的用途。例如，用于建设排土场、平整汽车排土场、堆集分散的矿岩及平整工作平盘和建筑场地等。它不仅能够用于辅助工作，也可用于主要开采工作。例如，砂矿床的剥离和采矿、铲运机和犁岩机的牵引和助推，以及在无运输开采法时配合其他土方机械降低剥离台阶高度等。

现有技术中，推土机在正常工作时，电控行走系统控制常闭式制动器打开以解除制动，这种状态下，如果在斜坡上停车时，会造成整机遛坡，带来安全隐患，即便整机配备有紧急脚刹制动系统，若操作者反应不及时，也会存在很大风险。此外，为了保护摩擦片，制动离合器压力通常设定为系统压力，当电控转向时，通过控制制动侧的比例阀电流使制动离合器的油压按照设计曲线降低，而制动离合器压力由系统压力下降至摩擦片结压力区段所用的时间为无效时间，从而增加了转向操作的延时性。

基于上述现有技术存在的不足，本发明提出一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法及系统，增加推土机的整机主动安全性，并快速参与转向控制，提升转向及时性。

发明内容

本发明实施例提供了一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法及系统，根据手柄位置控制制动比例阀，使整机具有一定制动力，避免遛坡，并根据涡轮转速控制制动比例阀进行自我补偿，防止离合器摩擦片滑磨。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

本发明一方面提供了一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法，所述方法包括以下步骤：

整机正常作业时，控制器实时判断手柄位置是否处于中位，若是，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力降低至设定值；若否，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力保持在设定值；

还包括，整机正常作业时，控制器实时检测实际涡轮转速，并与相应档位标定的涡轮转速进行比较，若实际涡轮转速小于档位标定的涡轮转速，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力增加；若实际涡轮转速等于或大于档位标定的涡轮转速，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力不变或减小。

基于上述方法，进一步的，若手柄位置处于中位时，左右制动比例阀电流降低至设定值I1，I1的设置范围为预先设定电流值的正负5％以内，左右制动离合器压力降低至设定值P1，P1的设置范围为预先设定压力值的正负5％以内。在此种调节下，整机具有一定制动力，可防止溜坡，同时可克服行驶惯性，实现快速停车，增加整机安全性。

若手柄位置不在中位时，左右制动比例阀电流保持在设定值I0，I0的设置范围为预先设定电流值的正负5％以内，左右制动离合器压力保持在设定值P0，P0的设置范围为预先设定压力值的正负5％以内，且P0略大于离合器摩擦片结合压力，整车解除制动。

进一步的，若控制器检测到实际涡轮转速小于档位标定的涡轮转速时，左右制动比例阀电流增加，左右制动离合器压力增加，进行自我补偿，直至左右制动离合器压力略大于离合器摩擦片分离压力，防止离合器摩擦片滑磨，使离合器摩擦片可以快速参与转向控制，有效减小转向冲击，此时检测到的实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

若实际涡轮转速等于或大于档位标定的涡轮转速时，左右制动比例阀电流不变或减小，左右制动离合器压力不变或减小，进行自我补偿，直至左右制动离合器压力略大于离合器摩擦片分离压力，此时检测到的实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

本发明另一方面提供一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制系统，所述系统包括手柄、控制器、左制动比例阀、左制动离合器、右制动比例阀、右制动离合器、涡轮及涡轮转速传感器；

所述控制器的输入端与手柄连接，输出端与左、右制动比例阀连接，控制器实时检测手柄位置是否处于中位，并根据手柄位置控制左、右制动比例阀电流，进而调节左、右制动离合器压力，实现安全控制；

所述控制器的另一输入端与涡轮转速传感器连接，控制器实时检测实际涡轮转速，并与相应档位标定的涡轮转速进行比较，根据比较结果控制左、右制动比例阀电流，进而调节左、右制动离合器压力，直至实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

基于上述系统，进一步的，所述控制器根据手柄位置控制左、右制动比例阀电流，进而调节左、右制动离合器压力，具体包括：若手柄处于中位时，左、右制动比例阀电流降低至设定值I1，左、右制动离合器压力降低至设定值P1；若手柄不在中位时，左、右制动比例阀电流保持在设定值I0，左、右制动离合器压力保持在设定值P0，且P0略大于离合器摩擦片结合压力。

进一步的，所述控制器根据比较结果控制左、右制动比例阀电流，进而调节左、右制动离合器压力，具体包括：若实际涡轮转速小于档位标定的涡轮转速时，左、右制动比例阀电流增加，左、右制动离合器压力增加，直至实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同；若实际涡轮转速等于或大于档位标定的涡轮转速时，左、右制动比例阀电流不变或减小，左、右制动离合器压力不变或减小，直至实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

1、本申请实施例提供的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法及系统，在整机正常作业时，控制器实时检测判断手柄位置，并当手柄位置处于中位时，控制器调节左右制动比例阀电流降低至设定值，进而调节左右制动离合器压力降低至设定值，从而有效克服行车惯性，实现快速停车，防止整机溜坡，增加行驶安全性。

2、本申请实施例提供的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法及系统，在整机正常作业时，控制器实时检测实际涡轮转速，并与相应档位标定的涡轮转速进行比较，然后通过调节左右制动比例阀进行自我补偿，直至左右制动离合器压力略大于离合器摩擦片分离压力，从而有效防止离合器摩擦片滑磨，使离合器摩擦片可以快速参与转向控制，减小转向冲击。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例提供的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法逻辑流程图；

图2为本申请实施例提供的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制系统结构示意图。

具体实施方式

为使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例提供的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法逻辑流程图。

参照图1，本实施例的推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法，包括以下步骤：

整机正常作业时，控制器实时判断手柄位置是否处于中位，若是，则控制左右制动比例阀电流降低至设定值，左右制动离合器压力降低至设定值，从而使整车具有一定制动力，避免遛坡；若否，则控制左右制动比例阀电流保持在设定值，左右制动离合器压力保持在设定值，整车解除制动；

还包括，整机正常作业时，控制器实时检测实际涡轮转速，并与相应档位标定的涡轮转速进行比较，若实际涡轮转速小于档位标定的涡轮转速，则控制左右制动比例阀电流增加，左右制动离合器压力增加，进行自我补偿；若实际涡轮转速等于或大于档位标定的涡轮转速，则左右制动比例阀电流不变或减小，左右制动离合器压力不变或减小，进行自我补偿。

具体的，上述控制方法中，所述控制器实时判断手柄位置，若检测到手柄处于中位时，左右制动比例阀电流降低至设定值I1，I1的设置范围为预先设定电流值的正负5％以内，左右制动离合器压力降低至设定值P1，P1的设置范围为预先设定压力值的正负5％以内。在本实施例中，作为优选，I1取值为预先设定电流值的5％，对应压力P1的取值为预先设定压力值的5％，若取值过大，则整机制动力不足，无法确保不遛坡；若取值过小，则整机制动力过大，手柄回中位时，造成冲击过大。

进一步的，若控制器检测到手柄位置不在中位时，左右制动比例阀电流保持在设定值I0，I0的设置范围为预先设定电流值的正负5％以内，左右制动离合器压力保持在设定值P0，P0的设置范围为预先设定压力值的正负5％以内，且P0略大于离合器摩擦片结合压力。在本实施例中，作为优选，I0取值为预先设定电流值的5％，对应压力P0的取值为预先设定压力值的5％，若取值过大，制动时易产生延时；若取值过小，则无法解除制动，易造成摩擦片异常损伤。

如图中所示，所述控制器实时检测实际涡轮转速，并与相应档位标定的涡轮转速进行比较，若检测到实际涡轮转速小于档位标定的涡轮转速时，左右制动比例阀电流增加，左右制动离合器压力增加，进行自我补偿，直至左右制动离合器压力略大于离合器摩擦片分离压力，防止离合器摩擦片滑磨，使离合器摩擦片可以快速参与转向控制，有效减小转向冲击，此时检测到的实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

进一步的，若控制器检测到实际涡轮转速等于或大于档位标定的涡轮转速时，左右制动比例阀电流不变或减小，左右制动离合器压力不变或减小，进行自我补偿，直至左右制动离合器压力略大于离合器摩擦片分离压力，防止离合器摩擦片滑磨，此时检测到的实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

图2示出了本发明实施例提供的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制系统结构示意图。

参照图2，本实施例的推土机主动安全与制动压力的自适应控制系统，包括手柄、控制器、左制动比例阀、左制动离合器、右制动比例阀、右制动离合器、涡轮及涡轮转速传感器；

所述控制器的输入端与手柄连接，输出端与左、右制动比例阀连接，控制器实时检测手柄位置是否处于中位，并根据手柄位置控制左、右制动比例阀电流，进而调节左、右制动离合器压力，实现安全控制；

所述控制器的另一输入端与涡轮转速传感器连接，控制器实时检测实际涡轮转速，并与相应档位标定的涡轮转速进行比较，根据比较结果控制左、右制动比例阀电流，进而调节左、右制动离合器压力，直至实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

具体的，上述系统中，所述控制器根据手柄位置控制左、右制动比例阀电流，进而调节左、右制动离合器压力，包括：若手柄处于中位时，左、右制动比例阀电流降低至设定值I1，左、右制动离合器压力降低至设定值P1；若手柄不在中位时，左、右制动比例阀电流保持在设定值I0，左、右制动离合器压力保持在设定值P0，且P0略大于离合器摩擦片结合压力。

进一步的，所述控制器根据比较结果控制左、右制动比例阀电流，进而调节左、右制动离合器压力，具体包括：若实际涡轮转速小于档位标定的涡轮转速时，左、右制动比例阀电流增加，左、右制动离合器压力增加，直至实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同；若实际涡轮转速等于或大于档位标定的涡轮转速时，左、右制动比例阀电流不变或减小，左、右制动离合器压力不变或减小，直至实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

本申请实施例提供的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制系统中未详述的内容，可参照上述实施例中提供的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下所作的任何修改、改进和等同替换等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

整机正常作业时，控制器实时判断手柄位置是否处于中位，若是，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力降低至设定值；若否，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力保持在设定值；

还包括，整机正常作业时，控制器实时检测实际涡轮转速，并与相应档位标定的涡轮转速进行比较，若实际涡轮转速小于档位标定的涡轮转速，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力增加；若实际涡轮转速等于或大于档位标定的涡轮转速，则左右制动比例阀电流及左右制动离合器压力不变或减小。

2.根据权利要求1所述的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法，其特征在于，若手柄位置处于中位时，左右制动比例阀电流降低至设定值I1，I1的设置范围为预先设定电流值的正负5％以内，左右制动离合器压力降低至设定值P1，P1的设置范围为预先设定压力值的正负5％以内。

3.根据权利要求1所述的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法，其特征在于，若手柄位置不在中位时，左右制动比例阀电流保持在设定值I0，I0的设置范围为预先设定电流值的正负5％以内，左右制动离合器压力保持在设定值P0，P0的设置范围为预先设定压力值的正负5％以内，且P0略大于离合器摩擦片结合压力。

4.根据权利要求1所述的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法，其特征在于，若实际涡轮转速小于档位标定的涡轮转速时，左右制动比例阀电流增加，左右制动离合器压力增加，直至左右制动离合器压力略大于离合器摩擦片分离压力，同时实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

5.根据权利要求1所述的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制方法，其特征在于，若实际涡轮转速等于或大于档位标定的涡轮转速时，左右制动比例阀电流不变或减小，左右制动离合器压力不变或减小，直至左右制动离合器压力略大于离合器摩擦片分离压力，同时实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

6.一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制系统，其特征在于，包括手柄、控制器、左制动比例阀、左制动离合器、右制动比例阀、右制动离合器、涡轮及涡轮转速传感器；

所述控制器的输入端与手柄连接，输出端与左、右制动比例阀连接，控制器实时检测手柄位置是否处于中位，并根据手柄位置控制左、右制动比例阀电流，进而调节左、右制动离合器压力，实现安全控制；

所述控制器的另一输入端与涡轮转速传感器连接，控制器实时检测实际涡轮转速，并与相应档位标定的涡轮转速进行比较，根据比较结果控制左、右制动比例阀电流，进而调节左、右制动离合器压力，直至实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

7.根据权利要求6所述的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制系统，其特征在于，控制器根据手柄位置控制左、右制动比例阀，具体包括：若手柄处于中位时，左、右制动比例阀电流降低至设定值I1，左、右制动离合器压力降低至设定值P1；若手柄不在中位时，左、右制动比例阀电流保持在设定值I0，左、右制动离合器压力保持在设定值P0，且P0略大于离合器摩擦片结合压力。

8.根据权利要求6所述的一种推土机主动安全与制动压力的自适应控制系统，其特征在于，控制器根据涡轮转速的比较结果控制左、右制动比例阀，具体包括：若实际涡轮转速小于档位标定的涡轮转速时，左、右制动比例阀电流增加，左、右制动离合器压力增加，直至实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同；若实际涡轮转速等于或大于档位标定的涡轮转速时，左、右制动比例阀电流不变或减小，左、右制动离合器压力不变或减小，直至实际涡轮转速与档位标定的涡轮转速相同。

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