CN113605486B - 装载机行走控制系统及其控制方法、装载机、整车控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装载机行走控制系统及其控制方法、装载机、整车控制器。系统包括：发动机；发电机，用于向驱动机构输送电能；控制器，用于电连接加速踏板和选择开关；驱动机构，包括牵引电机和与牵引电机输出轴连接的减速机，所述发电机通过控制器与牵引电机电连接，用以向所述牵引电机输送电能；所述控制器根据加速踏板的角度信号，控制牵引电机的输出功率，并根据选择开关的输入模式，控制发动机处于设定的转速区域运转。本发明控制器能够根据选择开关的输出模式，控制发动机处于设定的转速区域运转，同时根据加速踏板的角度信号及手柄的档位信号，控制牵引电机的输出功率，并将发电机的电能进行转换，驱动车辆行驶，以降低油耗。

Description

装载机行走控制系统及其控制方法、装载机、整车控制器

技术领域

本发明涉及一种装载机行走控制系统及其控制方法、装载机、整车控制器，属于装载机技术领域。

背景技术

传统装载机在驾驶时，驾驶员采用加速踏板（油门踏板）控制发动机转速和发动机输出功率，动力经发动机、变矩器、变速箱、驱动桥传递至轮胎，以满足整机行驶。当踩下加速踏板的角度增加时，发动机转速上升，输出扭矩增加，整机行走速度加快，整机动力强劲；当加速踏板抬起时，发动机转速下降，输出扭矩减小，整机行走速度变慢，整机动力下降。

采用加速踏板控制发动机转速为大多数装载机的方案，该方案的缺点是：

1、油耗较高，发动机的转速不稳定，受负载的影响较大，负载增大的时候，转速下降较多，负载减少的时候，转速又有所增加，转速的不稳定，导致发动机很难一直在高效区工作，导致整机油耗偏大；

2、不能保证发动机一直在额定转速工作（或最大功率点对应的转速工作），额定转速对应的输出功率较大，但是输出的扭矩却较小，而要克服负载时，要输出大扭矩，而大扭矩所对应的功率不是最大值，且小于额定功率，导致发动机的最大功率（或者额定功率）很难一直维持，即很难持续地将发动机最大功率取出来用于整机运行，导致经济性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种装载机行走控制系统及其控制方法、装载机、整车控制器，能够根据选择开关的输出模式，控制发动机处于设定的转速区域运转，同时根据加速踏板的角度信号及手柄的档位信号，控制牵引电机的输出功率，并将发电机的电能进行转换，驱动车辆行驶，以降低油耗，提高经济性。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种装载机行走控制系统，包括：

发动机；

发电机，用于向驱动机构输送电能，并通过输入轴连接发动机；

控制器，用于电连接加速踏板和选择开关；

驱动机构，包括牵引电机和与牵引电机输出轴连接的减速机，所述发电机通过控制器与牵引电机电连接，用以向所述牵引电机输送电能；

所述控制器根据加速踏板的角度信号，控制牵引电机的输出功率，并根据选择开关的输入模式，控制发动机处于设定的转速区域运转。

优选地，所述控制器包括：

中央控制器，与所述发动机的ECU通信连接；

发电机控制器，与所述中央控制器通信连接，所述发电机控制器还与所述发电机电连接；

牵引电机控制器，与所述中央控制器通信连接，所述牵引电机控制器还与所述牵引电机电连接。

优选地，还包括：手柄，所述手柄与中央控制器通信连接，用以控制驱动机构的行驶方向及行驶状态。

优选地，所述牵引电机包括四个，所述牵引电机单独配置所述牵引电机控制器。

优选地，所述驱动机构还包括传感器，所述传感器与中央控制器、牵引电机电连接，用于向中央控制器输出牵引电机的状态参数。

优选地，还包括显示仪表，所述显示仪表与控制器通信连接，用以实时显示车辆运行参数。

第二方面，本发明提供一种控制方法，应用于上述所述的装载机行走控制系统的控制器，所述方法包括：

根据选择开关的输出模式，向发动机的ECU发送指令，控制发动机处于设定的转速区域运转；

根据加速踏板的角度信号，控制牵引电机的输出功率。

本发明还提供一种控制方法，应用于上述所述的装载机行走控制系统的控制器，所述方法包括：

根据选择开关的输出模式，向发动机的ECU发送指令，控制发动机处于设定的转速区域运转；

根据加速踏板的角度信号及手柄的档位信号，控制牵引电机的输出功率，并将发电机的电能进行转换，以向驱动机构输出电能，驱动车辆行驶。

作为一种优选实施方式，所述选择开关的输入模式包括重载模式和/或中载模式和/或轻载模式；

重载模式下，所述发动机设定的转速区域为额定转速±3%；

中载模式下，所述发动机设定的转速区域为最低油耗值所对应的转速±3%；

轻载模式下，所述发动机设定的转速区域为怠速区域。

作为一种优选实施方式， 重载模式下，所述发动机的额定转速为2000rpm；

中载模式下，所述发动机的最低油耗值转速为1400rpm；

轻载模式下，所述发动机的怠速区域的转速不大于800rpm。

作为一种优选实施方式，所述手柄设有前进挡、空挡和倒车挡档位，通过操纵手柄到不同档位，用以将手柄的档位信号输出到控制器上。

作为一种优选实施方式，当手柄输出前进或倒退信号且加速踏板输出角度增加信号时，中央控制器控制牵引电机控制器向牵引电机输出功率，并控制发动机向发电机发电，以向牵引电机输出电能，驱动车辆向前或向后行驶。

作为一种优选实施方式，当手柄输出空挡信号且加速踏板输出角度增加信号时，中央控制器控制发动机向发电机发电，但停止向牵引电机控制器输出信号，以使牵引电机控制器不再向牵引电机输出功率。

作为一种优选实施方式，当手柄输出前进或倒退信号且加速踏板输出角度信号时，所述加速踏板的角度与牵引电机控制器向牵引电机输出功率正相关。

第三方面，本发明还提供一种装载机，包括所述的装载机行走控制系统。

第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储器，其上存储有装载机的控制程序，该装载机的控制程序被处理器执行时，实现所述的装载机的控制方法。

第五方面，本发明还提供一种整车控制器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的装载机的控制程序，所述处理器执行所述装载机的控制程序时，实现所述的装载机的控制方法。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

1、本发明提供的一种装载机行走控制系统，包括发动机；发电机，用于向驱动机构输送电能，并通过输入轴连接发动机；控制器，用于电连接加速踏板和选择开关；驱动机构，包括牵引电机和与牵引电机输出轴连接的减速机，所述发电机通过控制器与牵引电机电连接，以向所述牵引电机输送电能；所述控制器能够根据加速踏板的角度信号，控制牵引电机的输出功率，并根据选择开关的输入模式，控制发动机处于设定的转速区域运转，以使整机在加速或减速时，发动机能够保持恒定转速运行，从而降低发动机油耗，提高经济性；

2、本发明提供的一种装载机行走控制方法，采用所述装载机行走控制系统，所述控制器能够根据选择开关的输出模式，向发动机的ECU发送指令，控制发动机处于设定的转速区域运转；并根据加速踏板的角度信号及手柄的档位信号，控制牵引电机的输出功率，并将发电机的电能进行转换，以向驱动机构输出电能，驱动车辆行驶。所述控制方法能够使得整机在选择开关的输入模式确定后，发动机一直处在一个恒定的转速，当该转速为低油耗区域时，同样的作业量，发动机的燃油消耗更低，或者同样的燃油消耗，使用该技术的发动机的作业量更大；

3、本发明提供的一种装载机行走控制方法，当整机处于重载模式时，发动机最大功率点对应的转速可以保持恒定，发动机可以持续发挥最大功率来带动发电机进行发电，通过利用电能转换为牵引电机的更大的扭矩来克服负载，从而使得发动机可以一直保持最大功率或额定功率运行，以使整机处于重载模式时，具有更大的作业效率，车辆更有劲，动力更足。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种装载机行走控制系统的工作原理图；

图2是本发明实施例提供的一种装载机行走控制系统的发动机功率转速曲线示意图；

图3是本发明实施例提供的一种装载机行走控制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的装载机的示意图；

图5是本发明实施例提供的整车控制器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种装载机行走控制系统，其工作原理图，请参见图1，包括发动机4、发电机6、控制器7、驱动机构、加速踏板3、手柄2和选择开关1。

具体地，所述发动机4和发电机6采用联轴器进行连接，也可以采用传动轴连接，当采用传动轴连接时，发动机4、发电机6的输入轴线不必重合。

所述发电机6用于向驱动机构输送电能，所述控制器7用于电连接加速踏板3和选择开关1，本实施例中，所述控制器7与加速踏板3、选择开关1之间采用电连接，其中，所述电连接包括控制线（细线）、电器线（较粗）、电缆、光缆、光纤连接等。

所述驱动机构包括牵引电机和减速机，所述减速机通过输出轴与牵引电机连接，本实施例中，所述牵引电机和减速机采用花键连接。所述发电机6通过控制器7与牵引电机电连接，用以向所述牵引电机输送电能。所述控制器7能够根据加速踏板3的角度信号，控制牵引电机的输出功率，并根据选择开关1的输入模式，控制发动机4处于设定的转速区域运转。

在一些实施例中，所述控制器7包括中央控制器7A、发电机控制器7B和牵引电机控制器7C。所述中央控制器7A与发电机控制器7B、牵引电机控制器7C均通信连接。所述中央控制器7A与所述发动机的ECU 5通信连接，所述发电机控制器7B与中央控制器7A通信连接，所述发电机控制器7B还与所述发电机6电连接，所述牵引电机控制器7C与中央控制器7A通信连接。所述牵引电机控制器7C通过电缆与牵引电机连接，所述发电机控制器7B与牵引电机控制器7C之间通信连接。

所述中央控制器7A还通信连接有手柄2，所述手柄2用于控制驱动机构的行驶方向及行驶状态。所述手柄2上设有前进挡、空挡和倒车挡档位，在一些实施例中，手柄2向左为前进档，向右为倒车挡，手柄2处于中间档位时为空挡。驾驶员通过操纵手柄2到不同档位，以将手柄2的档位信号输出到中央控制器7A上，从而控制整机进行前进行驶、后退行驶或者保持空挡状态。

所述驱动机构包括四个牵引电机，四个所述牵引电机上均单独配置有一个牵引电机控制器7C。在一些实施中，所述驱动机构还包括传感器，所述传感器与控制器7电连接。所述传感器与中央控制器7A、牵引电机电连接，用于向中央控制器7A输出牵引电机的状态参数。也就是说，所述牵引电机上均单独配置有一个传感器。

具体地，牵引电机9A与减速机10A连接，传感器8A向中央控制器7A输出牵引电机9A的状态参数；牵引电机9B与减速机10B连接，传感器8B向中央控制器7A输出牵引电机9B的状态参数；牵引电机9C与减速机10C连接，传感器8C向中央控制器7A输出牵引电机9C的状态参数；牵引电机9D与减速机10D连接，传感器8D向中央控制器7A输出牵引电机9D的状态参数。

本实施例中，所述选择开关1设有三种输入模式：包括重载模式、中载模式和轻载模式，驾驶员可以根据不同的工况选择对应的输入模式。其中，所述轻载模式为经济转速模式，所述中载模式为低油耗转速模式，所述重载模式为额定转速模式或者最大功率点对应的转速模式。

具体地，不同输入模式时，所述装载机的载荷情况如下：

轻载模式时：载荷＜50%额定载荷，在此情形下，整机的使用寿命较长，当驾驶员选择轻载模式时，发动机4所对应的设定转速区域为怠速区域。

中载模式时：80%额定载荷＞载荷≥50%额定载荷，当驾驶员选择中载模式时，发动机4所对应的设定转速区域为最低油耗值所对应的转速±3%。

重载模式时：载荷≥80%额定载荷，当驾驶员选择重载模式时，发动机4所对应的设定转速区域为额定转速±3%。

当驾驶员选择重载模式时，整机载荷较大，发动机4保持较高的转速。

当驾驶员选择中载模式时，整机载荷中等，发动机4保持中等的转速。

当驾驶员选择轻载模式时，整机载荷较小，发动机4保持较低的转速。

本发明中，所述发动机4的额定转速设为2000rpm，最低油耗值转速为1400rpm，怠速区域的转速不大于800rpm， 其中额定转速和最低油耗值转速存在±3%的偏差，也就是说，重载模式时，发动机4的额定转速可维持在2000±3%范围内，中载模式时，所设定的发动机4的最低油耗值转速可维持在1400±3%范围内。

本领域技术人员应当理解，所述发动机4的额定转速、最低油耗值所对应的转速、怠速区域的转速会根据装载机的不同而发生变化。需要说明的是，本领域技术人员可以将不同输入模式下，发动机4的额定转速、最低油耗值转速和怠速区域的转速设为其他数值。例如，重载模式下，发动机4的额定转速可以设为1800rpm，中载模式下，所述发动机4的最低油耗值转速可以设为1200rpm，轻载模式下，发动机4的怠速区域的转速可以设为不大于600rpm。本领域技术人员可以根据实际工况进行设置，本发明不限于此。

当驾驶员将选择开关1拨到中载模式时，发动机4的转速经中央控制器7A、发动机的ECU 5控制，以第一转速保持恒定运转，即所述第一转速在最低油耗值所对应的转速区间；需要说明的是，所述第一转速，优选地，可以设置为整机的最低油耗区间所对应的转速，也可以设置为发动机4最大扭矩值所对应的转速。

当驾驶员将选择开关1拨到重载模式时，发动机4的转速经中央控制器7A、发动机的ECU 5控制，以第二转速保持恒定运转，即所述第二转速在额定转速区间内；所述第二转速，优选地，可以设置为整机额定功率对应的额定转速，也可以为整机最大功率对应的转速进行设定。图2为发动机的功率与转速曲线，所述发动机4最大功率点所对应的转速为2000rpm，因此可将2000rpm设定为重载模式所对应的恒定转速，并由中央控制器7A向发动机的ECU 5输出，从而发动机4转速可维持在2000rpm±3%区间，或者以2000 转为恒定转速运行，当装载机在进行重载作业时，可以持续发挥发动机4的最大功率来进行发电，利用电能转换为牵引电机的更大的扭矩来克服负载，从而可以持续的取出发动机4的最大功率来进行作业，以提高生产效率。

当驾驶员将选择开关1拨到轻载模式时，发动机4的转速经中央控制器7A、发动机的ECU 5控制，以第三转速保持恒定运转，此时，所述第三转速在怠速区域内；所述第三转速，优选的，可以设置为整机的怠速转速模式，即该转速为发动机4的最低转速所对应的模式。

应当理解，本领域技术人员也可以根据需求将选择开关1的设置输入模式设置成所需要的状态，例如当装载机使用重载模式较多时，可以只设置重载模式，当装载机使用轻载模式较多时，可以仅将选择开关1的输入模式设置为轻载模式。当装载机对重载模式、中载模式、轻载模式都有要求时，可以同时设置三种输入模式。需要说明的是，本领域技术人员也可以将选择开关1的输入模式设置成更多模式，以满足需求，本发明在此不做限制。

为了能够方便理解，图1中给出发动机4、发电机6、驱动机构、加速踏板3、传感器、手柄2和选择开关1等与控制器7之间的连接关系，具体连接关系为：

1、中央控制器7A的输入端子连接关系和输出端子连接关系如下：

输入端子连接关系：输入端子r0接选择开关1的输出端子，输入端子r1接传感器8A输出端子，输入端子r2接传感器8B的输出端子，输入端子r3接传感器8C输出端子，输入端子r4接传感器8D输出端子，输入端子r5接手柄2的输出端子，输入端子r6接加速踏板3的输出端子，输入端子r7接发动机的ECU 5的e3输出端子，输入端子r8接发电机控制器7B的f2输出端子，输入端子r9接牵引电机控制器7C的t5输出端子。

输出端子连接关系：输出端子u0接发动机的ECU 5的输入端子e0，输出端子u1接发电机控制器7B的输入端子f1，输出端子u2接牵引电机控制器7C的输入端子t0。

2、发电机控制器7B的输入端子连接关系和输出端子连接关系如下：

输入端子连接关系：输入端子f0连接发电机6的输出端子，输入端子f1连接中央控制器7A的输出端子u1。

输出端子连接关系：输出端子f2接中央控制器7A的输入端子r8，发电机控制器7B输出端子f3接牵引电机控制器7C的输入端子t6。

3、牵引电机控制器7C的输入端子连接关系和输出端子连接关系如下：

输入端子连接关系：输入端子t0接中央控制器7A的输出端子u2，输入端子t6接发电机控制器7B的输出端子f3。

输出端子连接关系：输出端子t1接牵引电机9A的输入端子，输出端子t2接牵引电机9B的输入端子，输出端子t3接牵引电机9C的输入端子，输出端子t4接牵引电机9D的输入端子，输出端子t5接中央控制器7A的输入端子r9。

4、发动机的ECU 5的输入端子连接关系和输出端子连接关系如下：

输入端子连接关系：输入端子e0接中央控制器7A的输出端子u0，输入端子e1接发动机4的输出端子。

输出端子连接关系：输出端子e3接中央控制器7A的输入端子r7，输出端子e2接发动机4的输入端子。

5、传感器的输入端子连接关系和输出端子连接关系如下：

输入端子连接关系：传感器8A的输入端子接牵引电机9A的输出端子，传感器8B的输入端子接牵引电机9B的输出端子，传感器8C的输入端子接牵引电机9C的输出端子，传感器8D的输入端子接牵引电机9D的输出端子。

输出端子连接关系：传感器8A的输出端子接中央控制器7A的r1输入端子，传感器8B的输出端子接中央控制器7A的r2输入端子，传感器8C的输出端子接中央控制器7A的r3输入端子，传感器8D的输出端子接中央控制器7A的r4输入端子。

当驾驶员根据当前的物料，确定载荷为中等规模的负荷时，首先将选择开关1拨到中载位置，然后启动发动机4，（需要说明的是，驾驶员可以在启动之前就通过选择开关1进行模式选择，也可以先启动发动机4，并保持启动前的模式，待发动机4启动后，再根据具体物料来进行新的作业模式选择），此时，中央控制器7A通过r0端子检测到选择开关1的输入信号后，通过u0端子、e0端子向发动机的ECU 5发送信号，要求发动机的ECU 5将转速调整到与中载模式相对应的转速，并保持恒定或接近恒定转速，转速波动范围为±3%。

发动机的ECU 5通过e2端子向发动机4输出控制信号，以使发动机4按照ECU 5要求的转速进行运转，并将通过e1端子、e3端子和r7端子向中央控制器7A实时发送转速、扭矩等信号。

另一方面，发动机4启动后，带动发电机6发电，发电机6所产生的交流电通过输出端子、f0端子输出至发电机控制器7B，中央控制器7A通过u1端子、f1端子向发电机控制器7B发送整流、滤波、调压等指令，发电机控制器7B将交流电进行整流、滤波、调压后转为直流电，并通过f3端子、t6端子输出至牵引电机控制器7C。

当驾驶员需要前进行驶时，首先将手柄2向前（图中为向左）推动，中央控制器7A通过r5端子检测到前进信号；其次驾驶员踩下加速踏板3并产生一定的角位移，加速踏板3通过输出端子，r6端子向中央控制器7A发送行走信号，中央控制器7A根据手柄2的前进信号和加速踏板3输入的角位移信号，通过u2端子、t0端子向牵引电机控制器7C发送输出电能指令，在此情形下，牵引电机控制器7C将直流电通过逆变器逆变后，将直流电转为与加速踏板3的角位移对应，且与手柄2前进信号对应的交流电，并通过端子t1向牵引电机9A输出交流电、通过端子t2向牵引电机9B输出交流电、通过端子t3向牵引电机9C输出交流电、通过端子t4向牵引电机9D输出交流电，牵引电机在交流电作用下，输出和加速踏板3的角位移对应，且与前进信号对应的转速和扭矩，并通过减速机减速增扭后驱动整机前进行驶。

所述传感器用于将牵引电机的转速、扭矩等信号通过输出端子实时发送至中央控制器7A，发电机控制器7B向牵引电机控制器7C输出的电能信号以及发电机6的发电信号通过输出端子f2实时发送至中央控制器7A，牵引电机控制器7C向牵引电机输出的电能信号通过输出端子t5实时发送至中央控制器7A。

为了方便驾驶人员观察装载机的运行状态，该系统上还包括显示仪表，所述显示仪表与控制器7通信连接，用以实时显示车辆运行状态。当中央控制器7A读取整机参数信息后，将参数信息发送至显示仪表，并进行动态实时显示，以方便驾驶员读取。

当手柄2处于中位时，即手柄2处于空挡档位时，即使加速踏板3有信号，中央控制器7A也不会向牵引电机控制器7C输出控制信号，相应地，牵引电机控制器7C也不会向牵引电机输出功率信号，牵引电机接收不到来自牵引电机控制器7C的交流电能，会保持0转速，或者维持当前的转速，并随整机惯性行驶逐渐减速至停止。

当驾驶员将手柄2向后推时，中央控制器7A接收到要求整机进行后退的信号，即中央控制器7A通过r5端子检测到后退信号，此时，驾驶员踩下加速踏板3并产生一定的角位移，加速踏板3通过输出端子，r6端子向中央控制器7A发送行走信号，中央控制器7A根据手柄2输出的后退信号和加速踏板3输出的角位移信号，通过u2端子、t0端子向牵引电机控制器7C发送输出电能指令以及后退信号，进而，牵引电机控制器7C将直流电通过逆变器逆变后，将直流电转为与加速踏板3的角位移对应的反向交流电（与前进信号相反的交流电），并通过端子t1向牵引电机9A输出交流电、通过端子t2向牵引电机9B输出交流电、通过端子t3向牵引电机9C输出交流电、通过端子t4向牵引电机9D输出交流电，牵引电机在反向交流电作用下，输出和加速踏板3的角位移对应的转速和扭矩，并通过减速机减速增扭后驱动整机倒退行驶。

应当理解，前进信号与后退信号所对应的牵引电机的转速（或扭矩）方向相反。

当驾驶员将手柄2推到中位时，整机处于挂空挡状态。此时，中央控制器7A根据手柄2输出的空挡信号，停止向牵引电机控制器7C发送信号，牵引电机控制器7C停止向牵引电机输出交流电，u2端子和t0端子信号截止，t1端子、t2端子、t3端子、t4端子输出至牵引电机的信号均截止，牵引电机没有接收到来自牵引电机控制器7C的交流电，转速为0，或者保持当前的转速，随整机惯性铸件减速停止。

而此时发动机4的转速仍然保持在选择开关1模式所对应的转速，即发动机4带动发电机6仍然进行发电，并且一直向发电机控制器7B输出交流电，发电机控制器7B将交流电进行整流为直流电，且输出至牵引电机控制器7C，牵引电机控制器7C没有进行直流转交流的逆变，整个高压电没有形成回路，发电机6产生的感应电动势维持在较高的电压进行运转。仅仅当中央控制器7A给牵引电机控制器7C输出信号时，牵引电机控制器7C将直流电逆变为交流电，并向牵引电机输出电能。

当发动机4启动后，中央控制器7A与发电机控制器7B和牵引电机控制器7C保持通信，发电机6的交流电通过发电机控制器7B整流为直流电，并输出至牵引电机控制器7C，但是牵引电机控制器7C向牵引电机输出电能由中央控制器7A控制，而中央控制器7A根据手柄2和加速踏板3的信号控制牵引电机控制器7C。

当加速踏板3的角度进一步增加时，中央控制器7A向牵引电机控制器7C输出的信号增加或信号值增大，牵引电机控制器7C向牵引电机输出的电能增加，牵引电机输出的功率增大，整机行驶速度增大，且驾驶员的感觉为：整机很有劲（扭矩增大）。

当加速踏板3的角度减小时，中央控制器7A向牵引电机控制器7C输出的信号减弱或信号值减小，牵引电机控制器7C向牵引电机输出的电能减小，牵引电机输出的功率减小，整机行驶速度降低。

当手柄2输出前进或倒退信号且加速踏板3输出角度信号时，所述加速踏板3的角度增加信号与牵引电机控制器7C向牵引电机输出功率正相关。而所述加速踏板3的角度增加信号与发动机4的转速和扭矩无关，即加速踏板3并不控制发动机4转速。当加速踏板3的角度增加或减小时，发动机4能够保持恒定转速运转，发动机4的转速由选择开关1所对应的输入模式所设定。

图3为本发明提供的一种装载机行走控制方法的流程图，中央控制器7A根据选择开关1的输出模式，向发动机的ECU5发送指令，控制发动机4处于设定的转速区域运转，当手柄2输出前进或倒退信号且加速踏板3输出角度增加信号时，中央控制器7A通过牵引电机控制器7C向牵引电机输出功率，并控制发动机4向发电机6发电，以向牵引电机输出电能，驱动车辆向前或向后行驶。

当手柄2输出空挡信号且加速踏板3输出角度增加信号时，中央控制器7A仍控制发动机4向发电机6发电，但停止向牵引电机控制器7C输出信号，以使牵引电机控制器7C不再向牵引电机输出功率。

也就是说，当选择开关1的模式设定后，发动机4会一直处在一个恒定的转速，尤其是当该转速为低油耗区域时，在同样的作业量，发动机4的燃油消耗更低，或者同样的燃油消耗，使用该技术的发动机4的作业量更大。

图4为根据本发明一个实施例的装载机的结构示意图，参考图4所示，该装载机1000包括前述的装载机行走控制系统100。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有装载机的控制程序，该装载机的控制程序被处理器执行时，能够实现前述的装载机的控制方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过前述的装载机的控制方法，能够使得装载机根据选择开关1的输出模式，向发动机的ECU 5发送指令，控制发动机4处于设定的转速区域运转，同时根据加速踏板3的角度信号及手柄2的档位信号，控制牵引电机的输出功率，并将发电机6的电能进行转换，以向驱动机构输出电能，驱动车辆行驶。

图5为根据本发明一个实施例的整车控制器2000的示意图，参考图5所示，所述整车控制器2000包括存储器2100、处理器2200及存储在存储器2100上并可在处理器2100上运行的装载机的控制程序，所述处理器2100执行所述装载机的控制程序时，实现前述的装载机的控制方法。

根据本发明实施例的整车控制器，通过前述的装载机的控制方法，能够使得装载机1000根据选择开关1的输出模式，向发动机的ECU 5发送指令，控制发动机4处于设定的转速区域运转，同时根据加速踏板3的角度信号及手柄2的档位信号，控制牵引电机的输出功率，并将发电机6的电能进行转换，以向驱动机构输出电能，从而降低发动机油耗，提高经济性。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种装载机行走控制系统，其特征在于，包括：

发动机；

发电机，用于向驱动机构输送电能，并通过输入轴连接发动机；

控制器，用于电连接加速踏板和选择开关；

驱动机构，包括牵引电机和与牵引电机输出轴连接的减速机，所述发电机通过控制器与牵引电机电连接，用以向所述牵引电机输送电能；

所述控制器根据加速踏板的角度信号，控制牵引电机的输出功率，并根据选择开关的输入模式，控制发动机处于设定的转速区域运转；

所述控制器包括：

中央控制器，与所述发动机的ECU通信连接；

发电机控制器，与所述中央控制器通信连接，所述发电机控制器还与所述发电机电连接；

牵引电机控制器，与所述中央控制器通信连接，所述牵引电机控制器还与所述牵引电机电连接；

还包括：手柄，所述手柄与中央控制器通信连接，用以控制驱动机构的行驶方向及行驶状态；

当发动机启动后，带动发电机输出交流电，中央控制器控制发电机控制器将交流电整流为直流电，并输出至牵引电机控制器，牵引电机控制器不进行直流转交流的逆变过程；

当手柄输出前进或倒退信号且加速踏板输出角度增加或减小信号时，发动机保持恒定转速运转，中央控制器向牵引电机控制器输出信号，牵引电机控制器将直流电逆变为牵引电机需要的交流电，并且该交流电与手柄前进或倒退信号及加速踏板的角位移信号相对应，加速踏板的角度增加或减小信号与牵引电机控制器向牵引电机输出功率正相关；

当手柄输出空挡信号且加速踏板输出角度增加信号时，中央控制器仍控制发电机发电，但停止向牵引电机控制器输出信号，牵引电机控制器不再向牵引电机输出功率。

2.根据权利要求1所述的一种装载机行走控制系统，其特征在于，所述牵引电机包括四个，所述牵引电机单独配置所述牵引电机控制器。

3.根据权利要求1所述的一种装载机行走控制系统，其特征在于，所述驱动机构还包括传感器，所述传感器与中央控制器、牵引电机电连接，用于向中央控制器输出牵引电机的状态参数。

4.根据权利要求1所述的一种装载机行走控制系统，其特征在于，还包括显示仪表，所述显示仪表与控制器通信连接，用以实时显示车辆运行参数。

5.一种控制方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的一种装载机行走控制系统的控制器，所述方法包括：

根据选择开关的输出模式，向发动机的ECU发送指令，控制发动机处于设定的转速区域运转；

根据手柄的档位信号及加速踏板的角度信号，控制牵引电机的输出功率。

6.根据权利要求5所述的一种控制方法，其特征在于，所述选择开关的输入模式包括重载模式和/或中载模式和/或轻载模式；

重载模式下，所述发动机设定的转速区域为额定转速±3%；

中载模式下，所述发动机设定的转速区域为最低油耗值所对应的转速±3%；

轻载模式下，所述发动机设定的转速区域为怠速区域。

7.根据权利要求6所述的一种控制方法，其特征在于，

重载模式下，所述发动机的额定转速为2000rpm；

中载模式下，所述发动机的最低油耗值转速为1400rpm；

轻载模式下，所述发动机的怠速区域的转速不大于800rpm。

8.一种控制方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的一种装载机行走控制系统的控制器，所述方法包括：

根据选择开关的输出模式，向发动机的ECU发送指令，控制发动机处于设定的转速区域运转；

根据加速踏板的角度信号及手柄的档位信号，控制牵引电机的输出功率，并将发电机的电能进行转换，以向驱动机构输出电能，驱动车辆行驶。

9.根据权利要求8所述的一种控制方法，其特征在于，所述选择开关的输入模式包括重载模式和/或中载模式和/或轻载模式；

重载模式下，所述发动机设定的转速区域为额定转速±3%；

中载模式下，所述发动机设定的转速区域为最低油耗值所对应的转速±3%；

轻载模式下，所述发动机设定的转速区域为怠速区域。

10.根据权利要求9所述的一种控制方法，其特征在于，

重载模式下，所述发动机的额定转速为2000rpm；

中载模式下，所述发动机的最低油耗值转速为1400rpm；

轻载模式下，所述发动机的怠速区域的转速不大于800rpm。

11.根据权利要求10所述的一种控制方法，其特征在于，所述手柄设有前进挡、空挡和倒车挡档位，通过操纵手柄到不同档位，用以将手柄的档位信号输出到控制器上。

12.根据权利要求11所述的一种控制方法，其特征在于，

当手柄输出前进或倒退信号且加速踏板输出角度增加信号时，中央控制器控制牵引电机控制器向牵引电机输出功率，并控制发动机向发电机发电，以向牵引电机输出电能，驱动车辆向前或向后行驶。

13.根据权利要求11所述的一种控制方法，其特征在于，

当手柄输出空挡信号且加速踏板输出角度增加信号时，中央控制器控制发动机向发电机发电，但停止向牵引电机控制器输出信号，以使牵引电机控制器不再向牵引电机输出功率。

14.根据权利要求12所述的一种控制方法，其特征在于，当手柄输出前进或倒退信号且加速踏板输出角度信号时，所述加速踏板的角度与牵引电机控制器向牵引电机输出功率正相关。

15.一种装载机，其特征在于，包括权利要求1~4任意一项所述的一种装载机行走控制系统。

16.一种计算机可读存储器，其特征在于，其上存储有装载机的控制程序，该装载机的控制程序被处理器执行时，实现如权利要求5~14中任意一项所述的装载机的控制方法。

17.一种整车控制器，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的装载机的控制程序，所述处理器执行所述装载机的控制程序时，实现如权利要求5~14中任一项所述的装载机的控制方法。

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