WO2009092230A1 - 液压传动工程车辆抗滑转方法、系统以及平地机 - Google Patents

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Description

液压传动工程车辆抗滑转方法、 系统以及平地机 本申请要求于 2008 年 1 月 9 日提交中国专利局、 申请号为 200810002708.5、 发明名称为"液压传动工程车辆抗滑转方法、 系统以及平 地机"的中国专利申请的优先权, 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域 本发明涉及工程机械领域, 尤其是涉及一种釆用液压传动的工程车辆 抗滑转方法。 本发明同时提供一种实现该方法的系统, 以及使用该系统的 平地机。 背景技术 车辆滑转是指轮胎原地转动, 却没有实际行驶速度的状况。 车辆在遭 遇泥泞路面等不佳的路面状况,会使车轮与地面的附着力严重不足; 另外, 由于车辆偏载, 造成一侧车轮的受力较大, 另一侧的附着力不足, 上述情 况都会造成附着力不足的一侧的车轮旋转无法产生相应的摩擦力, 造成滑 转。 尤其是对于全液压平地机这样经常处于偏负载作业工况或在两侧附着 条件不同的地面作业的工程机械, 发生滑转的可能性很大。
转, 由于差速锁定机构是机械机构, 因此, 一侧车轮滑转的情况下, 两侧 车轮仍然能够保持同步驱动, 这样, 车轮滑转不会引起两侧车轮转速的差 异。 但是, 对于液压传动的工程车辆, 尤其是对于单液压泵驱动双并联液 压马达分别带动车轮的液压传动系统, 由于不具有机械锁定机构, 当两侧 地面的附着条件不同或者两侧载荷不同造成偏载, 出现单侧车轮滑转的情 况时, 由于滑转侧车轮阻力很低, 该侧液压马达的输出阻力也很低。 在两 个马达并联连接时, 两个马达上的压力降是相同的, 如果某一侧的马达阻 力降低, 则系统流量将趋向于更多的流向低阻力马达, 以维持两个或多个 马达的压力降相同。 可见, 当一侧马达阻力降低后, 该马达转速会随之增 加并消耗更多流量。 由于系统总流量基本恒定, 所以高阻力侧的马达转速 会急剧降低, 甚至接近于零, 此时车辆停在原地不能前进。 也就是说, 对 于液压驱动的车辆行驶系统, 马达阻力的变化会导致流量分配变化, 并使 车辆的整体驱动能力趋于下降, 严重影响车辆的正常行驶。 现有技术已经釆取了一些应对上述问题的方法。 一种常用的方法是, 为该液压系统加装流量控制阀, 在发生单侧滑转时, 关闭打滑一侧的马达 流量, 强制另一侧发挥驱动力, 牵引车辆脱离滑转区域。 上述现有技术的问题在于, 在进行上述抗滑转的过程中, 会对液压系 统造成冲击, 未被关闭流量一侧的液压马达由于突然需要通过全部的液压 流量, 造成液压流量的突然增大, 形成瞬时旋转超速。 另外, 被关闭流量 一侧的液压马达会形成单边功率截断; 上述情况造成系统工作效率降低, 并且由于需要增加流量控制阀, 造成成本增加。 并且, 釆用这种方法将完 全关闭滑转一侧的流量, 造成该侧车轮即使与地面有一定的附着力也无法 向其提供驱动, 不利于整个工程车辆摆脱滑转状态。
发明内容 针对上述缺陷, 本发明解决的技术问题在于, 为釆用液压传动的工程 车辆提供一种抗滑转方法。 本发明同时提供一种应用该方法的工程车辆抗 滑转系统, 以及具有该系统的平地机。 本发明提供的液压传动工程车辆抗滑转方法, 应用于使用电比例控制 液压马达的液压传动车辆, 其基本实施方案包括: 接收左右驱动液压马达的转速检测信息等行驶状态信息; 比较当前的两侧车轮转速信息, 并结合上一个检测控制周期的状态记 录, 进行滑转状态判断; 具体判断方法是, 当上一个检测控制周期中, 车 辆处于正常工作状态, 而该检测控制周期中, 两侧车轮的转速差超过预定 的分界点, 则判定高速侧的车轮出现滑转; 当上一个检测控制周期中, 车 辆已经处于滑转状态, 则根据检测信息判断车辆是否脱离滑转状态, 若满 足脱离滑转状态的条件, 则判断车辆已经从原先的滑转状态中脱离, 若不 满足脱离滑转状态的条件, 则判断车辆处于滑转状态; 当判断车辆处于滑转状态时, 则降低滑转侧的液压马达排量; 当判断车辆已经从原先的滑转状态中脱离时, 则将液压马达排量调整 到原排量。 优选的, 进行所述滑转状态判断时, 所述两侧车轮的转速差具体釆用 两侧液压马达的速度比值衡量, 所述预定的分界点具体釆用速比分界点; 所述车辆滑转状态判断, 就是判断所述两侧液压马达的速度比值是否超过 正常工作状态的速比分界点的范围, 若是, 则判断车辆处于滑转状态。 优选的, 所述预定的速比分界点, 根据具体车辆的设计前轮摆角、 转 向半径等参数计算获得。 优选的, 所述判断车辆脱离滑转状态的条件是, 判断两侧液压马达速 度比值是否已经接近 1.0, 并且已经持续预定的时间。 优选的, 所接收的行驶状态信息包括行驶系统的液压压力值; 所述判 断车辆脱离滑转状态的条件是, 行驶系统液压压力下降, 并且其压力值与 抗滑转状态时的最高压力值的比值, 已经低于预定的临界比值。 优选的, 所接收的行驶状态信息包括发动机的转速值, 所述判断车辆 脱离滑转状态的条件是, 所述发动机转速值表明发动机怠速或者停车, 并 且持续预定的时间。 优选的, 在降低滑转侧液压马达排量的同时, 还增加正常工作侧液压 马达排量。 优选的, 所述将液压马达排量的降低, 其具体的降低方法是, 以一个 预定的转速为目标, 向该目标转速方向以预定的步长改变液压马达的输入
优选的, 所述的以预定的步长改变液压马达的输入电流中, 该预定的 步长随着液压马达的转速接近预定目标作相应的调整;越接近该目标转速, 其步长越小。 优选的, 若测量获得的转速信息表明液压马达的转速超过最大允许转 速时, 则将该液压马达的排量调整到最低排量, 并限制液压泵的排量。 本发明同时提供一种液压传动工程车辆抗滑转系统, 该系统的基本形 式包括: 第一液压马达转速传感器, 用于检测左侧液压驱动马达的转速; 第二液压马达转速传感器, 用于检测右侧液压驱动马达的转速; 抗滑转控制单元, 用于接收传感器的检测信息, 并根据该信息判断车 辆的滑转状态, 并相应控制左、 右液压马达的排量; 其具体釆用的判断控 制方法为上述方法中, 釆用两侧马达速比值作为车辆脱离滑转状态的判断 依据的任意一种方法。 本发明还提供另一种液压传动车辆抗滑转系统, 该系统在上述基本形 式的基础上, 还包括: 行驶系统液压压力传感器, 用于检测行驶系统的液 压压力; 其抗滑转控制单元釆取的控制方法为上述方法当中, 釆用行使系 统液压压力作为车辆脱离滑转状态的判断依据的方法。 本发明还提供一种液压传动车辆抗滑转系统, 该系统在上述基本形式 的基础上, 包括发动机转速传感器, 用于检测发动机的转速; 其抗滑转控 制单元釆取的控制方法为上述方法当中, 釆用发动机转速值作为车辆脱离 滑转状态的判断依据的方法。 本发明还提供一种平地机, 具有上述任一形式的液压传动工程车辆抗 滑转系统。 与现有技术相比, 本发明提供的液压传动工程车辆抗滑转方法及其系 统, 没有对滑转工作状态釆用单边截断的方法, 而是逐步降低滑转侧液压 马达的排量, 使其占用的流量减小, 这样可避免系统的压力下降造成整个 车辆的驱动能力不足。 本发明优选实施例中, 在降低滑转侧液压马达的排量的同时, 为其保 留了一定的转速和流量, 这样可以使其发挥其具有的部分附着力的驱动作 用, 最大限度发挥驱动能力。 本发明的优选实施例中还提出了以目标转速进行排量控制, 并釆用变 化步长的步进方法逐渐向该转速方向降低滑转侧液压马达的排量, 这一方 案可以使该液压马达最终稳定在一定转速上。 附图说明 图 1是本发明第一实施例的系统框图; 图 2是本发明第一实施例的控制方法流程图; 图 3是本发明第二实施例的控制方法流程图。 具体实施方式 本发明提供的液压传动工程车辆抗滑转方法以及系统, 其基本原理都 是在检测获得当前的滑转状态之后, 对液压马达的排量行调节, 使滑转侧 的液压马达的输出扭矩和转速发生改变。 在此, 首先说明液压马达排量和 输出转速及扭矩的关系。 以下 (1 )、 (2)示出液压马达排量与输出转速及扭矩的关系表达式: n q η
nm - p p ^ (rpm)
q- (i)
20 (2) 其中, qm, nm, Tm分别为马达排量 (ml/r)、 输出转速 (rpm)及输出扭 矩 (Nm); ηπώ为马达机械效率; Δρ为马达入出口压差 (bar); qp , np分另1 J 为泵排量及泵转速; ηρν为泵的容积效率。 由(1)、 (2)式可知: 流量一定时, 马达理论输出转速与其排量成反比; 压力一定时, 马达输出扭矩与其排量成正比。 但是液压马达的实际转速在 其输出扭矩急剧下降的同时, 在一定的位置会出现排量继续减小, 实际转 速 nm也减小的情况。 本发明的原理是: 当某侧驱动轮发生滑转时, 将滑转侧马达的排量按 照一定算法减小, 使得马达输出扭矩减小, 直至打滑侧转速下降, 系统压 力重新建立, 流量大部分分配到未滑转一侧, 该侧地面附着条件较好时, 能提供主要的牵引力 , 而滑转的一侧也可通过控制算法发挥一定的辅助牵 引力, 使车辆脱离打滑区域。 请参看图 1 , 该图为本发明第一实施例提供的液压传动工程车辆抗滑 转系统。 该系统用于釆用液压传动方式进行行驶驱动的工程车辆, 其典型 的应用是平地机。 其中, 该行驶液压系统釆用单泵双马达进行车辆行驶驱 动, 并且其液压泵和液压马达均釆用电比例控制。 如图 1 所示, 该系统包括第一液压马达转速传感器 101、 第二液压马 达转速传感器 102、 抗滑转控制单元 103。 所述第一液压马达转速传感器 101 , 用于检测左侧液压驱动马达的转 速。 所述第二液压马达转速传感器 102, 用于检测右侧液压驱动马达的转 速。 上述各个液压马达转速传感器在现有技术中存在多种实现方法, 并为 本领域技术人员所熟知, 在此不予详述。 所述抗滑转控制单元 103 , 用于接收传感器的检测信息, 并根据该信 息判断车辆的滑转状态, 并相应控制左右液压马达的排量, 以及液压泵的 排量。 该抗滑转控制单元 103可以釆用该工程车辆的控制器, 只需在其中加 入抗滑转控制的软件模块即可; 当然, 也可以釆用专用的抗滑转控制器来 实现。 图 2示出该抗滑转控制单元 103釆用的控制方法。 步骤 S201 , 接收左右驱动液压马达的转速检测信息等行驶状态信息。 步骤 S202, 比较当前的两侧车轮转速信息, 并结合上一个检测控制周 期的记录, 进行滑转状态判断。 若当前处于滑转状态, 则进入步骤 S203 ; 若当前刚刚脱离滑转状态, 则进入步骤 S204。 若车辆处于正常状态, 则进 入步骤 S205。 进行滑转状态判断就是判断当前的车辆处于正常工作状态、 滑转状态 或者刚刚脱离滑转状态。 针对不同的状态, 需要进行不同的抗滑转处理。 由于控制器不断循环进行信息釆集和控制信号发送, 每一次循环称为一个 检测控制周期, 在每个检测控制周期均要根据本周期检测获得的结果进行 状态判断并输出控制信号。 每个检测控制周期对当前状态的判断和控制处 理, 还需要考虑上一个检测控制周期时车辆所处于的状态。 判断当前处于滑转状态的情况包括两种, 一种是上一个检测控制周期 中车辆处于正常行驶状态, 本次检测发现车辆处于滑转状态; 另一种是, 在上一个检测控制周期中车辆已经处于滑转状态, 本检测周期中, 其并没 有满足脱离滑转状态的条件。 若上次检测控制周期中, 车辆并没有处于滑转状态, 则根据所述第一 液压马达转速传感器 101、 所述第二液压马达转速传感器 102的转速差值 来判断该车辆是否处于滑转状态。 由于车辆在转弯时也会出现左右车轮转 速不同的情况, 应当将该种情况排除, 另外, 一些不很严重的滑转状态也 可以不做抗滑转处理。 为此, 需要预定一个转速差的分界点, 只有当检测 获得的转速差超过该分界点值时, 才视为出现滑转状态。 其中, 转速较高 的车轮为出现滑转的车轮。 该步骤可以将由于车辆转弯造成的左右车轮的 转速差和不很严重的滑转排除在抗滑转处理之外。 当车辆左右车轮的转速 差值超过该分界点时, 则判断车辆进入了滑转状态。 需要说明, 所述分界 点与具体车辆的设计前轮摆角、 转向半径等参数相关, 需要根据具体车辆 的上述参数计算。 若上一个检测控制周期中, 车辆已经处于滑转状态, 则需要根据检测 信号判断车辆是否在本检测控制周期中已经满足了退出滑转状态的条件。 若车辆满足了该条件, 则应当作退出滑转状态的处理; 若不满足该条件, 即使本检测控制周期的车轮转速差超过了所述分界点, 仍然认为该车辆处 于滑转状态, 并继续进行抗滑转处理。 步骤 S203 ,降低滑转侧液压马达排量。该步骤完成后,进入步骤 S205。 由于车轮出现滑转时, 该侧的阻力变小, 因此, 该侧的液压马达旋转 速度会增加, 导致该侧液压马达中流过的流量过大, 造成整个行驶系统的 液压压力降低。 由于液压马达的输出扭矩和系统压力成正比, 因此, 正常 行驶侧液压马达的输出扭矩会由于行驶系统的液压压力降低而降低, 造成 其无法正常为车辆提供驱动力。 要解决这一问题, 最起码的条件是遏制滑 转侧的车轮转速的急增, 使系统压力不会急剧下降而能够保持稳定。 考虑 到当判断当前处于滑转状态时, 该侧车轮的转速刚刚出现升高或者在上一 个检测控制周期中已经做过抗滑转处理, 因此, 只需要适当降低滑转侧液 压马达排量, 使该侧液压马达由于排量降低而无法分流过多的系统流量, 系统的压力会得到保持。 如果这一次调整的效果不够明显, 下一次还会由 于滑转状态的持续而继续调整, 直到脱离滑转状态。 减小排量的具体数值 的选择可以有多种, 一种较为简单的方法是釆用预先设置的固定步长。 另外, 在釆用降低滑转侧液压马达排量的抗滑转方法的同时, 还可以 升高未滑转侧液压马达的排量, 该液压马达由于排量升高能够输出更高的 扭矩。 步骤 S204, 将液压马达排量调整到原排量。 该步骤完成后, 进入步骤 S205。 由于车辆已经脱离了滑转状态, 该车辆需要取消抗滑转过程中釆取的 措施, 将液压马达的排量调整到釆取抗滑转状态以前的排量。 步骤 S205 , 结束本次检测控制周期。 返回步骤 S201 , 开始新的检测控 制周期。 上述第一实施例提供的系统和方法虽然可以达到抗滑转的基本效果, 但是, 该方法在抗滑转处理上提供的方案并不完善。 为此, 本发明第二实 施例提供一种更为优选的抗滑转方法。 该实施例提供的方法适用于上述第 一实施例同样的系统中, 但是该方法比第一实施例提供的方法更为完善。 步骤 S301 , 接收左右驱动液压马达的转速检测信息等行驶状态信息。 步骤 S302 , 判断液压马达是否出现高于极限速度 VL的状态, 若是, 则进入步骤 S303 ; 若否, 则进入步骤 S304。 该步骤用于判断是否出现了极限情况, 需要进行特殊的处理。 这是由 于, 在附着条件极端恶劣以及驱动轮已经接近悬空的情况下, 如果出现了 液压马达速度高于极限速度的情况, 就需要对其进行紧急制动, 避免过高 的转速造成液压马达损坏。 如果此时釆用以下所述的逐步调整滑转侧液压 马达转速的抗滑转方法, 很可能会在调整效果未达到之前, 液压马达已经 损坏。 所述极限速度 VL是根据液压马达的自身参数而确定一个转速值。 步骤 S303 , 进行液压马达超速的紧急处置。 具体的处置措施包括: 将超速侧液压马达的排量降到最低点。例如 5% - 10%的排量; 同时, 限制液压泵的排量, 例如将液压泵的排量限制到正 常排量的 70%。 上述两条措施使液压马达的输出扭矩接近于零, 可以解决 液压马达超速问题。 在进行上述处置后, 返回步骤 S301。 步骤 S304 , 根据所接收的左右液压马达的转速信息, 计算两侧液压马 达的速度比值。 具体釆用的计算方法可以使用较高的转速值除以较低的转速值, 获得 一个速度比值; 或者, 可以固定釆用左侧液压马达的转速除以右侧液压马 达的转速。 釆用何种计算方式, 在下一步骤中釆用的速比分界点会有所不 同, 但其实质是相同的。 以下步骤以釆用后一种方法计算速度比值为例。 步骤 S305 , 结合上一个检测控制周期所获得的滑转状态判断, 进行本 周期的滑转状态判断。
测控制周期中, 该车辆处于正常状态, 则速度比值高于该速比分界点, 判 断车辆进入滑转状态, 进入步骤 S306; 如果上一个检测周期中, 该车辆处 于滑转工作状态, 则需要判断当前是否脱离滑转状态, 具体的判断方法是 考察所述速度比值是否接近 1.0 ,并且已经持续预定的时间; 若车辆脱离滑 转状态, 则进入步骤 S307; 若车辆没有处于上述状态, 则车辆处于正常行 驶状态, 进入步骤 S308。 所述速比分界点是一个根据车辆的设计参数确定的数值, 与第一实施 例中的转速差分界点起同样的作用。 当上一个检测控制周期中, 该车辆尚 处于正常的工作状态,则可以根据本检测控制周期中计算获得的速度比值, 考察该车辆是否进入了滑转状态。 该速比分界点具有两个值, 并且互为倒 数。 例如, 釆用 0.5和 2.0作为速比分界点, 当速度比值低于 0.5时, 说明 右侧车轮速度过高, 处于滑转状态; 当速度比值高于 2时, 说明左侧车轮 速度过高, 处于滑转状态。 所述速度比值如果等于 1 ,说明左右液压马达的转速相同,如果接近 1 , 则说明左右液压马达的转速接近。 例如, 釆用左侧液压马达除以右侧液压 马达的方法, 则可以设定一个接近 1.0的数值范围, 该数值范围下, 则认 为速度比值接近 1.0。 例如, 以 0.9-1.1的数值范围作为标准, 当计算获得 的速度比值处于该范围时, 则认为两车轮速度接近。 如果上一个检测控制 周期中, 该车辆尚处于滑转状态, 则进一步判断处于该区间的时间是否达 到预定的时间。 例如 3秒钟, 若达到该时间, 则认为该车辆已经脱离了滑 转状态。 为了对所述接近 1的情况进行计时, 可以在该控制器中设置一个 计时器, 当车辆处于滑转状态, 并且首次出现两侧液压马达的速度比值接 近 1的计算结果时, 可以启动该计时器。 以后每个检测控制周期都进行判 断, 如果所述速度比值超过了 0.9-1.1的范围, 则将该计时器清零, 以后再 次出现速度比值在 0.9-1.1的情况时, 再重新计数; 如果以后的检测控制周 期速度比值一直处于 0.9-1.1之间, 则读取该计时器的计时值, 一旦该值高 于 3秒, 则认为车辆脱离了滑转状态。 步骤 S306, 降低滑转侧液压马达的排量。 其方法是, 以一个预定的转 速为目标, 向该目标转速方向以预定的步长改变液压马达的输入电流。 每 个检测控制周期进行一个步长的调整, 直到液压马达的转速在所述预定的 目标转速附近的预定范围内。 该步骤完成后, 进入步骤 S308。 该步骤釆用的调整液压马达排量的方法以调整液压马达转速为目标。 首先预定一个目标转速, 然后向该目标转速方向调整滑转侧液压马达的排 量。 由于滑转侧车轮与地面的附着力虽然降低, 但是往往还具有一定的附 着力, 所以不应该将该液压马达转速的调整目标设置为零转速。 例如, 可 以釆用 l.OKM/h为目标转速, 这样, 可以使滑转侧通过的液压流量很小, 不至于降低系统压力; 另一方面, 可以使滑转侧的液压马达仍然发挥一定 的牵引力, 使整个车辆获得最大的牵引效果。 在向该目标转速方向进行调 整时, 可以釆用预定的步长进行调整, 例如, 选择 1.0mA作为步长, 每个 测量调整周期将液压马达降低或者增高 1.0mA, 直到达到目标转速。 具体 是增高还是降低电流, 需要视两方面情况决定。 首先, 所釆用的液压马达 是随着电流增大而排量增大的正比例液压马达还是随着电流增大而排量减 小的负比例液压马达; 其次, 当前周期转速测量的结果表明滑转侧液压马 达转速是高于目标转速还是低于目标转速。 例如, 如果使用正比例液压马 达,并且测量表明当前右侧的液压马达出现了滑转,其速度目前为 50KM/h; 则应当将向该液压马达输入的电流减小 1.0mA; 这样该液压马达的排量会 有所降低, 当该液压马达的排量降低到一定程度时,根据其控制特性曲线, 其转速也会开始降低, 最终一定会控制在目标转速的一定范围内。 当达到 该转速范围后, 就不再降低转速。 上述釆用的固定步长调整方法还存在一些缺陷, 就是会产生比较大的 波动。 例如, 当已经 4艮接近目标转速时, 仍然釆用这么大的步长, 会使转 速很快降低到低于目标转速; 在下一个周期需要向相反方向调整液压马达 排量, 又可能高于目标转速, 最终造成液压马达在目标转速周围比较大的 范围内波动。 为此, 可以釆用变步长的方式对液压马达的排量进行调整。 具体的方法是, 当滑转侧液压马达的转速距离目标转速较远时, 则以较大 的步长调整该液压马达的排量, 当滑转侧液压马达的转速距离目标转速逐 渐接近时, 则减小步长; 最终, 当液压马达转速在目标转速附近一个合理 的范围内时, 不再调整液压马达转速。 一个釆用上述变步长方式的例子如下, 设其目标转速为 1.0km/h:
1)如果转速 >= 5.0km/h, Anm较大,那么马达电流调节步长为 1.0mA;
2)如果 2.0km/h <=轮速 < 5.0km/h, Δηπι 中等大, 那么调节步长为 0.5mA; 3)如果 1.5km/h <=轮速 < 2.0km/h, Anm较小,那么调节步长为 0.1mA;
4)如果 0.5km/h <=轮速 < 1.5km/h, 已经接近恒速目标, 那么调节步 长为 0mA; 如果轮速 <= 0.5km/h, Anm为负, 那么调节步长为 -0.1mA; 这样, 在远离目标转速时调节幅度较大, 目标转速附近进行微调, 可 以保证响应的快速性与平稳性。 还需要说明的是, 在降低滑转侧液压马达排量的同时, 还可以提升未 滑转侧液压马达的排量, 这样可以使未滑转侧液压马达发挥最大的驱动能 力。 步骤 S307 , 恢复液压马达的排量, 也就是将液压马达的排量调整到进 行抗滑转处理以前的状态。 该步骤完成后, 进入步骤 S308。 由于车辆已经脱离了上述滑转状态, 需要使车辆恢复正常工作, 所以 需要将其液压马达排量调整到抗滑转处理以前的状态。 步骤 S308, 结束本次检测控制周期, 并返回步骤 S301 , 开始下一轮 的检测控制周期。 在上述第二实施例中, 提供了一种判断车辆脱离滑转状态的条件。 应 当说, 该条件是一种主要的情况, 实际上, 还可以釆用其它条件进行判断。 包括: 与抗滑转过程中的最高压力相比,行驶系统的液压压力下降了 30%; 其它辅助条件。 以下进行进一步的说明。 如果与抗滑转过程中的行驶系统最高液压压力相比, 行驶系统的液压 压力与抗滑转过程中的最高压力相比下降了 30%, 则可以说明该车辆已经 脱离了滑转状态。 这是由于, 当车辆处于滑转状态, 并釆取了抗滑转措施 后, 由于液压马达排量被强制降低, 造成行驶系统液压压力增加; 一旦脱 离了滑转状态, 由于两侧车轮的附着力均能产生驱动, 原先承担主要驱动 力的未滑转侧车轮的液压马达的阻力降低,系统液压压力会出现明显下降。 实验结果表明其下降的程度大约比抗滑转状态时的最高液压压力下降了 30%。 釆用该种方法, 需要在所述的抗滑转系统中增加行驶系统液压压力 传感器, 由于行驶系统的液压压力传感器在一般的液压传动车辆中均会配 备, 因此, 只要将该液压压力传感器的检测值提供给抗滑转系统的抗滑转 控制单元 103即可。 除了上述判断的方法外, 还有一些特殊情况需要作为脱离滑转状态的 条件判断。 例如, 出现发动机怠速或者停车 2秒, 说明车辆正在准备停车, 此时需要解除抗滑转过程, 为测量上述辅助条件, 需要为发动机安装转速 传感器; 实际上, 现有的车辆在行驶控制系统中一般已经安装了发动机转 速传感器, 只需要向所述抗滑转控制单元 103提供其检测值即可。 所述抗滑转控制单元 103在进行滑转状态判断时, 不仅使用第二实施 例中所述的方法判断其是否脱离滑转状态, 而且, 还在该方法中同时使用 上述几种判断方法, 这样, 可以获得更为准确的滑转状态判断。 本发明提供的上述抗滑转系统和方法, 由于所使用的传感器在现有的 行驶控制系统中均已经釆用, 基本上只需要在原有的车辆控制系统的基础 上, 在控制器中增加抗滑转模块即可实现该抗滑转系统。 由于无需增加特 别的硬件, 所以费用低廉。 本发明特别适用于全液压平地机, 由于全液压平地机经常处于偏负载 作业工况或在两侧附着条件不同的地面作业, 所以必须具有抗滑转措施。 将本发明提供的抗滑转系统集成在所述平地机的控制系统中, 即可获得具 有抗滑转功能的平地机。 在此, 不再予以单独说明。 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, 在不脱离本发明原理的前提下, 还可以做出若干改进 和润饰, 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

权 利 要 求
1、一种液压传动工程车辆抗滑转方法,应用于使用电比例控制液压马 达的液压传动车辆, 其特征在于, 包括: 接收左右驱动液压马达的转速检测信息等行驶状态信息; 比较当前的两侧车轮转速信息, 并结合上一个检测控制周期的状态记 录, 进行滑转状态判断; 具体判断方法是, 当上一个检测控制周期中, 车 辆处于正常工作状态, 而该检测控制周期中, 两侧车轮的转速差超过预定 的分界点, 则判定高速侧的车轮出现滑转; 当上一个检测控制周期中, 车 辆已经处于滑转状态, 则根据检测信息判断车辆是否脱离滑转状态, 若满 足脱离滑转状态的条件, 则判断车辆已经从原先的滑转状态中脱离, 若不 满足脱离滑转状态的条件, 则判断车辆处于滑转状态; 当判断车辆处于滑转状态时, 则降低滑转侧的液压马达排量; 当判断车辆已经从原先的滑转状态中脱离时, 则将液压马达排量调整 到原排量。
2、根据权利要求 1所述的液压传动工程车辆抗滑转方法,其特征在于, 进行所述滑转状态判断时, 所述两侧车轮的转速差具体釆用两侧液压马达 的速度比值衡量, 所述预定的分界点具体釆用速比分界点; 所述车辆滑转 状态判断, 就是判断所述两侧液压马达的速度比值是否超过正常工作状态 的速比分界点的范围, 若是, 则判断车辆处于滑转状态。
3、根据权利要求 2所述的液压传动工程车辆抗滑转方法,其特征在于, 所述预定的速比分界点, 根据具体车辆的设计前轮摆角、 转向半径等参数 计算获得。
4、 根据权利要求 1到 3任一项所述的液压传动工程车辆抗滑转方法, 其特征在于, 所述判断车辆脱离滑转状态的条件是, 判断两侧液压马达速 度比值是否已经接近 1.0, 并且已经持续预定的时间。
5、 根据权利要求 1到 3任一项所述的液压传动工程车辆抗滑转方法, 其特征在于, 所接收的行驶状态信息包括行驶系统的液压压力值; 所述判 断车辆脱离滑转状态的条件是, 行驶系统液压压力下降, 并且其压力值与 抗滑转状态时的最高压力值的比值, 已经低于预定的临界比值。
6、 根据权利要求 1到 3任一项所述的液压传动工程车辆抗滑转方法, 其特征在于, 所接收的行驶状态信息包括发动机的转速值, 所述判断车辆 脱离滑转状态的条件是, 所述发动机转速值表明发动机怠速或者停车, 并 且持续预定的时间。
7、根据权利要求 1所述的液压传动工程车辆抗滑转方法,其特征在于, 在降低滑转侧液压马达排量的同时, 还增加正常工作侧液压马达排量。
8、根据权利要求 1、 2、 3或者 7任一项所述的液压传动工程车辆抗滑 转方法, 其特征在于, 所述将液压马达排量的降低, 其具体的降低方法是, 以一个预定的转速为目标, 向该目标转速方向以预定的步长改变液压马达 内。 '、 、一 、、 、
9、根据权利要求 8所述的液压传动工程车辆抗滑转方法,其特征在于, 所述的以预定的步长改变液压马达的输入电流中, 该预定的步长随着液压 马达的转速接近预定目标作相应的调整;越接近该目标转速,其步长越小。
10、 根据权利要求 1、 2、 3或者 7任一项所述的液压传动工程车辆抗 滑转方法, 其特征在于, 若测量获得的转速信息表明液压马达的转速超过 最大允许转速时, 则将该液压马达的排量调整到最低排量, 并限制液压泵 的排量。
11、 一种液压传动工程车辆抗滑转系统, 其特征在于, 包括: 第一液压马达转速传感器, 用于检测左侧液压驱动马达的转速; 第二液压马达转速传感器, 用于检测右侧液压驱动马达的转速; 抗滑转控制单元, 用于接收传感器的检测信息, 并根据该信息判断车 辆的滑转状态, 并相应控制左、 右液压马达的排量; 其具体釆用的判断控 制方法为权利要求 1到权利要求 4以及权利要求 7到权利要求 10任一项所 述的方法。
12、根据权利要求 11所述的液压传动工程车辆抗滑转系统, 其特征在 于, 包括: 行驶系统液压压力传感器, 用于检测行驶系统的液压压力; 其 抗滑转控制单元釆取的控制方法为权利要求 5所述的控制方法。
13、根据权利要求 11所述的液压传动工程车辆抗滑转系统, 其特征在 于, 包括发动机转速传感器, 用于检测发动机的转速; 其抗滑转控制单元 釆取的控制方法为权利要求 6所述的控制方法。
14、 一种平地机, 其特征在于, 具有权利要求 11 _ 13任一项所述的液 压传动工程车辆抗滑转系统。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106869221A (zh) * 2015-12-10 2017-06-20 徐工集团工程机械股份有限公司 平地机速度控制方法、装置和系统

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5092059B1 (ja) * 2012-03-29 2012-12-05 株式会社小松製作所 作業車両及び作業車両の制御方法
CN103085866B (zh) * 2013-01-29 2015-08-12 三一重工股份有限公司 一种全液压驱动车辆的防滑控制方法
CN103147380B (zh) * 2013-03-22 2015-05-20 中联重科股份有限公司 铣刨机行走机构的控制方法和控制系统
CN103953594B (zh) * 2014-05-08 2016-08-24 纽科伦(新乡)起重机有限公司 一种轮式行走装置及其行走轮液压驱动系统
CN106523445B (zh) * 2016-12-02 2018-06-19 贵州詹阳动力重工有限公司 一种车辆的控制装置和控制方法
CN113187782B (zh) * 2021-05-07 2022-08-02 潍柴动力股份有限公司 一种闭式液压系统的控制方法、装置、设备及存储介质
CN113428154B (zh) * 2021-08-04 2022-10-11 中国铁建重工集团股份有限公司 车辆防滑控制方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1236717A (zh) * 1998-04-27 1999-12-01 沙厄股份有限公司 用于液压推进车辆并能提供转向助力及防止打滑系统的方法和装置
US20050217261A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-06 Jurgen Hofer Drive system of a working vehicle
US20060243511A1 (en) * 2005-04-30 2006-11-02 Ho Yun R Four-wheel drive combine with slip control

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1236717A (zh) * 1998-04-27 1999-12-01 沙厄股份有限公司 用于液压推进车辆并能提供转向助力及防止打滑系统的方法和装置
US20050217261A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-06 Jurgen Hofer Drive system of a working vehicle
US20060243511A1 (en) * 2005-04-30 2006-11-02 Ho Yun R Four-wheel drive combine with slip control

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WANG, X. ET AL.: "Study on Electronic Anti-skidding Control for Hydrostatic Motor Grader", EARTHWORK MACHINERY & CONSTRUCTION TECHNOLOGY, September 2007 (2007-09-01), pages 53 - 56 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106869221A (zh) * 2015-12-10 2017-06-20 徐工集团工程机械股份有限公司 平地机速度控制方法、装置和系统
CN106869221B (zh) * 2015-12-10 2022-12-09 徐工集团工程机械股份有限公司 平地机速度控制方法、装置和系统

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