CN102400436B

CN102400436B - 一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置及其控制方法

Info

Publication number: CN102400436B
Application number: CN201110379383.4A
Authority: CN
Inventors: 邓振中; 张霖; 董程炜; 杨明; 岳红军
Original assignee: LIUGONG WUXI ROAD SURFACE MACHINERY CO Ltd
Current assignee: LIUGONG WUXI ROAD SURFACE MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2031-11-25
Also published as: CN102400436A

Abstract

本发明涉及一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置，所述控制装置包含有控制器（U3），所述控制器（U3）上连接有速度传感器一（U4）、速度传感器二（U5）和触发开关（S1），所述控制器（U3）通过总线与显示器（U7）以及发动机（U2）的电控***ECU相连，所述发动机（U2）通过联轴器与液压泵（Y1）相连，所述液压泵（Y1）通过管路与液压马达一（Y2）和液压马达二（Y3）相连，所述控制器（U3）分别与液压泵（Y1）、液压马达一（Y2）和液压马达二（Y3）上的电液比例阀的信号输入端相连。本发明一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置，能够使得全液压轮胎压路机以稳定速度行驶。

Description

一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制装置及其控制方法，尤其涉及一种用于全液压轮胎压路机上进行定速巡航控制的控制装置，属于工程机械技术领域。

背景技术

目前，国内绝大多数全液压轮胎压路机上均无定速巡航功能，对于压路机的行驶速度控制全凭操作者的主观控制，通过对发动机油门转速的控制以及刹车踏板，控制发动机的输出功率，以达到控制整机的行驶速度，采用该人工控制方式，无法使得压路机的速度稳定在某一恒定速度；而对于轮胎压路机而言，整机的行驶速度的变化也会直接影响沥青路面的压实度，也影响整机的工作性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够使得全液压轮胎压路机以稳定速度行驶的定速巡航控制装置及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置，其特征在于：所述控制装置包含有控制器，所述控制器上连接有速度传感器一、速度传感器二和触发开关，所述控制器通过总线与显示器以及发动机的电控***ECU相连，所述发动机通过联轴器与液压泵相连，所述液压泵通过管路与液压马达一和液压马达二相连，所述控制器分别与液压泵、液压马达一和液压马达二上的电液比例阀的信号输入端相连。

本发明一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置，所述控制器与刹车踏板相连。

本发明一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置，所述触发开关为点动按钮，所述发动机为电喷发动机。

本发明一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置，所述发动机的电控***ECU与油门脚踏板相连。

本发明一种全液压轮胎压路机定速巡航控制方法，其控制方法的步骤为：

步骤1、初始化***；

步骤2、数据采集：

控制器通过速度传感器一和速度传感器二对压路机的行走速度进行采集；

步骤3、判断触发：

当触发开关被按下时，控制器记录当前行走速度为巡航速度，且同时控制器将收到一个脉冲信号，并对获得该脉冲的次数进行计数，当该计数值为偶数时，返回步骤2，否则执行下一步骤；

步骤4、检测刹车踏板是否被踩下：

控制器若接收到刹车踏板被踩下的信号，返回步骤2，若控制器未接收到刹车踏板被踩下的信号，则进入步骤5；

步骤5、调节：

控制器通过步骤2已获得当前的行走速度，其具体的计算公式为：V=（N1*2）*（N2*3.14）*3.6）/(N3*N4)；其中，N1为速度传感器获得的脉冲数，N2为驱动轮胎直径，N3 为驱动轮减速机齿数，N4为减速比；由上式可知，N2、N3和N4均为已知的定值，N1分别由速度传感器一和速度传感器二获得，因此可获得左、右驱动轮的速度V左和V右，取两者的平均值，VAVG=（V左+V右）/2，VAVG就是当前的行走速度，随后控制器将当前的行走速度与巡航速度相比，当发现行走速度大于巡航速度时，控制器通过与发动机电控***ECU的连接降低发动机的转速，当发现行走速度小于巡航速度时，控制器通过与发动机电控***ECU的连接增大发动机的转速；

随后，控制器通过液压泵、液压马达一和液压马达二上的电液比例阀进行PWM信号传输，从而完成对液压泵、液压马达一和液压马达二的调节，其调节过程为：PWM_OUTY1:= ((PWM_MAX-PWM_MIN)*Knob/(Knob_MAX-Knob_MIN)+PWM_MIN)，其中，PWM_OUTY1为输入液压泵的PWM信号，PWM_MAX和PWM_MIN 为控制器最大和最小输出PWM值，由控制器的自身的精度有关，Knob为油门脚踏板当前的输出电压值，Knob_MAX和Knob_MIN是油门脚踏板最大和最小输出电压值；

液压马达一和液压马达二的PWM输出值公式为PWM_OUT=(((PWM_MAX-PWM_MIN)*Knob+(PWM_MIN*Knob_Max-PWM_Max*Knob_Mid))/(Knob_MAX-Knob_MIN)) ，其中PWM_OUT为输入液压马达一和液压马达二的PWM信号，PWM_MAX和PWM_MIN 为控制器最大和最小输出PWM值，由控制器的自身的精度有关，Knob为油门脚踏板当前的输出电压值，Knob_MAX和Knob_MIN是油门脚踏板最大和最小输出电压值；

完成上述步骤后返回步骤2。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明控制装置后，操作者根据显示器上的整机行驶速度（在3~10Km/h工作速度内）连续可调，这样一来，操作员就不用再去控制油门踏板,减轻了疲劳,同时减少了不必要的车速变化,可以节省燃料，提供压路效果；作业结束时或需要重新标定时，只需要再次按下触发开关或踩下刹车踏板就可以取消上次定速巡航功能，而且，刹车时提前及时解除巡航功能，不影响制动距离。该控制方法操作简单，控制比较灵活。

附图说明

图1为本发明一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置的结构框图。

图2为本发明一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置的电路框图。

图3为本发明一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置的控制流程图。

其中：

油门脚踏板U1、发动机U2、控制器U3、速度传感器一U4、速度传感器二U5、刹车踏板U6、显示器U7；

液压泵Y1、液压马达一Y2、液压马达二Y3；

触发开关S1。

具体实施方式

参见图1和图2，本发明涉及的一种全液压轮胎压路机定速巡航控制装置，所述控制装置包含有控制器U3，所述控制器U3上连接有速度传感器一U4、速度传感器二U5和触发开关S1，所述触发开关S1为点动按钮，所述控制器U3信号输入端与刹车踏板U6信号输出端通过导线相连，使得当刹车踏板U6被踩下时，控制器U3即刻能够获取相应的信号，所述控制器U3通过总线与显示器U7和发动机U2的电控***ECU相连，所述发动机U2为电喷发动机，所述发动机U2的电控***ECU信号输入端与油门脚踏板U1信号输出端通过导线相连，油门脚踏板U1为发动机U2提供油门加速和减速信号，所述发动机U2通过联轴器与液压泵Y1相连，所述液压泵Y1通过管路与液压马达一Y2和液压马达二Y3相连，所述控制器U3分别与液压泵Y1、液压马达一Y2和液压马达二Y3上的电液比例阀的信号输入端相连，上述电液比例阀是集成在液压泵Y1、液压马达一Y2和液压马达二Y3上。

参见图3，本发明全液压轮胎压路机定速巡航控制装置的控制流程为步骤为：

步骤1、初始化***；

步骤2、数据采集：

控制器U3通过速度传感器一U4和速度传感器二U5对压路机的行走速度进行采集；

步骤3、判断触发：

当触发开关S1被按下时控制器U3记录当前行走速度为巡航速度，同时控制器U3将收到一个脉冲信号，并对获得该脉冲的次数进行计数，当该计数值为偶数时，返回步骤2，否则执行下一步骤；

步骤4、检测刹车踏板是否被踩下：

控制器U3若接收到刹车踏板U6被踩下的信号，则中断整个流程，返回步骤2，这样设置的好处在于，若遇到突发状况，可立刻直接踩刹车，直接中断定速巡航功能并制动停车，若控制器U3未接收到刹车踏板U6被踩下的信号，则进步步骤5；

步骤5、调节：

控制器U3通过步骤2已获得当前的行走速度，其具体的计算公式为：V=（N1*2）*（N2*3.14）*3.6）/(N3*N4)；其中，N1为速度传感器获得的脉冲数，N2为驱动轮胎直径，N3 为驱动轮减速机齿数，N4为减速比；由上式可知，N2、N3和N4均为已知的定值，N1分别由速度传感器一U4和速度传感器二U5获得，因此可获得左、右驱动轮的速度V左和V右，取两者的平均值，VAVG=（V左+V右）/2，VAVG就是当前的行走速度，随后控制器U3将当前的行走速度与巡航速度相比，当发现行走速度大于巡航速度时，控制器U3通过与发动机U2电控***ECU的连接降低发动机U2的转速，当发现行走速度小于巡航速度时，控制器U3通过与发动机U2电控***ECU的连接增大发动机U2的转速；

随后，控制器U3通过液压泵Y1、液压马达一Y2和液压马达二Y3上的电液比例阀进行PWM信号传输，从而完成对液压泵Y1、液压马达一Y2和液压马达二Y3的调节，其调节过程为：PWM_OUTY1:= ((PWM_MAX-PWM_MIN)*Knob/(Knob_MAX-Knob_MIN)+PWM_MIN)，其中，PWM_OUTY1为输入液压泵Y1的PWM信号，PWM_MAX和PWM_MIN 为控制器U3最大和最小输出PWM值，由控制器的自身的精度有关，Knob为油门脚踏板U1当前的输出电压值，Knob_MAX和Knob_MIN是油门脚踏板U1最大和最小输出电压值；

液压马达一Y2和液压马达二Y3的PWM输出值公式为PWM_OUT=(((PWM_MAX-PWM_MIN)*Knob+(PWM_MIN*Knob_Max-PWM_Max*Knob_Mid))/(Knob_MAX-Knob_MIN)) ，其中PWM_OUT为输入液压马达一Y2和液压马达二Y3的PWM信号，PWM_MAX和PWM_MIN 为控制器U3最大和最小输出PWM值，由控制器的自身的精度有关，Knob为油门脚踏板U1 当前的输出电压值，Knob_MAX和Knob_MIN是油门脚踏板U1最大和最小输出电压值；

完成上述步骤后返回步骤2，不断循环，直至当前的行走速度等于巡航速度。

Claims

1.一种全液压轮胎压路机定速巡航控制方法，其特征在于：所述方法包含有一控制装置，所述控制装置包含有控制器（U3），所述控制器（U3）上连接有速度传感器一（U4）、速度传感器二（U5）和触发开关（S1），所述控制器（U3）通过总线与显示器（U7）以及发动机（U2）的电控***ECU相连，所述发动机（U2）通过联轴器与液压泵（Y1）相连，所述液压泵（Y1）通过管路与液压马达一（Y2）和液压马达二（Y3）相连，所述控制器（U3）分别与液压泵（Y1）、液压马达一（Y2）和液压马达二（Y3）上的电液比例阀的信号输入端相连，所述控制器（U3）与刹车踏板（U6）相连，所述触发开关（S1）为点动按钮，所述发动机（U2）为电喷发动机，所述发动机（U2）的电控***ECU与油门脚踏板（U1）相连，所述发动机（U2）的电控***ECU与油门脚踏板（U1）相连；所述控制方法的步骤为：

步骤1、初始化***；

步骤2、数据采集：

控制器（U3）通过速度传感器一（U4）和速度传感器二（U5）对压路机的行走速度进行采集；

步骤3、判断触发：

当触发开关（S1）被按下时控制器（U3）记录当前行走速度为巡航速度，且控制器（U3）将收到一个脉冲信号，并对获得该脉冲的次数进行计数，当该计数值为偶数时，返回步骤2，否则执行下一步骤；

步骤4、检测刹车踏板是否被踩下：

控制器（U3）若接收到刹车踏板（U6）被踩下的信号，返回步骤2，若控制器（U3）未接收到刹车踏板（U6）被踩下的信号，则进入步骤5；

步骤5、调节：

控制器（U3）通过步骤2已获得当前的行走速度，其具体的计算公式为：V=（N1*2）*（N2*3.14）*3.6）/(N3*N4)；其中，N1为速度传感器获得的脉冲数，N2为驱动轮胎直径，N3 为驱动轮减速机齿数，N4为减速比；由上式可知，N2、N3和N4均为已知的定值，N1分别由速度传感器一（U4）和速度传感器二（U5）获得，因此可获得左、右驱动轮的速度V左和V右，取两者的平均值，VAVG=（V左+V右）/2，VAVG就是当前的行走速度，随后控制器（U3）将当前的行走速度与巡航速度相比，当发现行走速度大于巡航速度时，控制器（U3）通过与发动机（U2）电控***ECU的连接降低发动机（U2）的转速，当发现行走速度小于巡航速度时，控制器（U3）通过与发动机（U2）电控***ECU的连接增大发动机（U2）的转速；

随后，控制器（U3）通过液压泵（Y1）、液压马达一（Y2）和液压马达二（Y3）上的电液比例阀进行PWM信号传输，从而完成对液压泵（Y1）、液压马达一（Y2）和液压马达二（Y3）的调节，

完成上述步骤后返回步骤2。

2.如权利要求1所述一种全液压轮胎压路机定速巡航控制方法，其特征在于：所述步骤5中对液压泵（Y1）、液压马达一（Y2）和液压马达二（Y3）的PWM信号的调节为：PWM_OUTY1:= ((PWM_MAX-PWM_MIN)*Knob/(Knob_MAX-Knob_MIN)+PWM_MIN)，其中，PWM_OUTY1为输入液压泵（Y1）的PWM信号，PWM_MAX和PWM_MIN 为控制器（U3）最大和最小输出PWM值，由控制器的自身的精度有关，Knob为油门脚踏板（U1）当前的输出电压值，Knob_MAX和Knob_MIN是油门脚踏板（U1）最大和最小输出电压值；

液压马达一（Y2）和液压马达二（Y3）的PWM输出值公式为PWM_OUT=(((PWM_MAX-PWM_MIN)*Knob+(PWM_MIN*Knob_Max-PWM_Max*Knob_Mid))/(Knob_MAX-Knob_MIN)) ，其中PWM_OUT为输入液压马达一（Y2）和液压马达二（Y3）的PWM信号，PWM_MAX和PWM_MIN 为控制器（U3）最大和最小输出PWM值，由控制器的自身的精度有关，Knob为油门脚踏板（U1 ）当前的输出电压值，Knob_MAX和Knob_MIN是油门脚踏板（U1）最大和最小输出电压值。