雙鋼輪壓路機(jī)的轉(zhuǎn)向控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，更具體地，涉及一種雙鋼輪壓路機(jī)的轉(zhuǎn)向控制方法和 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 壓路機(jī)上普遍采用液壓控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在開環(huán)回路不可控、轉(zhuǎn)向 器大量占用駕駛室內(nèi)的空間、轉(zhuǎn)向液壓管路占用駕駛室至轉(zhuǎn)向閥間的空間，同時(shí)存在操作 轉(zhuǎn)向器力量大、駕駛?cè)藛T難于操作、轉(zhuǎn)向響應(yīng)慢、不易于精確操控、轉(zhuǎn)向液壓回路功率損耗 多、結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、維護(hù)難度大等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在克服上述一個或多個缺點(diǎn)。
[0004] 一方面，本發(fā)明提供一種雙鋼輪壓路機(jī)的轉(zhuǎn)向控制方法，包括以下步驟：讀取來自 輸入單元的轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角度輸入值；讀取來自蟹行角度傳感器的蟹行角度信號，并使用蟹 行角度信號計(jì)算轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)角極值；將轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角度輸入值與轉(zhuǎn)角極值進(jìn)行比較，如果 轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角度輸入值大于轉(zhuǎn)角極值，則將目標(biāo)轉(zhuǎn)角值設(shè)為轉(zhuǎn)角極值，如果轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角 度輸入值小于或等于轉(zhuǎn)角極值，則將目標(biāo)轉(zhuǎn)角值設(shè)為轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角度輸入值；以及判斷轉(zhuǎn) 向單元轉(zhuǎn)向傳感器檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn)角值是否在誤差范圍內(nèi)，如果在誤差范圍以 外，則驅(qū)動轉(zhuǎn)向單元使當(dāng)前轉(zhuǎn)角接近目標(biāo)轉(zhuǎn)角值，如果在誤差范圍內(nèi)，則停止轉(zhuǎn)向單元。
[0005] 優(yōu)選地，轉(zhuǎn)向單元轉(zhuǎn)向傳感器安裝于前車架與鉸接裝置的連接軸處，并且蟹行角 度傳感器安裝于后車架與鉸接裝置的連接軸處。
[0006] 優(yōu)選地，在判斷轉(zhuǎn)向單元轉(zhuǎn)向傳感器檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn)角值是否在誤差 范圍內(nèi)的步驟中，如果在誤差范圍內(nèi)，則根據(jù)轉(zhuǎn)向單元的實(shí)際轉(zhuǎn)向信號設(shè)定轉(zhuǎn)向器阻尼器 的阻尼力，以為操作員提供轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向操作手感，當(dāng)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)到由當(dāng)前蟹形角度對應(yīng)的轉(zhuǎn) 角極值時(shí)，阻尼被設(shè)定為最大，使操作員得知不能再進(jìn)一步轉(zhuǎn)向。
[0007] 優(yōu)選地，所述輸入單元為至少兩個轉(zhuǎn)向器編碼器，在讀取來自輸入單元的轉(zhuǎn)向器 轉(zhuǎn)向角度輸入值之后，判斷輸入的轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向信號的正確性。
[0008] 優(yōu)選地，在確定輸入的轉(zhuǎn)向信號正確之后，判斷整機(jī)停車開關(guān)是否開啟。
[0009] 優(yōu)選地，在驅(qū)動轉(zhuǎn)向單元之前，進(jìn)行液壓油溫檢測步驟，包括：判斷當(dāng)前液壓油溫 是否低于第一預(yù)定值，當(dāng)液壓油溫低于第一預(yù)定值時(shí)，開啟液壓油加熱控制閥并開啟液壓 油加熱電阻；以及判斷液壓油溫是否大于第二預(yù)定值，當(dāng)液壓油溫大于第二預(yù)定值時(shí)，關(guān)閉 液壓油加熱控制閥并停止液壓油加熱電阻工作，從而停止加熱過程。
[0010] 優(yōu)選地，在驅(qū)動轉(zhuǎn)向單元之前，進(jìn)行液壓油溫檢測步驟，包括：判斷當(dāng)前液壓油溫 是否低于第一預(yù)定值，當(dāng)液壓油溫高于第一預(yù)定值時(shí)，使液壓油直接從轉(zhuǎn)向泵流至轉(zhuǎn)向液 壓回路中。
[0011] 另一方面，本發(fā)明提供一種雙鋼輪壓路機(jī)的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，包括：轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角度 獲取模塊，用于獲取操作員旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角度輸入值；蟹行角度獲取模塊，用于 獲取蟹行角度信號，以用于計(jì)算轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)角極值；將轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角度輸入值與轉(zhuǎn)角極值 進(jìn)行比較的模塊，如果轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角度輸入值大于轉(zhuǎn)角極值，則將目標(biāo)轉(zhuǎn)角值設(shè)為轉(zhuǎn)角極 值，如果轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角度輸入值小于或等于轉(zhuǎn)角極值，則將目標(biāo)轉(zhuǎn)角值設(shè)為轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角 度輸入值；以及判斷轉(zhuǎn)向單元轉(zhuǎn)向傳感器檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn)角值是否在誤差范圍 內(nèi)的模塊，如果在誤差范圍以外，則驅(qū)動轉(zhuǎn)向單元使當(dāng)前轉(zhuǎn)角接近目標(biāo)轉(zhuǎn)角值，如果在誤差 范圍內(nèi)，則停止轉(zhuǎn)向單元。
[0012] 優(yōu)選地，系統(tǒng)還包括設(shè)定轉(zhuǎn)向器阻尼器的阻尼力的模塊，如果轉(zhuǎn)向單元轉(zhuǎn)向傳感 器檢測到的當(dāng)前轉(zhuǎn)角與目標(biāo)轉(zhuǎn)角值在誤差范圍內(nèi)，該模塊根據(jù)轉(zhuǎn)向單元的實(shí)際轉(zhuǎn)向信號設(shè) 定轉(zhuǎn)向器阻尼器的阻尼力，以為操作員提供轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向操作手感，當(dāng)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)到由當(dāng)前蟹 形角度對應(yīng)的轉(zhuǎn)角極值時(shí)，阻尼被設(shè)定為最大，使操作員得知不能再進(jìn)一步轉(zhuǎn)向。
[0013] 優(yōu)選地，系統(tǒng)還包括判斷獲取的轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向角度輸入值的正確性的模塊。
[0014] 優(yōu)選地，系統(tǒng)還包括判斷整機(jī)停車開關(guān)是否開啟的模塊。
[0015] 優(yōu)選地，系統(tǒng)還包括液壓油溫檢測模塊，該模塊判斷當(dāng)前液壓油溫是否低于第一 預(yù)定值，當(dāng)液壓油溫低于第一預(yù)定值時(shí)，開啟液壓油加熱控制閥并開啟液壓油加熱電阻；以 及判斷液壓油溫是否大于第二預(yù)定值，當(dāng)液壓油溫大于第二預(yù)定值時(shí)，關(guān)閉液壓油加熱控 制閥并停止液壓油加熱電阻工作，從而停止加熱過程。
[0016] 優(yōu)選地，系統(tǒng)還包括液壓油溫檢測模塊，該模塊判斷當(dāng)前液壓油溫是否低于第一 預(yù)定值，當(dāng)液壓油溫高于第一預(yù)定值時(shí)，使液壓油直接從轉(zhuǎn)向泵流至轉(zhuǎn)向液壓回路中。
[0017] 又一方面，本發(fā)明提供一種雙鋼輪壓路機(jī)，其包括上述的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)。
[0018] 通過根據(jù)本發(fā)明的電控閉環(huán)轉(zhuǎn)向方法和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的閉環(huán)控制，同時(shí) 較液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)增加了新的功能控制模塊，比如蟹形工況的匹配和液壓油加熱部分，使整 個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更加可控且更加完善。另外，根據(jù)本發(fā)明的電控轉(zhuǎn)向器小巧，大量節(jié)省駕駛室內(nèi) 空間，方便安裝；轉(zhuǎn)向器操作力度適中，便于操作人員操控，響應(yīng)速度快，閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)精 確控制，提高液壓執(zhí)行回路的效率，結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)保養(yǎng)。
【附圖說明】
[0019] 圖1是整機(jī)電控系統(tǒng)的原理圖；
[0020] 圖2A是轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的整體控制的流程圖；
[0021] 圖2B是蟹形工況下目標(biāo)轉(zhuǎn)角值和實(shí)際轉(zhuǎn)角值的閉環(huán)反饋檢測流程圖；
[0022] 圖3是蟹形工況匹配模塊的具體控制流程圖；
[0023] 圖3A-3D以實(shí)施例的方式圖示蟹形工況下示意性的簡化計(jì)算；
[0024] 圖3E是實(shí)際應(yīng)用中在相應(yīng)蟹形角度下可實(shí)施的左右轉(zhuǎn)向極限值曲線圖；
[0025] 圖4是液壓油加熱輔助模塊的具體控制流程圖；以及
[0026] 圖5是液壓元器件的簡單原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 通常，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)采用電控轉(zhuǎn)向器和電控轉(zhuǎn)向控制回路來分別取代傳 統(tǒng)的液壓轉(zhuǎn)向器和液壓轉(zhuǎn)向控制回路，電控轉(zhuǎn)向器輸出信號，通過整機(jī)控制器采集各個輸 入信號，控制系統(tǒng)直接控制液壓轉(zhuǎn)向執(zhí)行裝置，同時(shí)為電控轉(zhuǎn)向器提供反饋控制信號。該轉(zhuǎn) 向控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了輸入、輸出、反饋之間的閉環(huán)控制體系，實(shí)現(xiàn)了整 機(jī)轉(zhuǎn)向的精確控制，安裝于前車架與鉸接裝置的連接軸處的轉(zhuǎn)向單元轉(zhuǎn)向角度傳感器與安 裝于后車架與鉸接裝置的連接軸處的蟹形角度傳感器為整機(jī)控制器實(shí)時(shí)提供反饋信號，整 機(jī)控制器通過信號分析，確定整機(jī)狀況，修訂相應(yīng)參數(shù)與輸出。由于電控系統(tǒng)的響應(yīng)速度 快，提高了整機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向動作響應(yīng)。液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用的PWM輸入的電控比例電磁 閥，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向器輸出信號與液壓轉(zhuǎn)向執(zhí)行相應(yīng)的完美匹配，同時(shí)通過整機(jī)控制器PWM輸出 信號的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的整機(jī)系統(tǒng)的功率與各個工況之間的匹配。
[0028] 本發(fā)明轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括兩部分：整機(jī)控制系統(tǒng)和液壓執(zhí)行系統(tǒng)。整機(jī)控制系統(tǒng)包括 但不限于以下元件：例如方向盤等電控轉(zhuǎn)向器（包括至少兩個電控編碼器和電控阻尼器）、 轉(zhuǎn)向單元轉(zhuǎn)向角度傳感器、整機(jī)控制器、發(fā)動機(jī)控制ECM控制器、蟹形工況匹配模塊元件、 液壓油加熱輔助模塊元件、液壓執(zhí)行元件。
[0029] 以下針對雙鋼輪壓路機(jī)來描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0030] 圖1是整機(jī)電控系統(tǒng)的