工程車輛及其微動裝置、微動控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工程車輛及其微動裝置、微動控制方法。該微動裝置包括微動操作部，控制裝置，液壓泵和液壓馬達，其中：所述微動操作部連接所述控制裝置，在對發(fā)動機轉速和變速箱檔位無操作動作的狀態(tài)下，所述控制裝置根據(jù)所述微動操作部的動作確認當前指令；所述液壓泵和/或所述液壓馬達為與變量機構連接的排量可調部件，所述控制裝置根據(jù)所述當前指令，控制所述液壓泵和/或所述液壓馬達的排量大小。本發(fā)明在微動行駛時，避免了現(xiàn)有的摩擦片滑摩方式，所需潤滑油量小，摩擦片不易燒損，具有使用成本低、壽命長、微動控性好等方面的優(yōu)點。
【專利說明】工程車輛及其微動裝置、微動控制方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明主要涉及車輛工程【技術領域】，具體地說，涉及一種工程車輛微動裝置，以及工程車輛微動控制方法。本發(fā)明還涉及一種設置有該微動裝置的工程車輛。
【背景技術】
[0002]為了滿足工程車輛的作業(yè)需要，工程車輛如平地機、推土機、裝載機等都具有微動行駛功能(緩行功能)，即在不改變發(fā)動機轉速和檔位的前提下，改變車輛行駛速度，使其以較低車速(如O~3km/h)行駛或作業(yè)，能夠輕松繞開障礙物，或者完成精確作業(yè)。
[0003]現(xiàn)有技術中，具有微動行駛功能的工程車輛一般采用變速箱離合器半結合方式，即通過微動踏板操縱微動閥，控制變速箱離合器內(nèi)的摩擦片滑摩的方式，使其實現(xiàn)半離合狀態(tài)，進而實現(xiàn)工程車輛微小距離的移動調整。
[0004]對于該工作方式而言，在摩擦片之間需要較大的潤滑油量，使用和維護成本較高，而且也存在摩擦片易于燒損的問題，影響系統(tǒng)的使用壽命和可靠性；另一方面，該方式的微動速度受負載影響大，難以進行精確控制，微動控制后可傳遞的牽引力會大幅下降，存在工程車輛的速度及牽引力可控性差的問題。
[0005]當前工程車輛在各行業(yè)廣泛應用，對其需求日益增多，對其性能的要求也越來越高。因此，如何在保證微動行駛功能的同時，提供一種使用成本低、可靠性高、不易燒損、可控性好的工程車輛微動裝置，以滿足用戶對工程車輛日益增多的需求，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種工程車輛微動裝置，以解決現(xiàn)有技術中需要潤滑油量大、易于磨損、可控性差的缺陷或者至少其中之一。
[0007]本發(fā)明的工程車輛微動裝置，包括微動操作部，控制裝置，液壓泵和液壓馬達，其中:
[0008]所述微動操作部連接所述控制裝置，在對發(fā)動機轉速和變速箱檔位無操作動作的狀態(tài)下，所述控制裝置根據(jù)所述微動操作部的動作確認當前指令；
[0009]所述液壓泵和/或所述液壓馬達為與變量機構連接的排量可調部件，所述控制裝置根據(jù)所述當前指令，控制所述液壓泵和/或所述液壓馬達的排量大小。
[0010]進一步地，所述微動操作部為電子微動踏板。
[0011]進一步地，所述電子微動踏板上設置有位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述電子微動踏板的位置信息，所述位置傳感器連接所述控制裝置，所述控制裝置根據(jù)所述位置信息確認當前指令。
[0012]進一步地，所述電子微動踏板與用于停止作業(yè)的制動踏板為同一部件。
[0013]進一步地，所述工程車輛微動裝置還包括步進電機，所述步進電機連接所述控制裝置和所述變量機構，所述步進電機根據(jù)所述控制裝置的脈沖指令信號，驅動所述液壓泵和/或液壓馬達的變量機構動作。
[0014]進一步地，所述步進電機連接絲桿螺母副，絲桿連接步進電機的輸出軸，螺母連接所述液壓泵和/或液壓馬達的變量機構。
[0015]本發(fā)明的另一個方面，還提供一種工程車輛，設置有油門踏板和變速箱，所述工程車輛還設置有前述任一項的工程車輛微動裝置，在對所述工程車輛微動裝置進行操作時，所述油門踏板和變速箱無操作動作。
[0016]本發(fā)明的又一個方面，還提供一種工程車輛微動控制方法，包括:
[0017]步驟1:在對發(fā)動機轉速和變速箱檔位無操作動作的狀態(tài)下，根據(jù)微動操作部的動作，確認當前指令；
[0018]步驟2:根據(jù)當前指令，控制液壓泵和/或液壓馬達的排量大小。
[0019]進一步地，所述微動操作部為電子微動踏板，所述步驟I具體包括:
[0020]步驟11:在踩下電子微動踏板時，實時檢測所述電子微動踏板的位置信息；
[0021]步驟12:根據(jù)所述位置信息，確認當前指令。
[0022]進一步地，所述液壓泵和/或液壓馬達的排量大小由變量機構控制，所述變量機構還連接步進電機，所述步驟2具體包括:
[0023]步驟21:向步進電機發(fā)送脈沖指令信號；
[0024]步驟22:根據(jù)所述脈沖指令信號，所述步進電機調整角位移或線位移，同時驅動所述變量機構動作。
[0025]本發(fā)明的工程車輛及其微動裝置、控制方法，依靠對液壓泵和/或液壓馬達的排量大小的調節(jié)來進行車速的調整，實現(xiàn)微動行駛功能，在整個過程中變速箱的狀態(tài)未進行改變，避免了現(xiàn)有技術中變速箱離合器的摩擦片滑摩的方式，因而不會產(chǎn)生摩擦片燒損風險，而且也可降低摩擦片所需潤滑油量，具有使用成本低、壽命長、可靠性好等方面的優(yōu)點。
[0026]此外，本發(fā)明在微動過程中，工程車輛的車速只與液壓泵和液壓馬達的排量有關，即只與微動操作部的操作動作有關，而與負載無關，因而可傳遞的牽引力不受影響，能大幅提高車速及牽弓I力在微動時的可控性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0028]圖1是本發(fā)明一實施例的工程車輛微動裝置的結構框圖；
[0029]圖2是本發(fā)明另一實施例的工程車輛微動裝置的結構框圖；
[0030]圖3是本發(fā)明一實施例的工程車輛微動控制方法的流程圖。
[0031]附圖標記說明:
[0032]I微動操作部
[0033]2控制裝置
[0034]3液壓泵
[0035]4液壓馬達
【具體實施方式】[0036]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0037]圖1所示是本發(fā)明一實施例的工程車輛微動裝置的結構框圖，該微動裝置包括微動操作部1、控制裝置2、液壓泵3和液壓馬達4。其中該微動操作部I連接控制裝置2，通過操作手對該微動操作部I的操縱，可啟動微動功能。該微動操作部I可以采用手動、腳踏等方式進行操縱，其結構可為如按鈕、手柄或踏板等。
[0038]為了便于操作手的操縱使用，優(yōu)選微動操作部I為電子微動踏板。該電子微動踏板可設置于工程車輛的駕駛室內(nèi)，不同于傳統(tǒng)依靠拉索或拉桿等機械傳動部件形成的踏板，在該電子微動踏板進行操作動作時，相應地向控制裝置2發(fā)送電信號。該電信號作為控制裝置2識別操作手指令的基礎，其可以為電阻輸出值等。
[0039]作為一種優(yōu)選實施例，該電子微動踏板上設置有位置傳感器，該位置傳感器用于檢測電子微動踏板的位置信息，并與控制裝置2連接，控制裝置2根據(jù)位置信息確認當前指令。該位置傳感器可以傳遞電子微動踏板踩踏深淺與快慢的信息，該信息被控制裝置2接收和解讀后，作為當前指令的基礎。比如，在電子微動踏板踏下較深時，車速較慢；在踏下較淺時，車速較快。
[0040]應當清楚，工程車輛的微動行駛功能是指在其以較低車速行駛或作業(yè)，一般可調范圍為如O?3km/h，從而實現(xiàn)繞開障礙物或精確作業(yè)的目的。優(yōu)選地，前述電子微動踏板還可實現(xiàn)車輛停制動，即電子微動踏板與用于停止作業(yè)的制動踏板為同一部件。當部分踏下電子微動踏板時，可實現(xiàn)微動功能；當完全踏下電子微動踏板時，則可進行車輛制動。
[0041]此外，在進行微動行駛時，一般在不改變發(fā)動機轉速和檔位的前提下進行，即對發(fā)動機轉速和變速箱檔位無操作動作，在該狀態(tài)時控制裝置2可根據(jù)微動操作部I的動作確認當前指令，如根據(jù)前述位置傳感器的位置信息確認。
[0042]在圖1所示的實施例中，液壓泵3和液壓馬達4均為與變量機構連接的排量可調部件，即該液壓泵3為變量泵，該液壓馬達4為變量馬達。控制裝置2根據(jù)前述當前指令，控制液壓泵3及液壓馬達4的排量大小。
[0043]由于發(fā)動機轉速及檔位穩(wěn)定，因而在排量改變的前提下，變量馬達輸出軸的轉速改變，因而驅動輪的轉速(與車速相關)也進行相應改變。在工程車輛中，前述液壓馬達4和驅動輪之間通過車橋連接，液壓馬達4與車橋之間還可選擇地附加有變速箱。
[0044]在圖2所示的實施例中，僅調整液壓泵3的排量，微動行駛時不對液壓馬達4的排量進行調整，同樣能夠實現(xiàn)調整車速的目的。應當清楚，如果控制裝置2僅調整液壓馬達4的排量，也能實現(xiàn)本發(fā)明的技術效果。也就是說，本發(fā)明的控制裝置2根據(jù)當前指令，可控制液壓泵3和/或液壓馬達4的排量大小。
[0045]在前述技術方案的基礎上，本發(fā)明在實現(xiàn)微動行駛的整個過程中，變速箱的狀態(tài)未進行改變，避免了現(xiàn)有技術中變速箱離合器的摩擦片滑摩的方式，因而不會產(chǎn)生摩擦片燒損風險，而且也可降低摩擦片所需潤滑油量，具有使用成本低、壽命長、可靠性好等方面的優(yōu)點。
[0046]此外，本發(fā)明在微動過程中，工程車輛的車速只與液壓泵3和液壓馬達4的排量有關，即只與微動操作部I的操作動作有關，而與負載無關，因而可傳遞的牽引力不受影響，能大幅提高車速及牽引力在微動時的可控性。[0047]前述液壓泵3可為多種可能結構的變量泵，如葉片泵或柱塞泵等，相應地其具有多種可能的變量機構。以斜盤式軸向柱塞泵為例，其變量機構可為與斜盤連接的變量活塞，通過變量活塞的伸縮，改變斜盤的傾斜度，進而實現(xiàn)排量的調整。同樣地，液壓馬達4也為多種可能的變量馬達。
[0048]前述控制裝置2可通過多種驅動方式實現(xiàn)變量機構的自動動作，本發(fā)明并不受限于此。作為一種實施方式，本發(fā)明的微動裝置還包括步進電機，步進電機連接控制裝置2和變量機構，步進電機根據(jù)控制裝置2的脈沖指令信號，驅動液壓泵3和/或液壓馬達4的變量機構動作。該步進電機可實現(xiàn)角位移或線位移的調整，以相應地驅動各種不同的變量機構動作。
[0049]更具體地，該步進電機連接絲桿螺母副，絲桿連接步進電機的輸出軸，螺母連接液壓泵3和/或液壓馬達4的變量機構?？刂蒲b置2將微動操作部I的動作進行解讀，發(fā)送不同頻率和數(shù)量的脈沖信號，步進電機輸出不同的角位移，絲桿隨步進電機轉動，螺母相應地進行線位移，從而可實現(xiàn)變量機構的伸縮動作，實現(xiàn)排量調節(jié)，最終實現(xiàn)微動調速的目的。
[0050]除了前述實施例的工程車輛微動裝置外，本發(fā)明還提供一種設置有前述實施例微動裝置的工程車輛。該工程車輛還可設置油門踏板和變速箱，在對前述工程車輛微動裝置進行操作時，油門踏板和變速箱無操作動作，從而可保證在發(fā)動機轉速和變速箱檔位穩(wěn)定的狀態(tài)下，進行微動行駛。
[0051]該工程車輛的其它可能結構如駕駛室、動力系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)等部分可以參考現(xiàn)有及改進的技術，本文在此不進行贅述。該工程機械更優(yōu)選地為全液壓式平地機，以滿足其精細平整的需求。
[0052]圖3所示是本發(fā)明一實施例的工程車輛微動控制方法的流程圖，其包括:
[0053]步驟1:在對發(fā)動機轉速和變速箱檔位無操作動作的狀態(tài)下，根據(jù)微動操作部I的動作，確認當前指令；
[0054]步驟2:根據(jù)當前指令，控制液壓泵3和/或液壓馬達4的排量大小。
[0055]微動操作部I可以為多種可能結構，優(yōu)選為電子微動踏板，并且該電子微動踏板可與用于停止作業(yè)的制動踏板為同一部件。該電子微動踏板可產(chǎn)生多種電信號，優(yōu)選其連接位置傳感器，在進行踩踏操作動作的過程中，進行位置檢測。前述步驟I具體包括:
[0056]步驟11:在踩下電子微動踏板時，實時檢測電子微動踏板的位置信息；
[0057]步驟12:根據(jù)位置信息，確認當前指令。
[0058]液壓泵3和/或液壓馬達4的排量大小由變量機構控制。根據(jù)液壓泵3、液壓馬達4結構的不同，變量機構可具有多種可能結構。控制裝置2可通過多種方式驅動變量機構自動動作。優(yōu)選地，該變量機構還連接步進電機，步驟2具體包括:
[0059]步驟21:向步進電機發(fā)送脈沖指令信號；
[0060]步驟22:根據(jù)脈沖指令信號，步進電機調整角位移或線位移，同時驅動變量機構動作。
[0061]由于本發(fā)明前述實施例的工程車輛微動裝置具有所需潤滑油量小、不會產(chǎn)生摩擦片燒損風險、使用成本低、壽命長、可靠性好、車速及牽引力在微動時可控性好等技術效果，圖3所示的工程車輛微動控制方法也具有同樣的技術效果，本文在此不再贅述。
[0062]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種工程車輛微動裝置，其特征在于，包括微動操作部，控制裝置，液壓泵和液壓馬達，其中: 所述微動操作部連接所述控制裝置，在對發(fā)動機轉速和變速箱檔位無操作動作的狀態(tài)下，所述控制裝置根據(jù)所述微動操作部的動作確認當前指令； 所述液壓泵和/或所述液壓馬達為與變量機構連接的排量可調部件，所述控制裝置根據(jù)所述當前指令，控制所述液壓泵和/或所述液壓馬達的排量大小。
2.根據(jù)權利要求1所述的工程車輛微動裝置，其特征在于，所述微動操作部為電子微動踏板。
3.根據(jù)權利要求2所述的工程車輛微動裝置，其特征在于，所述電子微動踏板上設置有位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述電子微動踏板的位置信息，所述位置傳感器連接所述控制裝置，所述控制裝置根據(jù)所述位置信息確認當前指令。
4.根據(jù)權利要求2所述的工程車輛微動裝置，其特征在于，所述電子微動踏板與用于停止作業(yè)的制動踏板為同一部件。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的工程車輛微動裝置，其特征在于，還包括步進電機，所述步進電機連接所述控制裝置和所述變量機構，所述步進電機根據(jù)所述控制裝置的脈沖指令信號，驅動所述液壓泵和/或液壓馬達的變量機構動作。
6.根據(jù)權利要求5所述的工程車輛微動裝置，其特征在于，所述步進電機連接絲桿螺母副，絲桿連接步進電機的輸出軸，螺母連接所述液壓泵和/或液壓馬達的變量機構。
7.—種工程車輛，設置有油門踏板和變速箱，其特征在于，所述工程車輛還設置有權利要求1-6任一項所述的工程車輛微動裝置，在對所述工程車輛微動裝置進行操作時，所述油門踏板和變速箱無操作動作。
8.—種工程車輛微動控制方法，其特征在于，包括: 步驟1:在對發(fā)動機轉速和變速箱檔位無操作動作的狀態(tài)下，根據(jù)微動操作部的動作，確認當前指令； 步驟2:根據(jù)當前指令，控制液壓泵和/或液壓馬達的排量大小。
9.根據(jù)權利要求8所述的工程車輛微動控制方法，其特征在于，所述微動操作部為電子微動踏板，所述步驟I具體包括: 步驟11:在踩下電子微動踏板時，實時檢測所述電子微動踏板的位置信息； 步驟12:根據(jù)所述位置信息，確認當前指令。
10.根據(jù)權利要求8所述的工程車輛微動控制方法，其特征在于，所述液壓泵和/或液壓馬達的排量大小由變量機構控制，所述變量機構還連接步進電機，所述步驟2具體包括: 步驟21:向步進電機發(fā)送脈沖指令信號； 步驟22:根據(jù)所述脈沖指令信號，所述步進電機調整角位移或線位移，同時驅動所述變量機構動作。
【文檔編號】E02F9/22GK103741759SQ201310749830
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權日:2013年12月31日
【發(fā)明者】林濤, 李小鋒, 杜建 申請人:湖南三一路面機械有限公司