本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)，特別是涉及一種液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)中，液壓驅(qū)動控制可分為不帶控制模塊型號、直接控制的液壓控制，以及與先導(dǎo)壓力相關(guān)的液壓比例控制。

以往應(yīng)用較多的液壓驅(qū)動技術(shù)是直接控制的液壓控制和與先導(dǎo)壓力相關(guān)的液壓比例控制，然而，這兩類控制技術(shù)不能利用現(xiàn)代和經(jīng)典自動控制技術(shù)進行精準(zhǔn)控制，系統(tǒng)遲滯大、耗能高、功率利用系數(shù)低、人機不可互動等問題；另外，有些重載運輸車動力系統(tǒng)也由純機械發(fā)動機驅(qū)動，無法進行功率及扭矩的調(diào)整，智能化程度較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)，至少包括：中央控制器、人機交互系統(tǒng)、發(fā)動機檢測系統(tǒng)、電磁閥、行走選擇控制系統(tǒng)、壓力檢測系統(tǒng)，以及行走馬達轉(zhuǎn)速檢測器；所述的人機交互系統(tǒng)和發(fā)動機檢測系統(tǒng)均通過can總線與所述中央控制器相連，所述人機交互系統(tǒng)包括并聯(lián)的引擎怠速設(shè)定器、引擎功率曲線設(shè)定器、最大速度設(shè)定器和最小速度設(shè)定器；所述發(fā)動機檢測系統(tǒng)包括并聯(lián)的引擎實時功率檢測器、引擎實時扭矩檢測器和引擎實時轉(zhuǎn)速檢測器；每個行走泵分別連接有一所述電磁閥，每個行走馬達也分別連接有一所述電磁閥，所有電磁閥并聯(lián)且與所述中央控制器相連，所述行走選擇控制系統(tǒng)與所述中央控制器相連；所述壓力檢測系統(tǒng)與所述行走馬達轉(zhuǎn)速檢測器并聯(lián)，且它們均與所述中央控制器相連。

進一步地，所述行走選擇控制系統(tǒng)包括并聯(lián)的行走檔位選擇器、行走模式選擇器和行走油門控制器；所述行走油門控制器能夠根據(jù)駕駛員踩下踏板比例程度輸入目標(biāo)轉(zhuǎn)速，與目標(biāo)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的轉(zhuǎn)速按線性在怠速與最大轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)變化。

進一步地，所述行走檔位選擇器具有高速檔和低速檔。

進一步地，所述行走模式選擇器設(shè)置有重載模式和輕載模式；在重載模式下，系統(tǒng)速度限定在設(shè)定的系統(tǒng)最小速度；在輕載模式下，系統(tǒng)速度可達設(shè)定的系統(tǒng)最大速度。

進一步地，所述壓力檢測系統(tǒng)包括并聯(lián)的工作系統(tǒng)壓力檢測器和行走泵壓力檢測器。

進一步地，所述行走馬達轉(zhuǎn)速檢測器與工作系統(tǒng)壓力檢測器、行走泵壓力檢測器并聯(lián)。

進一步地，所述行走馬達轉(zhuǎn)速檢測器設(shè)在馬達上。

如上所述，本發(fā)明的一種液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)，具有以下有益效果：

本液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)解決了企業(yè)內(nèi)大物流無軌運輸設(shè)備對行走控制需要，其應(yīng)用范圍可涵蓋大部分電液比例驅(qū)動重載運輸車行走系統(tǒng)控制，通過應(yīng)用該控制系統(tǒng)對車輛進行行走控制、參數(shù)設(shè)定以及功率分配，并且能降低能效，提高效率，增加智能化程度等。

附圖說明

圖1顯示為一種液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)示意圖。

圖2顯示為自適應(yīng)pid控制算法原理框圖。

元件標(biāo)號說明

1中央控制器

2人機交互系統(tǒng)

3發(fā)動機檢測系統(tǒng)

4電磁閥

5行走選擇控制系統(tǒng)

6壓力檢測系統(tǒng)

7行走馬達轉(zhuǎn)速檢測器

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。

需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)，至少包括：中央控制 器1、人機交互系統(tǒng)2、發(fā)動機檢測系統(tǒng)3、電磁閥4、行走選擇控制系統(tǒng)5、壓力檢測系統(tǒng)6，以及行走馬達轉(zhuǎn)速檢測器7。

所述的人機交互系統(tǒng)2和發(fā)動機檢測系統(tǒng)3均通過can總線與所述中央控制器1相連，所述人機交互系統(tǒng)2包括并聯(lián)的引擎怠速設(shè)定器、引擎功率曲線設(shè)定器、最大速度設(shè)定器和最小速度設(shè)定器。由于發(fā)動機檢測系統(tǒng)3、人機交互系統(tǒng)2均與中央控制器1通過can總線相連，若在使用中信息量較大造成can總線負(fù)載過大，可采用分時發(fā)送法，確保少丟幀及通訊實時性；擴展性強，如遙控系統(tǒng)，遠(yuǎn)程控制都可很方便掛接can總線，見圖1。

所述發(fā)動機檢測系統(tǒng)3包括并聯(lián)的引擎實時功率檢測器、引擎實時扭矩檢測器和引擎實時轉(zhuǎn)速檢測器；每個行走泵分別連接有一所述電磁閥4，每個行走馬達也分別連接有一所述電磁閥4，所有電磁閥4并聯(lián)且與所述中央控制器1相連，所述行走選擇控制系統(tǒng)5與所述中央控制器1相連，見圖1。

所述壓力檢測系統(tǒng)6與所述行走馬達轉(zhuǎn)速檢測器7并聯(lián)，且它們均與所述中央控制器1相連，見圖1。

參考圖1，與所述行走泵連接的電磁閥4能夠通過脈寬調(diào)制信號來控制泵斜盤角度，實現(xiàn)控制泵輸出功率；與所述行走馬達連接的電磁閥4能夠通過脈寬調(diào)制信號來控制馬達斜盤角度，實現(xiàn)控制馬達轉(zhuǎn)速和扭矩。所述行走泵數(shù)目應(yīng)根據(jù)車型噸位確定，一般情況所述行走泵數(shù)目為2個，其中各個行走泵可單獨調(diào)節(jié)，排量范圍為0-100％，通過脈寬調(diào)制信號(pwm)來控制泵斜盤角度，達到控制泵輸出功率的目的。所述行走馬達數(shù)目應(yīng)根據(jù)車型噸位確定，一般情況所述行走馬達數(shù)目為4～8個，其中各個行走馬達可單獨全排量調(diào)節(jié)，通過脈寬調(diào)制信號馬達斜盤角度達到控制馬達轉(zhuǎn)速和扭矩的目的。另外，考慮起步需要大扭矩，行走過程則更多是對功率需求的現(xiàn)狀，在設(shè)計上控制分為起步階段和行使階段。起步階段：采用馬達大扭矩控制，在此階段，盡可能使馬達排量達到100％，泵排量根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和油門的開度調(diào)節(jié)；行使階段：采用大功率控制，在此階段，根據(jù)速度要求選擇適當(dāng)?shù)鸟R達排量,變量泵的排量根據(jù)需要實時調(diào)節(jié)，爬坡必要時增加馬達排量以獲得大扭矩。

所述行走選擇控制系統(tǒng)5包括并聯(lián)的行走檔位選擇器、行走模式選擇器和行走油門控制器；所述行走油門控制器能夠根據(jù)駕駛員踩下踏板比例程度輸入目標(biāo)轉(zhuǎn)速，與目標(biāo)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的轉(zhuǎn)速按線性在怠速與最大轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)變化。優(yōu)選地，所述行走檔位選擇器具有高速檔和低速檔，見圖1。行走時，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的檔位來滿足現(xiàn)場的使用要求。

所述行走模式選擇器設(shè)置有重載模式和輕載模式；在重載模式下，系統(tǒng)速度限定在設(shè)定的系統(tǒng)最小速度，最小速度一般設(shè)定為5km/h；在輕載模式下，系統(tǒng)速度可達設(shè)定的系統(tǒng)最大速度，最大速度一般設(shè)定為20km/h。

所述壓力檢測系統(tǒng)6包括并聯(lián)的工作系統(tǒng)壓力檢測器和行走泵壓力檢測器。所述工作系統(tǒng)壓力檢測器包括工作系統(tǒng)傳感器；所述行走泵壓力檢測器包括行走泵傳感器；所述的工作系統(tǒng)傳感器和行走泵傳感器均采用電流型傳感器，穩(wěn)定可靠，見圖1。

所述行走馬達轉(zhuǎn)速檢測器7與工作系統(tǒng)壓力檢測器、行走泵壓力檢測器并聯(lián)。進一步地，所述行走馬達轉(zhuǎn)速檢測器7設(shè)在馬達上，其通過統(tǒng)計馬達齒數(shù)來計算車輛行走速度及系統(tǒng)是否出現(xiàn)單側(cè)馬達空轉(zhuǎn)/不轉(zhuǎn)或者其他異常，見圖1。

所述中央控制器1可采用目前市面上主流控制器產(chǎn)品，也可自行設(shè)計控制器，只要所述控制器具有以下共性：1)具有堅固外殼，較高防護等級ip67，寬范圍工作溫度及電壓；2)具有可編程功能，能夠采用高級語言進行編程；3)具有足夠的數(shù)字/模擬通道，采樣精度至少滿足12bit；4)具有足夠帶電流反饋輸出，頻率等參數(shù)可設(shè)定，可組建h型控制橋；5)具有短路和過載保護；6)具有足夠的頻率輸入通道，檢測范圍0-50k；7)具有flash數(shù)據(jù)保存功能。

本液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)中需要對泵和馬達進行快速、準(zhǔn)確、可靠的控制，才能高效地實現(xiàn)整個工作，因此對本液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)的控制提出了更高的要求。在傳統(tǒng)控制中采用編程算法先建立離散pid控制方程，然后通過整定kp,ki,kd(即比例、積分、微分)參數(shù)達到相應(yīng)的控制要求，而三個參數(shù)一旦被確定，在整個控制過程中均按照這一控制參數(shù)來進行調(diào)節(jié)控制，因此不能較好地適應(yīng)該重載運輸車工況對于泵和馬達的控制要求?？紤]到傳統(tǒng)pid控制算法并不能取得優(yōu)異的控制效果。本發(fā)明的一種液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)采用自適應(yīng)pid控制算法。參考圖2，該自適應(yīng)pid控制算法能夠把模糊理論與傳統(tǒng)pid控制算法結(jié)合起來應(yīng)用。本自適應(yīng)pid控制算法是以泵和馬達的輸入輸出偏差e和偏差變化率de/dt作為輸入，建立一個二維的模糊控制策略，通過對這兩個變量進行模糊變換及模糊推理，建立kp,ki,kd關(guān)于這兩個變量的隸屬函數(shù)，從而實現(xiàn)自動修改pid中kp,ki,kd，以達到較好的控制效果。

綜上所述，本發(fā)明的液壓驅(qū)動重載運輸車行走控制系統(tǒng)能夠解決了企業(yè)內(nèi)大物流無軌運輸設(shè)備對行走控制需要，其應(yīng)用范圍可涵蓋大部分電液比例驅(qū)動重載運輸車行走系統(tǒng)控制，通過應(yīng)用該控制系統(tǒng)對車輛進行行走控制、參數(shù)設(shè)定以及功率分配，并且能降低能效，提高效率，增加智能化程度等。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等 效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。