本發(fā)明涉及一種基于施工工藝的多功能檔位選擇器。

背景技術(shù)：

早期的輪胎壓路機的傳動系統(tǒng)均是采用機械傳動或液力機械傳動，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速通過腳踏板控制，選擇好所需要的工作檔位，通過腳踏油門使機器保持需要的速度，整個工作過程中，發(fā)動機油門和檔位不做調(diào)整。隨著液壓傳動的發(fā)展和完善，全液壓輪胎壓路機在國外開始出現(xiàn)并普及，其控制方式是da控制，也是通過腳踏板控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的。近年來，國內(nèi)的全液壓輪胎壓路機開始占據(jù)輪胎壓路機相當(dāng)份額，其設(shè)計原理是從全液壓振動壓路機演化而來，沒有發(fā)動機油門腳踏板，發(fā)動機始終控制在額定轉(zhuǎn)速下，通過調(diào)整液壓泵排量來調(diào)整所需的工作速度。整個工作過程中，發(fā)動機始終工作在額定點。為了保證所需行駛速度，液壓泵經(jīng)常性小排量工作，能量損耗大，整機效率低于液力機械傳動模式，使得原本具有的操作性優(yōu)勢大打折扣。

從操作者角度上，目前的操作對行駛速度的控制需要在設(shè)計院的工藝設(shè)計要求進行工作。操作機手需要先設(shè)定好發(fā)動機轉(zhuǎn)速，然后通過手柄操作控制行駛速度，但是工藝要求的行駛速度范圍不大，操作機手需要一定的時間去控制行駛速度，由于路面壓實機械的操作是短距離往返作業(yè)，操作機手需要頻繁的控制手柄去控制行駛速度。機手的操作強度很大，整車的工作速度不穩(wěn)定，所以對壓實質(zhì)量也是有一定的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于施工工藝的多功能檔位選擇器，通過操作檔位選擇器選擇相適應(yīng)的工藝設(shè)計要求的控制速度，控制器采集發(fā)動機工況并根據(jù)所編寫的程序模型對當(dāng)前的駕駛意圖進行判斷，控制器通過總線和端口輸出控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速和執(zhí)行機構(gòu)（泵、馬達）完成行走控制。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于施工工藝的多功能檔位選擇器，其特征在于：包括數(shù)字電位器、控制器、操作手柄、驅(qū)動執(zhí)行裝置、發(fā)動機；數(shù)字電位器、操作手柄、驅(qū)動執(zhí)行裝置、發(fā)動機均與控制器之間通信連接，以工藝要求的施工行駛速度為控制核心目標，控制器通過工藝檔位選擇器獲得工藝要求的速度檔位目標，控制器采集機手操作手柄獲得操作意圖，控制器同時采集發(fā)動機扭矩百分比和行駛速度判斷當(dāng)前工況，然后控制器根據(jù)當(dāng)前工況和操作意圖，在檔位控制目標下控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速和驅(qū)動執(zhí)行裝置的輸出匹配，最終滿足工藝要求的同時達到節(jié)能的目的。

作為優(yōu)選方案，所述的基于施工工藝的多功能檔位選擇器，其特征在于：所述數(shù)字電位器每個檔位的標識對應(yīng)的行駛速度是當(dāng)前施工工藝要求的最大車速，且同時具有切換手動擋和自動擋的功能。

作為優(yōu)選方案，所述的基于施工工藝的多功能檔位選擇器，其特征在于：所述操作手柄線性對應(yīng)控制速度，最高速度控制目標是當(dāng)前檔位旋鈕的速度。

作為優(yōu)選方案，所述的基于施工工藝的多功能檔位選擇器，其特征在于：所述多功能檔位選擇器采用數(shù)字電位器選擇速度檔位配合手柄來控制發(fā)動機和驅(qū)動執(zhí)行裝置，實現(xiàn)穩(wěn)定的符合工藝的速度控制，同時控制最佳的發(fā)動機和驅(qū)動執(zhí)行裝置的匹配。

作為優(yōu)選方案，所述的基于施工工藝的多功能檔位選擇器，其特征在于：所述數(shù)字電位器的獨立線性度為±3%max；額定功率0.5watt；額定電壓5v；絕緣電阻100mω；機械檔位8檔；相鄰檔位見檔位18度，旋轉(zhuǎn)極限角度180度；檔位定力矩：0.3~0.5nm。

作為優(yōu)選方案，所述的基于施工工藝的多功能檔位選擇器，其特征在于：所述控制器的時鐘頻率180mhz。

被冒犯還提供上述的基于施工工藝的多功能檔位選擇器的工作方法，其特征在于，采用數(shù)字電位器選擇速度檔位配合手柄來控制發(fā)動機和驅(qū)動執(zhí)行裝置，實現(xiàn)穩(wěn)定的符合工藝的速度控制，同時控制最佳的發(fā)動機和驅(qū)動執(zhí)行裝置的匹配；方法包括以下步驟：

步驟a：根據(jù)施工工藝的行駛速度要求操作數(shù)字電位器；

步驟b：數(shù)字電位器的信號進入控制器；

步驟c：控制器根據(jù)所選擇的檔位選擇相應(yīng)的控制策略來實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的行駛控制；

步驟d：控制器根據(jù)機手操作手柄判斷操作意圖；

步驟e：控制器采集發(fā)動機負載工況及速度數(shù)據(jù)來判斷工況；

步驟f：控制器根據(jù)當(dāng)前判斷出的工況和操作意圖對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)；

步驟g：控制器根據(jù)當(dāng)前判斷出的工況和操作意圖對驅(qū)動執(zhí)行裝置進行調(diào)節(jié)。

有益效果：本發(fā)明提供的基于施工工藝的多功能檔位選擇器，采用數(shù)字電位器，通過操作檔位選擇器選擇相適應(yīng)的工藝設(shè)計要求的控制速度，控制器采集發(fā)動機工況并根據(jù)所編寫的程序模型對當(dāng)前的駕駛意圖進行判斷，控制器通過總線和端口輸出控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速和執(zhí)行機構(gòu)（泵、馬達）完成行走控制。具有以下優(yōu)點：1、簡化操作可以使操作機手迅速控制整車達到工藝要求的行駛速度。2、控制的行駛速度穩(wěn)定，可以提供施工質(zhì)量。3、在自動速度檔位控制器可以自動匹配發(fā)動機和驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，參考操作意圖和發(fā)動機工況匹配得到最佳工作點，以達到高效節(jié)能的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；

圖2為本發(fā)明控制流程原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。

如圖1所示，一種基于施工工藝的多功能檔位選擇器，包括數(shù)字電位器、控制器、操作手柄、驅(qū)動執(zhí)行裝置、發(fā)動機ecu，

兼顧高低速檔位的切換，自動手動的切換，和不同工藝要求的速度的切換。

1.數(shù)字電位器的指標為：

l獨立線性度為±3%max；

l額定功率0.5watt；額定電壓5v；

l絕緣電阻100mω；機械檔位8檔；

l相鄰檔位見檔位18度，旋轉(zhuǎn)極限角度180度；

l檔位定力矩：0.3~0.5nm。

2.控制器的指標為：

l公稱電壓12和24v

殘余紋波(din40839，部分1)最高±2v

電源電壓，允許范圍8至32v

電流消耗：最高40a

l時鐘頻率：mhz180

l內(nèi)存容量

ram1mb1

flasheprom4mb

eeprom32kb

l電磁兼容性

雜散干擾(iso11452-2)200vrms/m；

雜散干擾(iso11452-5)100vrms/m；

l工作溫度，殼體

在冷卻面上具有安裝點-40至+85°c(-40至+185°f)

儲存溫度，殼體短期被動情況下的最高允許外殼溫度：-40至+105°c(-40至+221°f)

l抗沖擊性a=400m/s2；t=6ms

每個空間軸x、y、z并且在各個方向(正/負)運輸沖擊(iec60068-2-27)

l外殼材料上部

殼體：鑄鋁材料

底座：深拉鋁件

3.所述的控制器具有采集手柄操作信息的功能用于判斷操作意圖；具有采集發(fā)動機扭矩的功能；具有采集當(dāng)前車速的功能；具有分析當(dāng)前工況并輸出控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速及驅(qū)動執(zhí)行裝置，且手柄能控制的最高速度即當(dāng)前檔位選擇器選擇對應(yīng)的速度。

4.操作手柄線性對應(yīng)控制速度，最高速度控制目標是當(dāng)前檔位旋鈕的速度。

如圖2所示，本發(fā)明還提供上述一種基于施工工藝的多功能檔位選擇器的控制方法，采用數(shù)字電位器選擇速度檔位配合手柄來控制發(fā)動機和驅(qū)動執(zhí)行裝置，實現(xiàn)穩(wěn)定的符合工藝的速度控制，同時控制最佳的發(fā)動機和驅(qū)動執(zhí)行裝置的匹配，達到高效節(jié)能驅(qū)動控制的目的；具體步驟如下：

步驟a：根據(jù)施工工藝的行駛速度要求操作數(shù)字電位器；

步驟b：數(shù)字電位器的信號進入控制器；

步驟c：控制器根據(jù)所選擇的檔位選擇相應(yīng)的控制策略來實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的行駛控制；

步驟d：控制器根據(jù)機手操作手柄判斷操作意圖；

步驟e：控制器采集發(fā)動機負載工況及速度數(shù)據(jù)來判斷工況；

步驟f：控制器根據(jù)當(dāng)前判斷出的工況和操作意圖對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)；

步驟g：控制器根據(jù)當(dāng)前判斷出的工況和操作意圖對驅(qū)動執(zhí)行裝置進行調(diào)節(jié)；

采用目前的液壓系統(tǒng)，建立發(fā)動機轉(zhuǎn)速、先導(dǎo)控制壓力、行駛車速的數(shù)學(xué)模型，以行駛速度為控制目標，優(yōu)先控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速作為原則，根據(jù)實時工況對發(fā)動機轉(zhuǎn)速和控制壓力進行匹配控制?？刂频暮诵脑谟诠r判斷。

通過對目前控制方案的分析，發(fā)現(xiàn)在1檔行駛的時候仍然采用發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速。在勻速行駛時，發(fā)動機的儲備功率明顯高于實際所需功率，同時液壓系統(tǒng)的流量存在富余情況，我們可以通過降發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方式降低實時工況的發(fā)動機功率儲備，達到節(jié)能的效果。在工作的每一個時刻都充分利用發(fā)動機的功率。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。