[發(fā)明專利]一種全液壓推土機、其驅(qū)動控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110420902.7
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102425197A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉存波;周琳;樊新宇;黃亞軍;田從豐;吳利榮
• 申請（專利權(quán)）人: 山推工程機械股份有限公司
• 主分類號: E02F3/85
• 分類號: E02F3/85
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土建機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于全液壓推土機的驅(qū)動控制系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種使用上述驅(qū)動控制系統(tǒng)的控制方法，以及包括上述驅(qū)動控制系統(tǒng)的全液壓推土機。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，推土機等土建機械得到了越來越廣泛地應(yīng)用，也對各種土建機械的性能提出了更高的要求。

推土機是一種用于土木建設(shè)的工程車輛，車身前方安裝有大型的金屬推土刀，使用時放下推土刀，向前鏟削并推送泥、沙及石塊等。全液壓推土機以其結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高等優(yōu)勢日漸成為推土機的主流機型。

一種典型的全液壓推土機的驅(qū)動控制系統(tǒng)包括設(shè)定有預(yù)定幾個檔位的泵和馬達，在檔位固定后，泵和馬達在該檔位內(nèi)達到定值排量，方向控制手柄可以控制轉(zhuǎn)向的方向，發(fā)動機由油門踏板控制其轉(zhuǎn)速，通過變換發(fā)動機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)檔位內(nèi)的無極調(diào)速。該驅(qū)動控制系統(tǒng)使用發(fā)動機極限負荷進行控制，推土機工作時的功率是泵和馬達提供多少發(fā)動機就用多少，當(dāng)發(fā)動機所需功率較小時，會造成功率的浪費；同時，在推土機用于地面整形和小范圍施工時，無法滿足微小動作和準(zhǔn)確性較高動作的要求。

為了滿足微小動作的準(zhǔn)確性要求，可以在全液壓推土機內(nèi)增設(shè)驅(qū)動控制系統(tǒng)，通過對馬達和泵的排量以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)工作功率的按需提供，但是，上述調(diào)節(jié)方式需要在驅(qū)動控制系統(tǒng)處于速度控制模式下，而駕駛員傳統(tǒng)的操作習(xí)慣是處于油門控制模式下的，當(dāng)推土機正常行駛而沒有較高的動作準(zhǔn)確性要求時，發(fā)動機處于油門控制模式更加符合駕駛員的操作習(xí)慣。

因此，如何實現(xiàn)驅(qū)動控制系統(tǒng)在進行微小動作時處于速度控制模式，在正常行駛時處于油門控制模式，實現(xiàn)兩種模式之間的快速轉(zhuǎn)換，就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟須解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種全液壓推土機的驅(qū)動控制系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)速度控制模式和油門控制模式之間的快速轉(zhuǎn)換；本發(fā)明的另一目的是提供一種使用上述驅(qū)動控制系統(tǒng)的控制方法；本發(fā)明的再一目的是提供一種包括上述驅(qū)動控制系統(tǒng)的全液壓推土機。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種全液壓推土機的驅(qū)動控制系統(tǒng)，包括模式檢測元件和控制元件，所述模式檢測元件實時檢測模式轉(zhuǎn)換按鈕的狀態(tài)，并將檢測到的狀態(tài)信號傳輸至所述控制元件；所述控制元件接收所述狀態(tài)信號，當(dāng)所述模式轉(zhuǎn)換按鈕處于速度控制狀態(tài)時，所述液壓式推土機的驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)入速度控制模式，當(dāng)所述模式轉(zhuǎn)換按鈕處于油門控制狀態(tài)時，所述驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)入油門控制模式。

優(yōu)選地，所述速度控制模式包括第一檢測元件和控制元件：

所述第一檢測元件用于檢測所述驅(qū)動控制系統(tǒng)的馬達的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，并轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速信號；

所述控制元件用于接收所述轉(zhuǎn)速信號，并接收速度踏板輸入的轉(zhuǎn)速目標(biāo)值；當(dāng)所述轉(zhuǎn)速目標(biāo)值小于或者等于所述馬達的極限轉(zhuǎn)速時，所述控制元件調(diào)節(jié)所述馬達的排量，并使所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所述轉(zhuǎn)速目標(biāo)值相等。

優(yōu)選地，所述速度控制模式還包括第二檢測元件，所述第二檢測元件檢測所述驅(qū)動控制系統(tǒng)的當(dāng)前壓力，并轉(zhuǎn)換成壓力信號；

所述控制元件接收所述壓力信號，并根據(jù)預(yù)定功率曲線計算出壓力目標(biāo)值；當(dāng)所述轉(zhuǎn)速目標(biāo)值在所述馬達的極限轉(zhuǎn)速范圍之外時，根據(jù)所述壓力目標(biāo)值計算出所述驅(qū)動控制系統(tǒng)的液壓泵的目標(biāo)排量；

當(dāng)所述目標(biāo)排量小于或者等于所述液壓泵的極限排量時，所述控制元件調(diào)節(jié)所述液壓泵的排量，并使所述液壓泵的排量等于所述目標(biāo)排量。

優(yōu)選地，所述速度控制模式還包括第三檢測元件，所述第三檢測元件檢測所述驅(qū)動控制系統(tǒng)的發(fā)動機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，并轉(zhuǎn)換成發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號；

所述控制元件接收所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，并根據(jù)功率曲線計算出所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速目標(biāo)值；所述控制元件控制所述發(fā)動機改變當(dāng)前轉(zhuǎn)速，使所述發(fā)動機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速目標(biāo)值相等。

優(yōu)選地，所述第三檢測元件通過檢測速度踏板的位置信號，檢測所述發(fā)動機的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選地，所述速度控制模式還包括第四檢測元件，所述第四檢測元件檢測手柄方向，并將轉(zhuǎn)換成的手柄方向信號傳輸至所述控制元件。

優(yōu)選地，所述油門控制模式包括檢測模塊，所述檢測模塊實時檢測所述驅(qū)動控制系統(tǒng)的手柄方向信號、油門位置信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號以及系統(tǒng)壓力信號；所述控制元件接收所述系統(tǒng)壓力信號，并基于檢測到的系統(tǒng)壓力計算所述發(fā)動機的當(dāng)前功率，所述控制元件將所述發(fā)動機的當(dāng)前功率與發(fā)動機預(yù)定功率曲線相比較，并得到與之相匹配的液壓泵和馬達的排量；所述控制元件調(diào)節(jié)所述液壓泵和所述馬達的排量。

本發(fā)明還提供一種全液壓推土機，包括如上所述的驅(qū)動控制系統(tǒng)。