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(dòng)重載運(yùn)輸車行走控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前液壓驅(qū)動(dòng)重載運(yùn)輸車行走控制系統(tǒng)中，液壓驅(qū)動(dòng)控制可分為不帶控制模塊型號(hào)、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(dòng)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(dòng)控制技術(shù)進(jìn)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(jī)不可互動(dòng)等問(wèn)題；另外，有些重載運(yùn)輸車動(dòng)力系統(tǒng)也由純機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，無(wú)法進(jìn)行功率及扭矩的調(diào)整，智能化程度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種液壓驅(qū)動(dòng)重載運(yùn)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(wèn)題。

為實(shí)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(dòng)重載運(yùn)輸車行走控制系統(tǒng)，至少包括：中央控制器、人機(jī)交互系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)、電磁閥、行走選擇控制系統(tǒng)、壓力檢測(cè)系統(tǒng)，以及行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器；所述的人機(jī)交互系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)均通過(guò)can總線與所述中央控制器相連，所述人機(jī)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(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)包括并聯(lián)的引擎實(shí)時(shí)功率檢測(cè)器、引擎實(shí)時(shí)扭矩檢測(cè)器和引擎實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器；每個(gè)行走泵分別連接有一所述電磁閥，每個(gè)行走馬達(dá)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(cè)系統(tǒng)與所述行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器并聯(lián)，且它們均與所述中央控制器相連。

進(jìn)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(duì)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(jìn)一步地，所述行走檔位選擇器具有高速檔和低速檔。

進(jìn)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(dá)設(shè)定的系統(tǒng)最大速度。

進(jìn)一步地，所述壓力檢測(cè)系統(tǒng)包括并聯(lián)的工作系統(tǒng)壓力檢測(cè)器和行走泵壓力檢測(cè)器。

進(jìn)一步地，所述行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器與工作系統(tǒng)壓力檢測(cè)器、行走泵壓力檢測(cè)器并聯(lián)。

進(jìn)一步地，所述行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器設(shè)在馬達(dá)上。

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

本液壓驅(qū)動(dòng)重載運(yùn)輸車行走控制系統(tǒng)解決了企業(yè)內(nèi)大物流無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備對(duì)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(dòng)重載運(yùn)輸車行走系統(tǒng)控制，通過(guò)應(yīng)用該控制系統(tǒng)對(duì)車輛進(jìn)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(shuō)明

圖1顯示為一種液壓驅(qū)動(dòng)重載運(yùn)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(hào)說(shuō)明

1中央控制器

2人機(jī)交互系統(tǒng)

3發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)

4電磁閥

5行走選擇控制系統(tǒng)

6壓力檢測(cè)系統(tǒng)

7行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器

具體實(shí)施方式

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

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)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(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)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(dòng)重載運(yùn)輸車行走控制系統(tǒng)，至少包括：中央控制 器1、人機(jī)交互系統(tǒng)2、發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)3、電磁閥4、行走選擇控制系統(tǒng)5、壓力檢測(cè)系統(tǒng)6，以及行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器7。

所述的人機(jī)交互系統(tǒng)2和發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)3均通過(guò)can總線與所述中央控制器1相連，所述人機(jī)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(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)3、人機(jī)交互系統(tǒng)2均與中央控制器1通過(guò)can總線相連，若在使用中信息量較大造成can總線負(fù)載過(guò)大，可采用分時(shí)發(fā)送法，確保少丟幀及通訊實(shí)時(shí)性；擴(kuò)展性強(qiáng)，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(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)3包括并聯(lián)的引擎實(shí)時(shí)功率檢測(cè)器、引擎實(shí)時(shí)扭矩檢測(cè)器和引擎實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器；每個(gè)行走泵分別連接有一所述電磁閥4，每個(gè)行走馬達(dá)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(cè)系統(tǒng)6與所述行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)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(guò)脈寬調(diào)制信號(hào)來(lái)控制泵斜盤角度，實(shí)現(xiàn)控制泵輸出功率；與所述行走馬達(dá)連接的電磁閥4能夠通過(guò)脈寬調(diào)制信號(hào)來(lái)控制馬達(dá)斜盤角度，實(shí)現(xiàn)控制馬達(dá)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(gè)，其中各個(gè)行走泵可單獨(dú)調(diào)節(jié)，排量范圍為0-100％，通過(guò)脈寬調(diào)制信號(hào)(pwm)來(lái)控制泵斜盤角度，達(dá)到控制泵輸出功率的目的。所述行走馬達(dá)數(shù)目應(yīng)根據(jù)車型噸位確定，一般情況所述行走馬達(dá)數(shù)目為4～8個(gè)，其中各個(gè)行走馬達(dá)可單獨(dú)全排量調(diào)節(jié)，通過(guò)脈寬調(diào)制信號(hào)馬達(dá)斜盤角度達(dá)到控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速和扭矩的目的。另外，考慮起步需要大扭矩，行走過(guò)程則更多是對(duì)功率需求的現(xiàn)狀，在設(shè)計(jì)上控制分為起步階段和行使階段。起步階段：采用馬達(dá)大扭矩控制，在此階段，盡可能使馬達(dá)排量達(dá)到100％，泵排量根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)排量,變量泵的排量根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，爬坡必要時(shí)增加馬達(dá)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(duì)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(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的檔位來(lái)滿足現(xiàn)場(chǎng)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(dá)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(cè)系統(tǒng)6包括并聯(lián)的工作系統(tǒng)壓力檢測(cè)器和行走泵壓力檢測(cè)器。所述工作系統(tǒng)壓力檢測(cè)器包括工作系統(tǒng)傳感器；所述行走泵壓力檢測(cè)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(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器7與工作系統(tǒng)壓力檢測(cè)器、行走泵壓力檢測(cè)器并聯(lián)。進(jìn)一步地，所述行走馬達(dá)轉(zhuǎn)速檢測(cè)器7設(shè)在馬達(dá)上，其通過(guò)統(tǒng)計(jì)馬達(dá)齒數(shù)來(lái)計(jì)算車輛行走速度及系統(tǒng)是否出現(xiàn)單側(cè)馬達(dá)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(jì)控制器，只要所述控制器具有以下共性：1)具有堅(jiān)固外殼，較高防護(hù)等級(jí)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(jí)語(yǔ)言進(jìn)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(guò)載保護(hù)；6)具有足夠的頻率輸入通道，檢測(cè)范圍0-50k；7)具有flash數(shù)據(jù)保存功能。

本液壓驅(qū)動(dòng)重載運(yùn)輸車行走控制系統(tǒng)中需要對(duì)泵和馬達(dá)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、可靠的控制，才能高效地實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作，因此對(duì)本液壓驅(qū)動(dòng)重載運(yùn)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(guò)整定kp,ki,kd(即比例、積分、微分)參數(shù)達(dá)到相應(yīng)的控制要求，而三個(gè)參數(shù)一旦被確定，在整個(gè)控制過(guò)程中均按照這一控制參數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，因此不能較好地適應(yīng)該重載運(yùn)輸車工況對(duì)于泵和馬達(dá)的控制要求。考慮到傳統(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(dòng)重載運(yùn)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(lái)應(yīng)用。本自適應(yīng)pid控制算法是以泵和馬達(dá)的輸入輸出偏差e和偏差變化率de/dt作為輸入，建立一個(gè)二維的模糊控制策略，通過(guò)對(duì)這兩個(gè)變量進(jìn)行模糊變換及模糊推理，建立kp,ki,kd關(guān)于這兩個(gè)變量的隸屬函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修改pid中kp,ki,kd，以達(dá)到較好的控制效果。

綜上所述，本發(fā)明的液壓驅(qū)動(dòng)重載運(yùn)輸車行走控制系統(tǒng)能夠解決了企業(yè)內(nèi)大物流無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備對(duì)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(dòng)重載運(yùn)輸車行走系統(tǒng)控制，通過(guò)應(yīng)用該控制系統(tǒng)對(duì)車輛進(jìn)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(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)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(duì)上述實(shí)施例進(jìn)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(shí)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。