一種裝載機(jī)電控手柄轉(zhuǎn)向和智能制動控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種裝載機(jī)電控手柄轉(zhuǎn)向和智能制動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的裝載機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)普遍采用液壓轉(zhuǎn)向器和液控流量放大閥，并通過轉(zhuǎn)動方向盤來控制裝載機(jī)轉(zhuǎn)向。然而此種系統(tǒng)存在勞動強(qiáng)度大、左右轉(zhuǎn)向特性不一致、沒有路感以及在高速行駛的時候轉(zhuǎn)向過于靈敏等缺點(diǎn)。
[0003]流量放大轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向速度雖然與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)速有關(guān)，即方向盤的轉(zhuǎn)速快，轉(zhuǎn)向速度快，方向盤轉(zhuǎn)速慢，轉(zhuǎn)向速度也慢，但是在最快的轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)速下，駕駛員也需要轉(zhuǎn)動方向盤三圈左右才能使裝載機(jī)從一個極限位置轉(zhuǎn)到另一個極限位置，駕駛員勞動強(qiáng)度大。
[0004]流量放大閥主閥芯的位移是靠轉(zhuǎn)向器輸出的壓力油流過主閥芯兩端的節(jié)流孔產(chǎn)生壓差造成的，因此會使轉(zhuǎn)向過程受閥芯加工精度、油液溫度、死區(qū)等因素影響，造成左右轉(zhuǎn)向特性不一致。
[0005]轉(zhuǎn)向器輸出的壓力油不是直接控制轉(zhuǎn)向油缸，而是通過控制流量放大閥去控制轉(zhuǎn)向油缸，因此裝載機(jī)的道路情況完全不能在方向盤上體現(xiàn)出來，沒有路感，不能讓駕駛員實(shí)時準(zhǔn)確的掌握路況信息。
[0006]流量放大轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為滿足裝載機(jī)在低速鏟裝工況下的轉(zhuǎn)向速度，會盡可能的增大轉(zhuǎn)向速度以便提高工作效率，但是因?yàn)榱髁糠糯箝y的放大比例是不可調(diào)的，所以在裝載機(jī)正常高速行駛的時候方向盤就會非常靈敏，不利于裝載機(jī)高速行駛。
[0007]目前裝載機(jī)的制動系統(tǒng)為液壓制動系統(tǒng)，裝載機(jī)在正常行駛或長途運(yùn)輸貨物的過程中，車輛是高速行駛并且裝載機(jī)本身質(zhì)量很大，重心高，慣性大。在高速緊急轉(zhuǎn)彎或避讓障礙物時，由于駕駛員剎車不及時和重心高慣性大等固有特性可能造成車輛翻車或避讓不及時導(dǎo)致的安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種裝載機(jī)電控手柄轉(zhuǎn)向和智能制動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可降低駕駛員的勞動強(qiáng)度，車輛在高速行駛和鏟裝作業(yè)兩種情況對應(yīng)兩種轉(zhuǎn)向模式，并自動切換，以提高工作效率和車輛行駛穩(wěn)定性。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種裝載機(jī)電控手柄轉(zhuǎn)向和智能制動控制系統(tǒng)包括制動系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，
所述的制動系統(tǒng)包括蓄能器、腳制動閥、電磁換向閥、制動泵和充液閥，所述的充液閥分別連接制動泵和蓄能器，腳制動閥分別連接蓄能器和電磁換向閥，腳制動閥還連接液壓油箱，電磁換向閥連接制動器；
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括電液比例流量放大閥、轉(zhuǎn)向油缸、轉(zhuǎn)向泵和卸荷閥，電液比例流量放大閥分別與轉(zhuǎn)向油缸、轉(zhuǎn)向泵和卸荷閥連接，所述的轉(zhuǎn)向油缸大腔裝有壓力傳感器，轉(zhuǎn)向泵還連接液壓油箱； 還包括有ECU控制盒，所述的ECU控制盒分別連接力反饋電機(jī)、電控手柄、壓力傳感器、鉸接車架角位移傳感器、車速傳感器、電磁換向閥和電液比例流量放大閥。
[0010]所述的制動系統(tǒng)包括如橋制動系統(tǒng)和后橋制動系統(tǒng)，如橋制動系統(tǒng)和后橋制動系統(tǒng)均具有蓄能器、腳制動閥、電磁換向閥，電磁換向閥。
[0011]一種裝載機(jī)電控手柄轉(zhuǎn)向和智能制動控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向泵和液壓油箱，轉(zhuǎn)向泵進(jìn)油口與液壓油箱相連，轉(zhuǎn)向泵出油口與電液比例流量放大閥進(jìn)油口 P相連，電液比例流量放大閥分別與轉(zhuǎn)向油缸相連，電液比例流量放大閥的PF 口與卸荷閥相連，卸荷閥的EF 口與工作系統(tǒng)相連，卸荷閥的a 口與分配閥bl 口相連，電液比例流量放大閥的R1、L1 口與E⑶控制盒相連，轉(zhuǎn)向油缸大腔裝有壓力傳感器，壓力傳感器與ECU控制盒相連，鉸接車架角位移傳感器與ECU控制盒相連，車速傳感器與ECU控制盒相連，電控手柄與ECU控制盒相連，力反饋電機(jī)與ECU控制盒相連，制動泵進(jìn)油口與液壓油箱相連，制動泵出油口與充液閥的P口相連，充液閥的Al、A2 口分別與兩個蓄能器相連，蓄能器與對應(yīng)的腳制動閥的P 口相連，腳制動閥的T 口與液壓油箱2相連，腳制動閥的A 口分別與對應(yīng)的電磁換向閥的b 口相連，電磁換向閥的a 口與對應(yīng)的蓄能器相連，兩個電磁換向閥的c、d 口分別與對應(yīng)的前橋制動器和后橋的制動器對應(yīng)相連，電磁換向閥的電磁鐵與ECU控制盒相連。
[0012]在本發(fā)明專利中，ECU控制盒會檢測轉(zhuǎn)向油缸上壓力傳感器的信號，在轉(zhuǎn)向過程中，由于轉(zhuǎn)向油缸壓力升高，壓力傳感器輸出電壓也隨之升高，ECU控制盒根據(jù)兩個壓力傳感器反饋的電壓值大小輸出相應(yīng)的控制電流以控制力反饋電機(jī)轉(zhuǎn)動的方向和輸出的力矩的大小，力反饋電機(jī)會將其輸出的力矩傳遞給電控手柄，從而讓駕駛員有一定的路感。當(dāng)停止轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向油缸中的壓力降到接近于零，此時力反饋電機(jī)的控制電流也變?yōu)榱?。如果在正常行駛的過程中，裝載機(jī)輪胎碰到障礙物時會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向油缸中壓力發(fā)生變化，油缸上的壓力傳感器輸出電壓發(fā)生變化，這個電壓值傳遞給ECU控制盒，使力反饋電機(jī)的控制電流也發(fā)生變化，從而使駕駛員能夠有合適的路感。
[0013]因裝載機(jī)在正常行駛或長途運(yùn)輸貨物的過程中，車輛是高速行駛并且裝載機(jī)本身質(zhì)量很大，重心高，慣性大。在高速緊急轉(zhuǎn)彎或避讓障礙物時，由于駕駛員剎車不及時，由于重心高慣性大等固有特性可能造成車輛翻車或避讓不及時從而出現(xiàn)安全事故。根據(jù)上述缺陷，本發(fā)明專利在原有的液壓制動系統(tǒng)上接兩個電磁換向閥。當(dāng)有以下兩種情況中的任何一種時車輛會實(shí)現(xiàn)主動剎車。第一種情況當(dāng)車速超過30km/h并且駕駛員把電控轉(zhuǎn)向手柄轉(zhuǎn)動至最大角度時，此時ECU控制盒會采集車速傳感器和電控轉(zhuǎn)向手柄傳遞過來的信號輸出電流給電磁換向閥，使車輛主動剎車。當(dāng)上述兩個條件有任何一個沒有滿足，ECU控制盒不會輸出電流給電磁換向閥，此時車輛不會進(jìn)行主動剎車。第二種情況當(dāng)車速超過30km/h并且車輛的轉(zhuǎn)向角度大于15°的時候，此時ECU控制盒會采集車速傳感器和車架鉸接角度傳感器的信號，輸出電流給電磁換向閥，使車輛主動剎車。當(dāng)上述兩個條件有任何一個沒有滿足，ECU控制盒不會輸出電流給電磁換向閥，此時車輛不會進(jìn)行主動剎車。上述兩種情況出現(xiàn)任何一種的時候車輛都會主動剎車。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):利用電控手柄轉(zhuǎn)向代替原來的方向盤液壓轉(zhuǎn)向，高效節(jié)能，能量損失小，勞動強(qiáng)度低。利用電液比例流量放大閥代替原來的液控流量放大閥，實(shí)現(xiàn)放大比例可調(diào)，左右轉(zhuǎn)向特性一致提高了整機(jī)工作的平穩(wěn)性和舒適性。增加了車輛主動剎車功能，提高了車輛行駛的安全性，杜絕事故，保證操作安全。提高了作業(yè)效率，有利于產(chǎn)品的升級和改進(jìn)。
[0015]I)采用電控手柄來實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)轉(zhuǎn)向控制，并通過電控來優(yōu)化裝載機(jī)轉(zhuǎn)向性能，提高工作效率，降低勞動強(qiáng)度；
2)采用電液比例流量放大閥，通過數(shù)據(jù)的交互和處理來自動改變流量放大閥的放大比例，從而實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)轉(zhuǎn)向模式的選擇。提高了整車的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和舒適性。
[0016]3)采用角位移傳感器和電液比例流量放大閥，實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)轉(zhuǎn)向極限的軟限位，避免沖擊對結(jié)構(gòu)件造成的損傷，增強(qiáng)了車輛的使用壽命。
[0017]4)采用力反饋系統(tǒng)，裝載機(jī)在轉(zhuǎn)向的過程中能給駕駛員提供一定的路感，使駕駛員在操作車輛的時候更加及時準(zhǔn)確的掌握路況信息。
[0018]5)采用智能剎車系統(tǒng)，增強(qiáng)裝載機(jī)高速轉(zhuǎn)彎時車輛的穩(wěn)定性，增強(qiáng)了整車的安全系數(shù)。
[0019]6)采用總線控制系統(tǒng)，上述所有功能都通過一個E⑶控制盒來統(tǒng)一控制，整車布置緊湊美觀。
[0020]7)采用開放式的控制模式，支持控制系統(tǒng)的二次開發(fā)，用戶可以根據(jù)需要拓展或強(qiáng)化某些功能。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的電液結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0022]圖2是電控手柄轉(zhuǎn)向控制流程圖。
[0023]圖3是力反饋系統(tǒng)控制流程圖。
[0024]圖4是智能剎車系統(tǒng)控制流程圖。
[0025]圖5是E⑶控制盒的總體配置。
[0026]圖中:1.轉(zhuǎn)向泵、2.液壓油箱、3.電磁換向閥，4.腳制動閥、5.蓄能器、6