CN108166560B - 一种推土机转向制动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及推土机转向制动控制技术领域，公开了一种推土机转向制动控制方法，该推土机转向制动控制方法包括：转向过程中，转向比例阀在t₀时刻开始通电，在t₀时刻至t₄时刻之间，电流值随时间逐渐增大至第一预设值；制动比例阀的电流在t₂时刻至t₅时刻之间，制动比例阀的电流开始逐渐减小至第二预设值；制动离合器在t₂时刻至t₅时刻之间，包括制动结合开始点t₃，在所述制动结合开始点t₃时刻之前，转向离合器摩擦片完全分离；其中t₅＞t₃＞t₂≥t₀。本发明解决了推土机在电控转向制动过程中，转向离合器摩擦片和制动离合器摩擦片结合速度快，造成转向和制动冲击大，影响转向操作舒适性的问题。

Description

一种推土机转向制动控制方法

技术领域

本发明涉及推土机转向制动控制技术领域，尤其涉及一种推土机转向制动控制方法。

背景技术

现有技术中推土机转向离合器和制动离合器为常闭式离合器，电控转向推土机是通过转向比例阀和制动比例阀控制转向离合器和制动离合器，从而实现控制整机的转向和制动。转向过程中，随着电控手柄向左或向右偏离角度的逐渐增大，转向比例阀首先逐渐通电，转向离合器压力逐渐增大至设定值后，转向离合器摩擦片分离，制动比例阀逐渐断电，制动离合器压力逐渐减低至零，制动离合器摩擦片结合，实现制动。转向回程时，随着电控手柄向左或者向右偏离角度的逐渐减小，制动比例阀逐渐通电，制动离合器压力逐渐增大至设定值后，转向比例阀逐渐断电，制动离合器摩擦片分离，转向离合器压力逐渐减低至零，转向离合器摩擦片结合，实现动力结合。

实际转向操纵时，为保证转向及时准确，转向离合器摩擦片和制动离合器摩擦片结合速度较快，造成转向和制动冲击大，影响转向操纵舒适性。因此，需要一定的控制方法，在不影响转向速度的同时，准确控制转向离合器摩擦片和制动离合器摩擦片的结合速度，保证柔性结合，增加转向操纵舒适性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种推土机转向制动控制方法，用于解决推土机在电控转向制动过程中，转向离合器摩擦片或制动离合器摩擦片结合速度快，造成转向和制动冲击大，影响转向操作舒适性的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种推土机转向制动控制方法，包括：

转向过程中，转向比例阀在t₀时刻开始通电，在t₀时刻至t₄时刻之间，电流值随时间逐渐增大至第一预设值；

制动比例阀的电流在t₂时刻至t₅时刻之间，制动比例阀的电流开始逐渐减小至第二预设值；在t₅时刻为制动离合器摩擦片完全结合点；

在t₂时刻至t₅时刻之间，包括制动结合开始点t₃，所述制动结合开始点t₃为所述制动离合器摩擦片即将结合的时刻，在所述制动结合开始点t₃时刻之前，转向离合器摩擦片完全分离；其中t₅＞t₃＞t₂≥t₀，t₄＜t₅或t₄＜t₃或t₄≤t₂。

优选地，在t₀时刻至t₄时刻之间，所述转向比例阀的电流值随时间呈线性增加至第一预设值，所述转向比例阀的电流在t₄时刻之后电流保持第一预设值。

优选地，转向过程中，所述制动比例阀在t₂时刻至t₃时刻之间，电流开始随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₁；在制动结合开始点t₃时刻，所述制动离合器内的压力降至第一压力P₁。

优选地，所述制动比例阀在t₃时刻至t₅时刻之间，电流随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₂，其中|K₁|＞|K₂|；

在t₅时刻，所述制动离合器内的压力为第二压力P₂，其中，P₁＞P₂。

优选地，在t₅时刻，所述制动比例阀断电，至t₆时刻，所述制动比例阀内的压力为0。

优选地，转向回程过程中，所述制动比例阀在t₇时刻开始通电，在t₇时刻至t₁₁时刻之间，所述制动比例阀的电流随时间逐渐增大至第三预设值；

所述转向比例阀在t₉时刻至t₁₂时刻之间，所述转向比例阀的电流开始逐渐减小至第四预设值；在t₁₂时刻为所述转向离合器摩擦片完全结合点；

在t₉时刻至t₁₂时刻之间，包括转向结合开始点t₁₀，所述转向结合开始点t₁₀为所述转向离合器摩擦片即将结合的时刻，在所述转向结合开始点t₁₀时刻之前，所述制动离合器摩擦片已经完全分离；其中，t₁₂＞t₁₀＞t₉≥t₇，t₁₁＜t₁₂或t₁₁＜t₁₀或t₁₁≤t₉。

优选地，在t₇时刻至t₁₁时刻之间，所述制动比例阀的电流值随时间呈线性增加至第三预设值，所述制动比例阀的电流在t₁₁时刻之后电流保持第三预设值。

优选地，转向回程过程中，所述转向比例阀在t₉时刻至t₁₀时刻之间，电流开始随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₃；在转向结合开始点t₁₀时刻，所述转向离合器内的压力降至第三压力P₃。

优选地，所述转向比例阀在t₁₀时刻至t₁₂时刻之间，电流随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₄，其中|K₃|＞|K₄|；

在t₁₂时刻，所述转向离合器内的压力为第四压力P₄，其中，P₃＞P₄。

优选地，在t₁₂时刻，所述转向比例阀断电，至t₁₃时刻，所述转向离合器内的压力为0。

本发明的有益效果：本发明通过上述转向过程和转向回程过程的控制，可以有效的消除电控转向制动时的冲击，使转向和转向回程过程及时准确，有效得保护了转向离合器摩擦片和制动离合器摩擦片，增加了转向离合器摩擦片和制动离合器摩擦片的使用寿命。因此，也减少了维修次数，从而，能够降低的工作人员的工作量和生产成本。且通过上述推土机转向制动控制方法，能够更快速、准确的控制推土机的转向和转向回程过程，填补了本行业的技术空白。

附图说明

图1是本发明的转向过程中转向比例阀和制动比例阀的控制电流变化；

图2是本发明的转向过程中转向离合器和制动离合器压力变化；

图3是本发明的转向回程过程中转向比例阀和制动比例阀控制电流变化；

图4是本发明的转向回程过程中转向离合器和制动离合器压力变化。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例中，通过控制制动比例阀和转向比例阀内的电流变化，从而能有效的消除推土机电控转向和转向回程过程产生的冲击。本实施例中通过设置四个压力传感器，实时监测左右两个转向离合器和左右两个制动离合器的压力值。

如图1和图2所示，本实施例中提供了一种推土机转向制动控制方法，上述推土机转向制动控制方法包括转向过程中，转向比例阀在t₀时刻开始通电，在t₀时刻至t₄时刻之间，电流值随时间逐渐增大至第一预设值。其中第一预设值是指推土机进行稳定工作时，转向比例阀需要的电流值。

制动比例阀的电流在t₂时刻至t₅时刻之间，制动比例阀的电流开始逐渐减小至第二预设值；其中第二预设值是指当制动离合器摩擦片完全结合后，制动离合器需要的电流值，在t₅时刻为制动离合器摩擦片完全结合点。

在t₂时刻至t₅时刻之间，包括制动结合开始点t₃，制动结合开始点t₃为制动离合器摩擦片即将结合的时刻，在制动结合开始点t₃时刻之前，转向离合器摩擦片完全分离；其中t₅＞t₃＞t₂≥t₀，t₄＜t₅或t₄＜t₃或t₄≤t₂。

具体地，在t₀时刻至t₄时刻之间，转向比例阀的电流值随时间呈线性增加至第一预设值，转向比例阀内的电流在t₄时刻之后电流保持第一预设值。

转向比例阀还可以是在制动比例阀的电流开始下降的时刻t₂，开始通电，即t₀＝t₂。此种情况下，转向离合器在t₂和t₃时刻内的任一时刻，转向离合器摩擦片已经完全分离。

优选地，制动比例阀在t₂时刻至t₃时刻之间，电流开始随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₁；在制动结合开始点t₃时刻，制动离合器内的压力降至第一压力P₁；在t₅时刻，制动离合器内的压力为第二压力P₂。制动比例阀在t₃时刻至t₅时刻之间，电流随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₂，其中|K₁|＞|K₂|；其中，P₁＞P₂。

进一步地，在t₅时刻，制动比例阀断电，至t₆时刻，制动比例阀内的压力为0。

具体的转向工作过程为：在转向过程中，转向比例阀在t₀时刻开始通电，在t₂时刻时，制动比例阀的电流开始按照斜率K₁变化，通过传感器实时的监测制动离合器内的压力，在t₂时刻之后，随着制动比例阀的电流值逐渐减小，在t₃时刻，如图2所示，制动离合器内的压力值降低至第一压力P₁，此时，制动离合器摩擦片即将结合，即为制动结合开始点t₃。

在t₃时刻之后，制动比例阀内的电流开始按照斜率K₂变化，此时，为了避免结合过程中产生冲击，制动离合器内的压力降低速度减慢，使制动离合器摩擦片缓慢结合。在t₅时刻，制动离合器内压力降低至第二压力P₂，此时，制动离合器摩擦片完全结合，即t₅时刻为制动离合器摩擦片完全结合点，同时，在t₅时刻，制动比例阀断电，制动离合器内压力在t₅时刻至t₆时刻快速降为0。

其中，K₁和K₂的斜率是通过多次试验的数据测量后得到的，K₁的取值在理论上是趋向于无穷大为最合适。因K₁值变化越快，在制动比例阀的电流值按照K₁变化的时间段内，制动离合器内的压力的变化速度下降的越快，制动离合器摩擦片越快达到制动结合开始点t₃，整个制动离合器摩擦片进行完全结合的总时间会缩短。实际选取K₁值时，按照制动离合器的固有特性，使K₁值取尽可能的大。

在兼顾保证制动离合器摩擦片结合的平稳性和结合的总时间的同时，K₂开始点受制动离合器的碟簧的影响，因为当不同的离合器内的碟簧不同，因转向离合器是属于常闭式离合器，转向离合器内的压力值是为了克服碟簧的弹簧力，进而使转向离合器摩擦片分离。在选取K₂时，是在K₁的基础上，从接近K₁的值开始，不断地减小，从而根据上述需要考虑的制动离合器摩擦片结合的平稳性和结合的总时间的两个条件，得到合适的K₂值。在实际中，每一种推土机中控制转向制动的方法中K₁和K₂的选取值都有所不同，都是根据实际试验的测试值得到。

在图1中的转向离合器内的电流值在t₀时刻突然增大至一定的值，是因为转向比例阀开始通电的时刻是当转向操作手柄开始转向的时候，转向比例阀开始通电时，转向比例阀的控制器的初始电流有一个最小值，因此，电流值在t₀时刻有一个突变值。

理论上，转向离合器摩擦片的最晚分离点是在t₃时刻，为了保证转向过程运动平稳，同时也为了保护制动离合器摩擦片，制动离合器摩擦片在开始结合时，转向离合器摩擦片已经完全分离。

在推土机实际转向过程中，转向离合器摩擦片在t₂时刻之前已经分离，本实施例中即t₁时刻转向离合器摩擦片已经完全分离的时刻，而在t₁时刻之后，继续增加转向比例阀内的电流值，是因为推土机在工作过程中，工作的工况振动有可能较大，转向离合器内的碟簧会受到动载荷的影响，为了保证转向离合器摩擦片分离彻底，且在推土机处于稳定工作过程后，不会因动载荷产生使转向离合器摩擦片有时而接触的问题，能够使上述转向离合器摩擦片的分离状态保持稳定。在t₄时刻，转向比例阀的电流值增大至第一预设值，在t₄时刻之后，转向比例阀的电流保持第一预设值，此时，推土机已经完全处于平稳行驶状态。

如图3和图4所示，推土机在转向回程过程中，制动比例阀在t₇时刻开始通电，在t₇时刻至t₁₁时刻之间，制动比例阀的电流随时间逐渐增大至第三预设值；上述第三预设值是指推土机再次处于稳定工作状态后，制动比例阀的电流值。

转向比例阀在t₉时刻至t₁₂时刻之间，转向比例阀的电流开始逐渐减小至第四预设值；在t₁₂时刻为转向离合器摩擦片完全结合点；

在t₉时刻至t₁₂时刻之间，包括转向结合开始点t₁₀，转向结合开始点t₁₀为转向离合器摩擦片即将结合的时刻，在转向结合开始点t₁₀时刻之前，制动离合器摩擦片已经完全分离；其中，t₁₂＞t₁₀＞t₉≥t₇，t₁₁＜t₁₂或t₁₁＜t₁₀或t₁₁≤t₉。

进一步地，在t₇时刻至t₁₁时刻之间，制动比例阀的电流值随时间呈线性增加至第三预设值，制动比例阀的电流在t₁₁时刻之后电流保持第三预设值。

优选地，转向回程过程中，转向比例阀在t₉时刻至t₁₀时刻之间，电流开始随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₃；转向比例阀在t₁₀时刻至t₁₂时刻之间，电流随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₄，其中|K₃|＞|K₄|；在转向结合开始点t₁₀时刻，转向离合器内的压力降至第三压力P₃，在t₁₂时刻，转向离合器内的压力为第四压力P₄，其中，P₃＞P₄。

进一步地，在t₁₂时刻，转向比例阀断电，至t₁₃时刻，转向离合器内的压力为0。

制动比例阀还可以是在转向比例阀的电流开始下降的时刻t₉，开始通电，即t₇＝t₉。此种情况下，制动离合器在t₉和t₁₀时刻内的任一时刻，制动离合器摩擦片已经完全分离。

具体的转向回程的工作过程是：转向回程过程中，制动比例阀在时刻t₇开始通电，在t₉时刻时，转向比例阀电流按斜率K₃变化，通过传感器实时监测转向离合器内的压力，在t₉时刻之后，随着转向比例阀的电流逐渐减小，在t₁₀时刻，转向离合器内压力降低至第三压力P₃。此时，转向离合器摩擦片即将结合，即为转向结合开始点t₁₀。

在t₁₀时刻之后，转向比例阀的电流开始按照斜率K₄变化，此时，为了避免结合过程中产生的冲击，转向离合器压力降低速度减慢，使转向离合器摩擦片缓慢结合。在t₁₂时刻，转向离合器内压力降低至第四压力P₄，此时，转向离合器摩擦片完全结合，即t₁₂时刻为转向离合器摩擦片完全结合点，同时，在t₁₂时刻，转向比例阀断电，转向离合器内压力快速降为0。

其中，K₃和K₄的斜率也是通过多次试验的数据测量后得到的，K₃的取值在理论上是趋向于无穷大为最合适。因K₃值变化越快，在转向比例阀的电流值按照K₃变化的时间段内，转向离合器内的压力的变化速度下降的越快，转向离合器摩擦片越快达到转向结合开始点t₁₀，整个转向离合器摩擦片进行完全结合的总时间会缩短。实际选取K₃值时，按照转向离合器的固有特性，使K₃值取尽可能的大。

在兼顾保证转向离合器摩擦片结合的平稳性和结合的总时间的同时，K₄值的选取是根据实验数据获得，K₄开始点也是受到转向离合器的碟簧的影响，因为当不同的离合器内的碟簧不同，因制动离合器是属于常闭式离合器，转向离合器内的压力值是为了克服碟簧的弹簧力，进而使制动离合器摩擦片分离。在K₃的基础上，从接近K₃的值开始，不断地减小，从而根据上述需要考虑的结合的平稳性和结合的总时间的两个条件，得到合适的K₄值。在实际中，每一种推土机中控制转向制动的方法中K₃和K₄的选取值都有所不同，都是根据实际试验的测试值得到。

在图3中的制动比例阀内的电流值在t₇时刻突然增大至一定的值，是因为制动比例阀开始通电的时刻是当转向操作手柄开始转向回程的时候，制动比例阀开始通电，制动比例阀的控制器的初始电流有一个最小值，因此，电流值在t₇时刻有一个突变值。

理论上，制动离合器摩擦片的最晚分离点是在t₁₀时刻，为了保证转向回程过程运动平稳，同时也为了保护转向离合器摩擦片，此时，转向离合器摩擦片在开始结合时，制动离合器摩擦片应该已经分离。

在推土机实际转向回程过程中，制动离合器摩擦片在t₁₀时刻之前已经分离，本实施例中即t₈时刻制动离合器摩擦片已经完全分离，而在t₈时刻之后，继续增加制动比例阀的电流值，是因为推土机在工作过程中，工作的工况振动有可能较大，制动离合器内的碟簧会受到动载荷的影响，为了保证制动离合器摩擦片的分离彻底，且在推土机处于稳定工作过程后，不会因动载荷产生使制动离合器摩擦片有时而接触的问题，使上述制动离合器摩擦片的分离状态保持稳定。在t₁₁时刻，制动比例阀的电流值增大至第三预设值，在t₁₁时刻之后，制动比例阀的电流保持第三预设值，此时，推土机已经完全处于平稳行驶状态。

本实施例中通过上述转向过程和转向回程过程的控制，可以有效的消除电控转向制动时的冲击。同时，上述控制方法，填补了本行业的技术空白，通过上述控制方法，使转向和转向回程过程及时准确，有效得保护了转向离合器摩擦片和制动离合器摩擦片，增加了转向离合器摩擦片和制动离合器摩擦片的使用寿命，因此，能够减少维修次数，从而，能够降低工作人员的工作量和生产成本。

上述实施例中的制动比例阀在t₂至t₅时间段内的电流变化可以按照上述K₁和K₂的线性变化，也可以按照两段或多段直线变化，或者按照两段或多段曲线变化，同理，转向比例阀在t₉至t₁₂时间段内的电流变化和上述转向离合器内的电流变化类似，也可以是也可以按照两段或多段直线变化，或者按照两段或多段曲线变化。只要是变化趋势是相同的，都属于本案的保护范围。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种推土机转向制动控制方法，其特征在于，包括：

转向过程中，转向比例阀在t₀时刻开始通电，在t₀时刻至t₄时刻之间，电流值随时间逐渐增大至第一预设值；

制动比例阀的电流在t₂时刻至t₅时刻之间，制动比例阀的电流开始逐渐减小至第二预设值；在t₅时刻为制动离合器摩擦片完全结合点；

在t₂时刻至t₅时刻之间，包括制动结合开始点t₃，所述制动结合开始点t₃为所述制动离合器摩擦片即将结合的时刻，在所述制动结合开始点t₃时刻之前，转向离合器摩擦片完全分离；其中t₅＞t₃＞t₂≥t₀，t₄＜t₅或t₄＜t₃或t₄≤t₂；

在t₀时刻至t₄时刻之间，所述转向比例阀的电流值随时间呈线性增加至第一预设值，所述转向比例阀的电流在t₄时刻之后电流保持第一预设值；

转向过程中，所述制动比例阀在t₂时刻至t₃时刻之间，电流开始随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₁；在制动结合开始点t₃时刻，所述制动离合器内的压力降至第一压力P₁；

所述制动比例阀在t₃时刻至t₅时刻之间，电流随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₂，其中|K₁|＞|K₂|；

在t₅时刻，所述制动离合器内的压力为第二压力P₂，其中，P₁＞P₂。

2.根据权利要求1所述的推土机转向制动控制方法，其特征在于，在t₅时刻，所述制动比例阀断电，至t₆时刻，所述制动比例阀内的压力为0。

3.根据权利要求1所述的推土机转向制动控制方法，其特征在于，转向回程过程中，所述制动比例阀在t₇时刻开始通电，在t₇时刻至t₁₁时刻之间，所述制动比例阀的电流随时间逐渐增大至第三预设值；

所述转向比例阀在t₉时刻至t₁₂时刻之间，所述转向比例阀的电流开始逐渐减小至第四预设值；在t₁₂时刻为所述转向离合器摩擦片完全结合点；

在t₉时刻至t₁₂时刻之间，包括转向结合开始点t₁₀，所述转向结合开始点t₁₀为所述转向离合器摩擦片即将结合的时刻，在所述转向结合开始点t₁₀时刻之前，所述制动离合器摩擦片已经完全分离；其中，t₁₂＞t₁₀＞t₉≥t₇，t₁₁＜t₁₂或t₁₁＜t₁₀或t₁₁≤t₉。

4.根据权利要求3所述的推土机转向制动控制方法，其特征在于，在t₇时刻至t₁₁时刻之间，所述制动比例阀的电流值随时间呈线性增加至第三预设值，所述制动比例阀的电流在t₁₁时刻之后电流保持第三预设值。

5.根据权利要求3所述的推土机转向制动控制方法，其特征在于，转向回程过程中，所述转向比例阀在t₉时刻至t₁₀时刻之间，电流开始随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₃；在转向结合开始点t₁₀时刻，所述转向离合器内的压力降至第三压力P₃。

6.根据权利要求5所述的推土机转向制动控制方法，其特征在于，所述转向比例阀在t₁₀时刻至t₁₂时刻之间，电流随时间呈线性变化逐渐减小，其斜率为K₄，其中|K₃|＞|K₄|；

在t₁₂时刻，所述转向离合器内的压力为第四压力P₄，其中，P₃＞P₄。

7.根据权利要求6所述的推土机转向制动控制方法，其特征在于，在t₁₂时刻，所述转向比例阀断电，至t₁₃时刻，所述转向离合器内的压力为0。

Images