[发明专利]一种液压底盘工程机械行走控制方法以及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其是涉及一种采用液压底盘的工程机械的行走控制方法。本发明同时提供一种采用液压底盘的工程机械的控制系统。

背景技术

一部完整的机器是由原动机、传动机构及控制部分(Control Section)、工作机组成。原动机包括电动机、内燃机等。工作机即完成该机器之工作任务的直接工作部分，如剪床的剪刀，车床的刀架、车刀、卡盘等。由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围较宽，以及其它操纵性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构，其作用是把原动机输出功率经过变换后传递给工作机。

传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。流体传动是以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动(HydraulicPower Transmission)、液力传动(Fluid drive)和气压传动(Pneumatics)。

液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。由于液压传动有许多突出的优点，因此，它被广泛地应用于机械制造、工程建筑、石油化工、交通运输、军事器械、矿山冶金、轻工、农机、渔业、林业等各方面。同时，也被应用到航天航空、海洋开发、核能工程和地震预测等各个工程技术领域。

目前，随着国内外液压技术的发展，液压元件的性能不断提高，价格不断降低，并相继出现了工程机械专用液压件和液压系统。液压传动与控制技术在程机械中获得了广泛应用，并在许多场合开始替代传统的机械传动结构。

液压传动具有良好的操控特性，在低速大转矩传动、频繁启停换向、微速动作和点动操作等方面具有先天的优越性。很多工程机械和低速工程车辆行走系统采用液压驱动，克服了机械传动和液力机械传动的诸多缺点。例如，在工程机械中，开始广泛采用液压底盘代替传统的机械底盘。液压底盘将传统机械底盘采用机械方式实现的行走、制动、转向等动作改为液压驱动，克服了原有系统的许多缺点。

但是现有技术下，对液压系统的控制仍然存在一些问题。尤其是现有的液压底盘在实现对工程机械驱动的过程中，驱动液压泵工作的发动机的油门开度、液压泵或液压马达的排量等必须在操作者进行控制时才会发生改变，而工程机械的工作状况会随着工作状况的不同而不断变化。例如，工程机械启动时，需要向驱动轮提供更大的输出扭矩，以实现加速过程；而进入正常行驶状态后，又需要提高驱动轮的转速以使该工程机械更快的运动。当工程机械在行走过程中遭遇阻力或者需要爬坡时，同样需要向驱动轮提供更大的扭矩，以克服阻力。上述不同的行走状态下的不同输出需求，需要液压系统进行相应变化，包括改变液压泵和液压马达的排量，以及调整发动机的油门开度等。上述控制过程无疑增加了驾驶难度，影响了液压底盘工程机械的操控性。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种液压底盘工程机械行走控制系统，该控制系统能够根据工程机械的工作状况自动调整液压系统各个重要元件的工作状态，使整个液压系统始终提供合适的行走驱动，避免功率浪费以及驱动力不足等情况的发生。本发明同时提供一种应用于上述系统的控制方法。

本发明提供的液压底盘工程机械行走控制方法，适用于采用电比例控制液压泵和电比例控制液压马达的液压行驶底盘，包括：

检测工程机械当前的工作状态，包括当前的负载状态、油门开度和实际行驶速度；

判断当前负载状态，若处于中低负载，并且实际速度与目标转速之差超过预定范围，则向液压马达提供相应的电流调整其排量，即实际转速低于目标转速时，向液压马达提供降低其排量的电流，实际转速高于目标转速时，向液压马达提供提高其排量的电流；若处于重载状态，则将液压马达排量调至最大；

根据当前液压马达排量、转速需求和当前系统压力计算系统所需功率；

根据系统所需功率向液压泵提供控制器达到所需排量的电流，该所需排量使液压泵吸收的功率满足液压马达的要求。

优选地，所述调节液压泵排量，具体是根据发动机当前的油门开度，确定其发动机特性曲线；根据油耗特性曲线，优先选择该油门开度下最低油耗点对应的转速作为控制发动机转速的目标转速，相应地，逐渐调整液压泵排量，在液压泵吸收的功率满足系统要求并且发动机转速最接近所述目标转速时的液压泵排量为该液压泵的最终排量。