[发明专利]一种基于CAN总线的全液压驱动载重运输车协同控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于CAN总线的全液压驱动载重运输车协同控制系统，适用于机械领域。

背景技术

全液压驱动载重运输车在工程机械领域中是一重要分支，它能适应现代化物流配送需要而蓬勃发展，广泛应用于大件超重型货物和工程设备及结构等的陆上运输。随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展，加上建筑业和工业，特别是重工业和其周边产业的飞速发展，对全液压驱动载重运输车的需求量和保有量连续快速增长。

把基于CAN总线的控制系统引入到载重运输车目的在于利用其标准化、模块化的特性以及它特别适用于复杂的工业现场，具有电磁干扰低、抗干扰能力强、可以直接驱动多片电液比例阀等优点。由于总线上传输的信号是数字量，这样就大大地提高了电液系统的精度，以及系统的抗干扰能力，从而改善了电液系统的性能与可靠性。正是基于CAN总线的优良特性，在这种大型载重运输车上多数都是采用了CAN总线。

发明内容

本发明提出了一种基于CAN总线的全液压驱动载重运输车协同控制系统，解决了其液压系统协同工作的控制问题，实现了载重运输车行车的智能控制以及控制系统故障和错误操作的自动排除与屏蔽作用，该技术达到了国际先进水平。

本发明所采用的技术方案是：所述控制系统包括液压驱动、液压转向和液压悬挂升降等3个液压系统。

所述液压系统由转向系统、驱动系统和悬挂升降系统3部分组成，对这3部分的协同控制就构成了载重运输车的控制核心。驱动系统是由闭式变量泵-变量马达恒功率系统组成的，而液压转向和液压悬挂升降系统采用了负载传感控制技术。

所述液压转向系统中8个轮组是通过电液比例多路阀11和回转液压缸26来实现独立转向的，液压悬挂升降系统的油液通过叠加式单向节流阀25、分流集流阀27和悬挂缸18来实现整车载重平台的整体升降，溢流阀20用于设定悬挂升降系统的最高工作压力。

所述液压悬挂升降系统采用开环控制，通过控制进入悬挂缸的流量来控制整车升降的速度与位置，保证整车基本保持水平状态升降，调整的状态可以通过显示器来观测。悬挂系统分为4个支撑组，构成对整个车身的多点支撑，易于保持车身水平。

所述液压转向系统采用闭环控制，以此保证每一轮组能够回转到位，为方便用户使用，允许用户对每一轮组进行调试，即单独对该组车轮进行操作。

所述微电控制系统是智能化的基于CAN总线与SPT-K控制系统。在这个CAN总线网络拓扑结构中，需要确定主控制器、从控制器和显示器的关联结构。控制器之间通过CAN总线PDOCProess Data object)广播的方式进行通信。

由于控制对象较多，在这个载重运输车上共用了6个控制器，主要由2个SPT-K-2023主控制器、2个SPT-X-AT72显示器和编码器，2个SPT-K-2024从控制器等组成。2个驾驶室中各有1个显示器和1个主控制器，分别是主控制器I和主控制器II，当驾驶员在一个驾驶室内工作时，电气锁定另一个驾驶室内的控制器以防产生错误动作。

所述主控制器用于读取驾驶室的操作信息和指令，包括开关、传感器和操作手柄等输入信息，进行数据处理后通过总线将各个控制信号发送给从控制器。主控制器同时还要根据接收从控制器上传的信息，例如执行机构的动作是否到位，并对系统数据是否正常作出判断，向从属控制器下达操作指令。如果系统没有正常工作，及时中断主程序并输出报警信息，操作人员可以根据显示伪嵌袒檐息直接对系统的故障点进行检修。

显示器为图形文本混合显示器。它有2个CAN-BUS接口与控制器相连。可以使用面板上的数字按键和功能键进行翻屏、修改参数等。从控制器SPT-K-2024安装于车身上面，它除了直接驱动执行机构外，还要读取相关传感器的数据信息，通过CAN总线发送给主控制器。

本发明的有益效果是：该控制系统解决了其液压系统协同工作的控制问题，实现了载重运输车行车的智能控制以及控制系统故障和错误操作的自动排除与屏蔽作用，该技术达到了国际先进水平。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的液压悬挂升降与液压转向系统原理图。

图2是本发明的转向系统的位置控制框图。

图3是本发明的100 t载重运输车的CAN网络拓扑结构。