一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域，尤其是關(guān)于農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域的行走速度控制系統(tǒng)及控制 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)業(yè)機械的工作環(huán)境分為轉(zhuǎn)場與工作兩種模式，實際工作中，現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)機械有 如下不便與缺陷：在轉(zhuǎn)場模式時，駕駛員總希望速度快，本能操作將發(fā)動機油門踩在最大， 增加了耗油量，實際上，轉(zhuǎn)場模式對農(nóng)業(yè)機械的行走最高速度要求比較低，不需要將發(fā)動機 油門放到最大；在工作模式時，手動控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的操作繁雜，需要駕駛員操作行走 無級變速手柄和換擋桿換擋來改變行走速度，增加了駕駛員的勞動強度，故障率增多，工作 效率降低。
[0003] 針對上述缺陷，急需設(shè)計出一種操作方便的農(nóng)業(yè)機械行走速度控制系統(tǒng)及控制方 法，能針對轉(zhuǎn)場與工作兩種模式，給出手動、自動不同的控制方法，在轉(zhuǎn)場模式時，使發(fā)動機 工作在經(jīng)濟轉(zhuǎn)速，經(jīng)濟省油；在工作模式時，控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，降低故障率、提高工作效 率。本發(fā)明人在多年實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，積極研宄創(chuàng)新，經(jīng)過反復(fù)實驗及改進，發(fā)明了一種 能解決上述問題的用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制系統(tǒng)及控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于，公開一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制系統(tǒng)及控制方 法，以克服現(xiàn)有用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制系統(tǒng)及控制方法存在的缺陷，將系統(tǒng)分為四 種控制模式，操作簡單，降低耗油量和系統(tǒng)故障率，提高工作效率，非常適于實用。
[0005] 本發(fā)明具體是采用以下技術(shù)方案及技術(shù)措施來實現(xiàn)的。
[0006] 本發(fā)明提出一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制系統(tǒng)，包括高壓共軌發(fā)動機、靜液 壓系統(tǒng)、動力換擋變速箱、行走裝置、手動/自動控制按鈕、轉(zhuǎn)場/工作模式按鈕、控制器、行 走速度傳感器、油門踏板、操作手柄以及換擋按鈕，其中，所述高壓共軌發(fā)動機驅(qū)動靜液壓 系統(tǒng)，靜液壓系統(tǒng)傳遞動力至動力換擋變速箱，動力換擋變速箱傳遞動力驅(qū)動行走裝置，所 述手動/自動控制按鈕、轉(zhuǎn)場/工作模式按鈕分別連接至控制器，控制器分別與高壓共軌發(fā) 動機、靜液壓系統(tǒng)及動力換擋變速箱連接，所述行走速度傳感器及油門踏板分別連接至控 制器，油門踏板及轉(zhuǎn)場/工作模式按鈕又分別連接到高壓共軌發(fā)動機，操作手柄連接靜液 壓系統(tǒng)，換擋按鈕連接動力換擋變速箱；在手動/自動控制按鈕及轉(zhuǎn)場/工作模式按鈕的控 制下，所述用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制系統(tǒng)分為四種控制模式：手動控制轉(zhuǎn)場模式、手動 控制工作模式、自動控制轉(zhuǎn)場模式、自動控制工作模式，在手動控制轉(zhuǎn)場模式下，由油門踏 板改變高壓共軌發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，在其余三種模式下由控制器將所述高壓共軌發(fā)動機的轉(zhuǎn)速 穩(wěn)定在經(jīng)濟轉(zhuǎn)速或工作轉(zhuǎn)速。所述四種控制模式以手動控制優(yōu)先，自動控制只有在選擇時 才會進入，在自動控制下進行手動操作，則轉(zhuǎn)為手動控制。
[0007] 本發(fā)明還采用以下技術(shù)方案及技術(shù)措施來實現(xiàn)。
[0008] 本發(fā)明提出一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制方法，由手動/自動控制按鈕、轉(zhuǎn) 場/工作模式按鈕傳輸控制模式信號到控制器；控制器對控制模式信號進行處理，得到如 下四種控制模式之一：手動控制轉(zhuǎn)場模式、手動控制工作模式、自動控制轉(zhuǎn)場模式、自動控 制工作模式，初始默認為手動控制，在手動控制轉(zhuǎn)場模式下，由油門踏板改變高壓共軌發(fā)動 機的轉(zhuǎn)速，在其余三種模式下由控制器將所述高壓共軌發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在經(jīng)濟轉(zhuǎn)速或工 作轉(zhuǎn)速，并通過手動控制或由控制器自動控制的方法，改變靜液壓系統(tǒng)的液壓馬達轉(zhuǎn)速及 動力換擋變速箱的傳動比；高壓共軌發(fā)動機驅(qū)動靜液壓系統(tǒng)，靜液壓系統(tǒng)傳遞動力至動力 換擋變速箱，由動力換擋變速箱傳遞動力驅(qū)動行走裝置，使實際行走速度與目標(biāo)行走速度 一致，控制行走速度，該實際行走速度是由行走速度傳感器測量的信號經(jīng)控制器處理得出 的。
[0009] 較佳的，前述一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制方法，其中所述手動控制轉(zhuǎn)場模 式的操作步驟為：利用油門踏板改變高壓共軌發(fā)動機的轉(zhuǎn)速；通過操作手柄改變靜液壓系 統(tǒng)的液壓馬達轉(zhuǎn)速；操作換擋按鈕對動力換擋變速箱進行換擋，從而控制行走速度。
[0010] 較佳的，前述一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制方法，其中所述手動控制工作模 式的操作步驟為：操作工作模式按鈕將工作模式信號傳輸?shù)娇刂破鳎刂破鲗π盘柼幚?后，控制高壓共軌發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在工作轉(zhuǎn)速，此時油門踏板不起作用；通過操作手柄 改變靜液壓系統(tǒng)的液壓馬達轉(zhuǎn)速，操作換擋按鈕對動力換擋變速箱換擋，從而控制行走速 度。
[0011] 較佳的，前述一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制方法，其中所述自動控制轉(zhuǎn)場模 式的操作步驟為：操作轉(zhuǎn)場模式按鈕將轉(zhuǎn)場模式信號傳輸?shù)娇刂破?，控制器對轉(zhuǎn)場模式信 號處理后，控制高壓共軌發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在經(jīng)濟轉(zhuǎn)速；油門踏板電位計將油門踏板信號 傳輸?shù)娇刂破?，控制器對油門信號進行處理，將處理后的信號輸出至靜液壓系統(tǒng)和動力換 擋變速箱，改變靜液壓系統(tǒng)的液壓馬達轉(zhuǎn)速和動力換擋變速箱的傳動比，從而控制行走速 度。
[0012] 較佳的，前述一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制方法，所述控制器對 油門信號進行處理的方法是：對油門踏板電位計測量范圍與行走速度進行線性 擬合，將行走速度由低檔位到高檔位分為三個檔位速度：一檔檔位速度是[0， v1?mi.Y ]，二檔檔位速度是（〇, ]，三檔檔位速度是（〇, V3mcix]，檔位速度Vlm似 〈''2 mcix〈 V3mcix ;控制器對門踏板電位計的油門踏板信號進行處理，計算出行走目標(biāo)速 度，并歸入所述三個檔位速度之一，以低檔位優(yōu)先，得出目標(biāo)檔位；控制器輸出目標(biāo)檔位信 號至動力換擋變速箱，與動力換擋變速箱的當(dāng)前檔位比較，如果目標(biāo)檔位超出當(dāng)前檔位，則 使動力換擋變速箱換到相應(yīng)檔位，如果目標(biāo)檔位沒有超出當(dāng)前檔位，則控制器輸出目標(biāo)檔 位信號至靜液壓系統(tǒng)，改變液壓馬達轉(zhuǎn)速，控制行走速度。
[0013] 較佳的，前述一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制方法，其中所述自動控制工作模 式的操作步驟為：操作工作模式按鈕將工作模式信號傳輸?shù)娇刂破?，控制器對工作模式?號處理后，控制高壓共軌發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在工作轉(zhuǎn)速，此時油門踏板電位計不起作用；農(nóng) 業(yè)機械的關(guān)鍵工作部件的實際負荷信號傳輸?shù)娇刂破?，控制器對實際負荷信號與設(shè)定在控 制器中的目標(biāo)負荷信號進行處理，將處理后的信號輸出至靜液壓系統(tǒng)和動力換擋變速箱， 改變靜液壓系統(tǒng)的液壓馬達轉(zhuǎn)速和動力換擋變速箱的傳動比，從而控制行走速度。
[0014] 較佳的，前述一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制方法，所述控制器對實際負荷信 號與目標(biāo)負荷信號進行處理的方法是：所述關(guān)鍵工作部件的實際負荷信號傳輸至控制器， 控制器對所述實際負荷與設(shè)定在控制器中的目標(biāo)負荷進行比較，當(dāng)實際負荷小于目標(biāo)負荷 時，控制器輸出信號至靜液壓系統(tǒng)，提高靜液壓系統(tǒng)的液壓馬達轉(zhuǎn)速，如果液壓馬達轉(zhuǎn)速達 到最大值，實際負荷仍小于目標(biāo)負荷，則控制器輸出信號至動力換擋變速箱，換高一個檔 位；當(dāng)實際負荷大于目標(biāo)負荷時，控制器輸出信號至靜液壓系統(tǒng)，降低靜液壓系統(tǒng)的液壓馬 達轉(zhuǎn)速，如果行走速度達到低檔位速度，則動力換擋變速箱換低一個檔位，控制行走速度。
[0015] 較佳的，前述一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制方法，還包括手動操作的倒車方 法，手動將操作手柄換到倒車位，此時，動力換擋變速箱只能工作在一檔檔位，利用油門踏 板改變高壓共軌發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，通過操作手柄改變靜液壓系統(tǒng)的液壓馬達轉(zhuǎn)速，從而控制 倒車。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有下述優(yōu)點及有益效果：本發(fā)明的農(nóng)業(yè)機械行走 速度控制系統(tǒng)及控制方法有四種控制模式，即手動控制轉(zhuǎn)場模式、手動控制工作模式、自動 控制轉(zhuǎn)場模式、自動控制工作模式，對用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制以手動控制優(yōu)先，增強 系統(tǒng)的可操作性，降低了系統(tǒng)故障率，轉(zhuǎn)場模式時，控制高壓共軌發(fā)動機穩(wěn)定在經(jīng)濟轉(zhuǎn)速， 經(jīng)濟省油，工作模式時，控制高壓共軌發(fā)動機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在工作轉(zhuǎn)速，提高了工作效率。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明一種用于農(nóng)業(yè)機械的行走速度控制系統(tǒng)及控制方法的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0018] 為使本發(fā)明的內(nèi)容更明顯易懂，以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細