本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于靜液壓自走農(nóng)機的剎車燈控制裝置，還該控制裝置的具體控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的農(nóng)田作業(yè)機械，在每個作業(yè)循環(huán)中都需要起步加速和停車減速，且大多采用操作手柄的前進位置、中間位置及后退位置來控制車輛的前進、停止及后退。當駕駛員在車輛前進(或后退)過程中遇到緊急狀況時，會猛然拉動手柄，意圖使車輛緊急制動或加速，上述操作中存在由于用力過猛會把手柄拉過中間位置，造成車輛反向運動的風(fēng)險，大大降低了機械制動的安全性。

再者農(nóng)田作業(yè)機械在滿載時，整機質(zhì)量較大，其在起步加速和停車減速中都會產(chǎn)生較大的慣性。因此對液壓系統(tǒng)帶來較大的慣性負載，慣性負載不僅給液壓系統(tǒng)帶來沖擊，也縮短了元件的使用壽命，也影響了農(nóng)田作業(yè)機械的作業(yè)質(zhì)量。

在剎車過程中，為了對周側(cè)的其它機械設(shè)備或工作人員形成剎車預(yù)警，在作業(yè)機械上都安裝有剎車燈?，F(xiàn)有技術(shù)中一般采用在剎車液壓回路上，安裝壓力開關(guān)的方式來控制剎車燈點亮，這種剎車燈的控制方式既增加了機械的結(jié)構(gòu)和成本，又增加了故障點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種控制機械運行時防止用力過大造成手柄操作過度、簡單可靠，有助于降低故障點和整車成本的應(yīng)用于靜液壓自走農(nóng)機的剎車燈控制裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種應(yīng)用于靜液壓自走農(nóng)機的剎車燈控制裝置，包括安裝在操作手柄內(nèi)的霍爾傳感器、用于調(diào)節(jié)液壓泵前進擺角的前進比例電磁閥、用于調(diào)節(jié)液壓泵后退擺角的后退比例電磁閥，所述霍爾傳感器電連接有plc控制器，所述plc控制器的輸出端連接至所述前進比例電磁閥和所述后退比例電磁閥，所述plc控制器的輸出端還連接有繼電器，還包括與供電電源連接的剎車燈，所述供電電源與所述剎車燈之間串聯(lián)有繼電器常開觸點，所述剎車燈、所述繼電器、所述前進比例電磁閥和所述后退比例電磁閥還分別安全接地。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述plc控制器包括微處理器，所述微處理器連接有第一定時器、第二定時器、比較器和接口電路。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述霍爾傳感器的電壓輸入端連接至所述plc控制器的vss_2腳，所述霍爾傳感器的電壓信號輸出端連接至所述plc控制器的in_1腳，所述霍爾傳感器的接地端連接至所述plc控制器的in_39腳。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述前進比例電磁閥連接至plc控制器的out(1)腳，所述后退比例電磁閥連接至plc控制器的out(3)腳；所述繼電器連接至plc控制器的out(32)腳。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述剎車燈包括至少兩個燈體，所述燈體并聯(lián)設(shè)置于所述繼電器常開觸點和接地之間。

本發(fā)明還涉及上述剎車燈控制裝置使用的控制方法，包括以下步驟，

步驟一、參數(shù)設(shè)定

在所述plc控制器內(nèi)設(shè)定電流差常數(shù)、設(shè)定相鄰兩次所述plc控制器檢測所述前進比例電磁閥電流變化的間隔時間為t、設(shè)定所述第一定時器和所述第二定時器的定時時間段分別為t；

步驟二、電流差值判斷函數(shù)

在時間段t內(nèi)檢測到所述前進比例電磁閥的電流減小量△i，將所述電流減小量△i傳送至所述plc控制器內(nèi)與所述電流差常數(shù)icons進行比較，

△i<0時，所述plc控制器輸出控制信號，即剎車燈熄滅結(jié)果q；

0<△i<icons時，繼續(xù)下一時間段t內(nèi)的所述電流減小量△i的檢測、傳送和比較；

△i>icons時，自動進入步驟三；

步驟三、定時器函數(shù)

a、通過所述plc控制器，設(shè)定所述第一定時器和所述第二定時器的切換次數(shù)限制常數(shù)m；

b、所述plc控制器開啟所述第一定時器，定時時間為t，根據(jù)所述plc控制器內(nèi)所述電流減小量△i與所述電流差常數(shù)icons的比較結(jié)果：

△i>icons時，輸出結(jié)果q1，并進入c步，否則進入e步；

c、超過間隔時間為t、未達到定時時間段t，所述plc控制器開啟所述第二定時器，所述第一定時器和所述第二定時器循環(huán)切換檢測使用，切換次數(shù)為x，x≤m；

d、在所述第二定時器的定時時間t內(nèi)，根據(jù)所述plc控制器內(nèi)所述電流減小量△i與所述電流差常數(shù)icons的比較結(jié)果：繼續(xù)為△i>icons時，輸出結(jié)果q2，并進入e步，否則返回至b步；

e、根據(jù)所述第一定時器和所述第二定時器各定時時間t的檢測結(jié)果，將檢測結(jié)果進行函數(shù)計算，函數(shù)式為：(q1orq2orq3……orqx)andnotq控制剎車燈工作信號輸出。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：采用霍爾傳感器的電信號來控制動力或制動系統(tǒng)的油液輸送，實現(xiàn)了電-液控制，避免了駕駛員在車輛前進(或后退)過程中遇到緊急狀況猛然拉動手柄過度的現(xiàn)象，實現(xiàn)了柔性快速制動，柔性工作制動可以最大限度地減小對液壓系統(tǒng)的沖擊，及發(fā)動機因馬達制動造成轉(zhuǎn)速升高，有助于保證發(fā)動機的使用壽命，杜絕了造成車輛反向運動的風(fēng)險，提高了機械制動的安全性，保證了車輛行駛的安全性，本發(fā)明利用繼電器代替了壓力開關(guān)的使用，既簡化了機械結(jié)構(gòu)，減小了生產(chǎn)成本，又減少了故障點。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1是本發(fā)明實施例的電路原理圖；

圖2是本發(fā)明實施例電流差值判斷函數(shù)的流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例定時器函數(shù)的流程圖；

圖中：1-操作手柄；2-霍爾傳感器；3-plc控制器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，進一步闡述本發(fā)明。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認識到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護范圍。

如圖1所示，一種應(yīng)用于靜液壓自走農(nóng)機的剎車燈控制裝置，包括安裝在操作手柄1內(nèi)的霍爾傳感器2、用于調(diào)節(jié)液壓泵前進擺角的前進比例電磁閥q4、用于調(diào)節(jié)液壓泵后退擺角的后退比例電磁閥q5，所述前進比例電磁閥q4與所述后退比例電磁閥q5配合所述操作手柄1，通過操作所述操作手柄1，可以控制所述調(diào)節(jié)液壓泵的擺角，進而調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)內(nèi)的液壓，實現(xiàn)機械的前進或后退的控制。利用所述霍爾傳感器2檢測所述操作手柄1的操控位置的遠離和具體方法，為本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所熟知的內(nèi)容，在此不再詳細說明。所述霍爾傳感器2電連接有plc控制器3，所述plc控制器3的輸出端連接至所述前進比例電磁閥q4和所述后退比例電磁閥q5，所述plc控制器3的輸出端還連接有繼電器km，還包括與供電電源v連接的剎車燈，所述供電電源v與所述剎車燈之間串聯(lián)有繼電器常開觸點km-1，所述剎車燈、所述繼電器km、所述前進比例電磁閥q4和所述后退比例電磁閥q5還分別安全接地。

所述plc控制器3包括微處理器，所述微處理器連接有第一定時器、第二定時器、比較器和接口電路，且plc控制器3的具體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部連接方式和工作原理，為本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所熟知的內(nèi)容，在此不再詳細說明。

本實施例中的所述plc控制器3設(shè)置為力士樂rc28-14，所述霍爾傳感器2的電壓輸入端連接至所述plc控制器3的vss_2腳，即所述plc控制器3的232針腳，該針腳用來為所述霍爾傳感器2提供10v的工作電壓；所述霍爾傳感器2的電壓信號輸出端連接至所述plc控制器3的in_1腳，即所述plc控制器3的250針腳，該腳將所述霍爾傳感器2檢測產(chǎn)生的模擬電壓信號輸送至所述plc控制器3內(nèi)；所述霍爾傳感器2的接地端連接至所述plc控制器3的in_39腳，即所述plc控制器3的146針腳，該腳使所述霍爾傳感器2進行安全接地。

所述前進比例電磁閥q4連接至plc控制器3的out(1)腳，即所述plc控制器3的153針腳，所述后退比例電磁閥q5連接至plc控制器3的out(3)腳，即所述plc控制器3的177針腳，所述繼電器km連接至plc控制器3的out(32)腳，即所述plc控制器3的257針腳，所述plc控制器3的153針腳和所述plc控制器3的177針腳均為所述plc控制器3pwm脈沖信號輸出端子，用來輸出pwm脈沖控制信號，從而驅(qū)動相應(yīng)的電磁閥進行定量動作。

本實施例的工作原理如下所述：

控制農(nóng)田作業(yè)機械行走的所述操作手柄1，從前進位置拉到中間位置，所述plc控制器3的pwm信號在輸出之前，首先經(jīng)過一個時間常數(shù)τ可變的數(shù)字一階低通濾波器，使輸出按照一階慣性的形式輸出，驅(qū)動所述前進比例電磁閥q4的電流，電流按一階慣性形式減小，直至電流變成零，產(chǎn)生制動。

控制農(nóng)田作業(yè)機械行走的所述操作手柄1，拉到中間位置過程中，需要給出一個時間范圍t，時間范圍t可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整，如果在時間范圍t內(nèi)，所述操作手柄1的位移量大于系統(tǒng)設(shè)定的臨界值，則認為滿足觸發(fā)快速制動的條件，在此條件下減小數(shù)字一階低通濾波器的時間常數(shù)τ，獲得減小速率更大的所述前進比例電磁閥q4的電流，以獲得比工作制動更顯著的制動效果。

當把控制農(nóng)田作業(yè)機械行走的所述操作手柄1，從前進位置拉過中間位置，到達后退位置時，判斷所述操作手柄1從前進位置到后退位置的換向時間，若換向時間小于1s，所述plc控制器3的pwm輸出端口控制所述前進比例電磁閥q4的電流減小，直至電流變成零，從而控制車輛制動，若換向時間大于1s，所述前進比例電磁閥q4的電流減小至電流變成零后，待車輛靜止后，所述plc控制器3會根據(jù)所述操作手柄1在后退位置的位移量，計算所述后退比例電磁閥q5的驅(qū)動電流值，繼而以一階慣性形式驅(qū)動后退比例電磁閥q5，使車輛倒車。

本實施例采用霍爾傳感器2的電信號來控制動力或制動系統(tǒng)的油液輸送，實現(xiàn)了電-液控制，避免了駕駛員在車輛前進(或后退)過程中遇到緊急狀況猛然拉動手柄過度的現(xiàn)象，實現(xiàn)了柔性快速制動，柔性工作制動可以最大限度地減小對液壓系統(tǒng)的沖擊，及發(fā)動機因馬達制動造成轉(zhuǎn)速升高，有助于保證發(fā)動機的使用壽命，杜絕了造成車輛反向運動的風(fēng)險，提高了機械制動的安全性，保證了車輛行駛的安全性。

本實施例為了達到較好的剎車警示效果，所述剎車燈包括至少兩個燈體，即燈體l1和燈體l2，所述燈體并聯(lián)設(shè)置于所述繼電器常開觸點km-1和接地之間，當所述plc控制器3控制所述繼電器km動作時，所述繼電器常開觸點km-1閉合，所述剎車燈與所述供電電源v接通，所述剎車燈得電點亮，進行剎車警示。所述供電電源v可以設(shè)置為機械上的蓄電瓶等電量存儲裝置。

如圖2和圖3所示，本實施例還涉及上述剎車燈控制裝置使用的控制方法，包括以下步驟，

步驟一、參數(shù)設(shè)定

在所述plc控制器3內(nèi)設(shè)定電流差常數(shù)、設(shè)定相鄰兩次所述plc控制器3檢測所述前進比例電磁閥q4電流變化的間隔時間為t、設(shè)定所述第一定時器和所述第二定時器的定時時間段分別為t；

步驟二、電流差值判斷函數(shù)

在時間段t內(nèi)檢測到所述前進比例電磁閥q4的電流減小量△i，將所述電流減小量△i傳送至所述plc控制器3內(nèi)與所述電流差常數(shù)icons進行比較，

△i<0時，所述plc控制器3輸出控制信號，即剎車燈熄滅結(jié)果q；

0<△i<icons時，繼續(xù)下一時間段t內(nèi)的所述電流減小量△i的檢測、傳送和比較；

△i>icons時，自動進入步驟三；

步驟三、定時器函數(shù)

a、通過所述plc控制器3，設(shè)定所述第一定時器和所述第二定時器的切換次數(shù)限制常數(shù)m；

b、所述plc控制器3開啟所述第一定時器，定時時間為t，根據(jù)所述plc控制器3內(nèi)所述電流減小量△i與所述電流差常數(shù)icons的比較結(jié)果：

△i>icons時，輸出結(jié)果q1，即所述plc控制器3控制所述繼電器km接通，所述剎車燈通電工作，并進入c步，否則進入e步；

c、超過間隔時間為t、未達到定時時間段t，所述plc控制器3開啟所述第二定時器，所述第一定時器和所述第二定時器循環(huán)切換檢測使用，切換次數(shù)為x，x≤m；

d、在所述第二定時器的定時時間t內(nèi)，根據(jù)所述plc控制器3內(nèi)所述電流減小量△i與所述電流差常數(shù)icons的比較結(jié)果：繼續(xù)為△i>icons時，輸出結(jié)果q2，即所述plc控制器3控制所述繼電器km接通，所述剎車燈通電工作，并進入e步，否則返回至b步；

e、根據(jù)所述第一定時器和所述第二定時器各定時時間t的檢測結(jié)果，將檢測結(jié)果進行函數(shù)計算，函數(shù)式為：(q1orq2orq3……orqx)andnotq控制剎車燈工作信號輸出。

也就是說，車輛正常行駛后，所述plc控制器3每隔一定時間段t，該時間段t的長短可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整，檢測在第一定時器或第二定時器的定時時間t內(nèi)，所述前進比例電磁閥q4的所述電流減小量△i，若通過往后拉動控制車輛行走的所述操作手柄1，使車輛減速的幅度超過一定的范圍，所述電流減小量△i會大于設(shè)定值icons，所述plc控制器3開啟所述第一定時器(定時時間為t)，該定時器的輸出信號控制所述繼電器km接通，繼而控制所述剎車燈點亮；時間超過t后，若未到定時器的定時時間t，而所述前進比例電磁閥q4的電流的減小量又大于一定值icons，則再開啟第二定時器(定時時間也為t)，該定時器的輸出使所述繼電器km的輸出維持接通狀態(tài)。

由此可見，通過所述第一定時器和所述第二定時器的交替控制，使車輛持續(xù)剎車期間保持所述剎車燈持續(xù)點亮。若t時間內(nèi)主泵電流減小量為0，則繼續(xù)進行判斷電流減小量的循環(huán)，若t時間所述內(nèi)調(diào)節(jié)液壓泵電流減小量為負，立即輸出信號控制所述剎車燈熄滅。

通過上述結(jié)構(gòu)和控制方法，本實施例利用繼電器km代替了壓力開關(guān)的使用，既簡化了機械結(jié)構(gòu)，減小了生產(chǎn)成本，又減少了故障點。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。