本發(fā)明涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種車輛的控制裝置和控制方法。

背景技術(shù)：

工程機械是裝備工業(yè)的重要組成部分，主要用于國防建設(shè)工程、交通運輸建設(shè)，能源工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)、礦山等原材料工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)、農(nóng)林水利建設(shè)、工業(yè)與民用建筑、城市建設(shè)、環(huán)境保護等領(lǐng)域。

目前，高速行走系統(tǒng)多采用閉式系統(tǒng)，由液壓泵液壓馬達組成，液壓泵一般采用雙向變量泵，液壓馬達為變量馬達，液壓泵和液壓馬達的排量均由比例電磁閥的電流值大小控制。

變量液壓馬達在不同的排量下，能達到的最高轉(zhuǎn)速不同。當(dāng)車輛下坡或者車輛打滑時，馬達很容易出現(xiàn)超速現(xiàn)象，處于間隙工作工作區(qū)或超速工作區(qū)域，若處于超速工作區(qū)域或間歇性工作區(qū)域超過6秒，馬達將可能損壞。

因此，如何保證馬達處于正常的連續(xù)工作范圍，提高馬達的使用性能，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供了一種車輛的控制裝置，該控制裝置能夠根據(jù)車輛驅(qū)動回路中的實際工作情況，調(diào)節(jié)液壓馬達的工況，保證液壓馬達處于正常的連續(xù)工作范圍，提高液壓馬達的使用性能。本發(fā)明的另一個目的是提供了車輛的控制方法。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種車輛的控制裝置，包括傳感器組件、處理單元和控制單元；

所述車輛包括至少一組驅(qū)動回路，所述驅(qū)動回路包括液壓泵和至少一個液壓馬達；

所述傳感器組件包括轉(zhuǎn)速傳感器、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器；所述轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測所述液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速，所述第一壓力傳感器用于檢測所述液壓泵正轉(zhuǎn)時的供油壓力，所述第二壓力傳感器用于檢測所述液壓泵正轉(zhuǎn)時的回油壓力；

所述處理單元用于根據(jù)所述傳感器組件采集的信號獲取參數(shù)值，并根據(jù)所述參數(shù)值生成控制指令；

所述控制單元用于根據(jù)所述控制指令調(diào)節(jié)所述液壓馬達的控制電流。

可選的，所述處理單元包括轉(zhuǎn)速判斷模塊、壓力判斷模塊和指令生成模塊；

所述轉(zhuǎn)速判斷模塊用于判斷所述液壓馬達的轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述實際轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速時，觸發(fā)所述壓力判斷模塊進行壓力比較；

所述壓力判斷模塊用于生成所述液壓泵正轉(zhuǎn)時的所述供油壓力和所述回油壓力的比較結(jié)果；

所述指令生成模塊用于根據(jù)所述比較結(jié)果生成控制指令。

可選的，所述供油壓力大于所述回油壓力時，所述控制指令調(diào)節(jié)所述液壓馬達的所述控制電流加大所述液壓馬達的排量。

可選的，所述供油壓力小于所述回油壓力時，所述控制指令調(diào)節(jié)所述液壓馬達的所述控制電流減小所述液壓馬達的排量。

可選的，所述額定轉(zhuǎn)速根據(jù)所述液壓馬達的轉(zhuǎn)速限制曲線圖中排量與轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系獲取。

可選的，所述排量根據(jù)所述液壓馬達的馬達排量控制曲線圖中控制電流與排量的對應(yīng)關(guān)系獲取。

可選的，所述驅(qū)動回路包括多個所述液壓馬達，多個所述轉(zhuǎn)速傳感器分別檢測多個所述液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速。

可選的，包括多組所述驅(qū)動回路，所述處理單元根據(jù)各所述驅(qū)動回路中的所述參數(shù)值生成該驅(qū)動回路的控制指令。

本發(fā)明還提供了一種車輛的控制方法，所述車輛包括至少一組驅(qū)動回路，所述驅(qū)動回路包括液壓泵和至少一個液壓馬達；包括以下步驟：

傳感器組件檢測所述液壓馬達的轉(zhuǎn)速信號、液壓泵正轉(zhuǎn)時的供油壓力和回油壓力；

根據(jù)所述傳感器組件采集的數(shù)據(jù)獲取參數(shù)值，并根據(jù)所述參數(shù)值生成控制指令；

根據(jù)所述控制指令調(diào)節(jié)所述液壓馬達的控制電流。

可選的，還包括以下步驟：

S1，判斷所述轉(zhuǎn)速信號采集的實際轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的大小，若所述實際轉(zhuǎn)速大于所述額定轉(zhuǎn)速，則進入步驟S2；

S2，判斷所述供油壓力與所述回油壓力的大于，若供油壓力大于回油壓力，則進入步驟S3，若供油壓力小于回油壓力，則進入步驟S4；

S3，生成加大所述液壓馬達排量的控制電流；

S4，生成減小所述液壓馬達排量的控制電流。

本發(fā)明提供的車輛的控制裝置，包括傳感器組件、處理單元和控制單元；車輛包括至少一組驅(qū)動回路，驅(qū)動回路包括液壓泵和至少一個液壓馬達；傳感器組件包括轉(zhuǎn)速傳感器、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器；轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速，第一壓力傳感器用于檢測液壓泵正轉(zhuǎn)時的供油壓力，第二壓力傳感器用于檢測液壓泵正轉(zhuǎn)時的回油壓力；處理單元用于根據(jù)傳感器組件采集的信號獲取參數(shù)值，并根據(jù)參數(shù)值生成控制指令；控制單元用于根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)液壓馬達的控制電流。

車輛在行使過程中，驅(qū)動回路中液壓泵驅(qū)動液壓馬達，液壓馬達驅(qū)動行走機構(gòu)。車輛在前進過程中，如遇到下坡或打滑，液壓馬達很容易出現(xiàn)超速的情況。液壓馬達超速時，液壓泵有兩種運行狀態(tài)，一種是液壓泵正常運行，還是由液壓泵驅(qū)動液壓馬達；另一種是液壓泵非正常運行，液壓馬達反過來驅(qū)動液壓泵。由于液壓馬達的工作特性，對于液壓泵的上述兩種狀態(tài)，對液壓馬達的處理方式不同。該控制裝置根據(jù)車輛驅(qū)動回路中的實際工作情況，通過對液壓馬達的控制電流的調(diào)節(jié)，實時控制液壓馬達的排量，保證液壓馬達一直在可連續(xù)工作的轉(zhuǎn)速范圍下工作，提高液壓馬達的使用性能。

本發(fā)明還提供了一種車輛的控制方法，能夠有效防止液壓馬達的超速運行。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

圖1為液壓馬達的轉(zhuǎn)速限制曲線圖；

圖2為液壓馬達的馬達排量控制曲線圖；

圖3為本發(fā)明所提供的車輛的控制裝置一種具體實施方式的液壓原理圖。

其中，圖1至圖3中的附圖標(biāo)記和部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系如下：

A工作區(qū)域；B間歇性工作區(qū)域；C超速工作區(qū)域；

D正常工作區(qū)域；E非正常工作區(qū)域；

液壓泵1；液壓馬達2；傳感器組件3；處理單元4；控制單元5。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

下面以單泵雙馬達的液壓系統(tǒng)為例，需要說明的是，該控制裝置及控制方法同樣適用于單泵單馬達，單泵多馬達和多泵多馬達的液壓系統(tǒng)，附圖僅為了舉例說明，并不構(gòu)成對本申請的限制。

請參考圖1至圖3，圖1為液壓馬達的轉(zhuǎn)速限制曲線圖；圖2為液壓馬達的馬達排量控制曲線圖；圖3為本發(fā)明所提供的車輛的控制裝置一種具體實施方式的液壓原理圖。

在一種具體的實施方式中，本發(fā)明提供了一種車輛的控制裝置，包括傳感器組件3、處理單元4和控制單元5；

車輛包括至少一組驅(qū)動回路，驅(qū)動回路包括液壓泵1和至少一個液壓馬達2；

傳感器組件3包括轉(zhuǎn)速傳感器、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器；轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測液壓馬達2的實際轉(zhuǎn)速，第一壓力傳感器用于檢測液壓泵1正轉(zhuǎn)時的供油壓力，第二壓力傳感器用于檢測液壓泵1正轉(zhuǎn)時的回油壓力；

處理單元4用于根據(jù)傳感器組件3采集的信號獲取參數(shù)值，并根據(jù)參數(shù)值生成控制指令；

控制單元5用于根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)液壓馬達2的控制電流。

車輛在行使過程中，驅(qū)動回路中液壓泵1驅(qū)動液壓馬達2，液壓馬達2驅(qū)動行走機構(gòu)。車輛在前進過程中，如遇到下坡或打滑，液壓馬達2很容易出現(xiàn)超速的情況。液壓馬達2超速時，液壓泵1有兩種運行狀態(tài)，一種是液壓泵1正常運行，液壓泵1驅(qū)動液壓馬達2；另一種是液壓泵1非正常的運行，液壓馬達2反過來驅(qū)動液壓泵1。由于液壓馬達2的工作特性，液壓馬達2超速時對于液壓泵1的上述兩種狀態(tài)，液壓馬達2的處理方式不同。

該控制裝置中，車輛前進時，通過傳感器組件3判斷液壓馬達2的工作狀態(tài)，當(dāng)液壓馬達2出現(xiàn)超速情況時，判斷液壓泵1的工作狀態(tài)，根據(jù)液壓泵1的工作狀態(tài)調(diào)整液壓馬達2的控制電流，實時控制液壓馬達2的排量，保證液壓馬達2一直在可連續(xù)工作的轉(zhuǎn)速范圍下工作。

該控制裝置能夠根據(jù)車輛驅(qū)動回路中的實際工作情況，通過對液壓馬達2的控制電流的調(diào)節(jié)，實時控制液壓馬達2的排量，避免液壓馬達2處于超速工作區(qū)域或間歇性工作區(qū)域，保證液壓馬達2處于正常的連續(xù)工作范圍，提高了液壓馬達2的使用性能。

進一步具體的實施方式中，處理單元4包括轉(zhuǎn)速判斷模塊、壓力判斷模塊和指令生成模塊；

轉(zhuǎn)速判斷模塊用于判斷液壓馬達2的轉(zhuǎn)速，當(dāng)實際轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速時，觸發(fā)壓力判斷模塊進行壓力比較；

壓力判斷模塊用于生成液壓泵1正轉(zhuǎn)時的供油壓力和回油壓力的比較結(jié)果；

指令生成模塊用于根據(jù)比較結(jié)果生成控制指令。

液壓馬達2具有固有的特性，在不同的排量下具有不同額定轉(zhuǎn)速，液壓馬達2工作時，如果超過額定轉(zhuǎn)速會進入間歇性工作區(qū)域，如果轉(zhuǎn)速再繼續(xù)增大，則會進入超速工作區(qū)域，如果液壓馬達2處于超速工作區(qū)域或間歇性工作區(qū)域超過6秒，則液壓馬達2將可能損壞。

處理單元中的轉(zhuǎn)速判斷模塊在液壓馬達2運行過程中，實時的判斷液壓馬達2的轉(zhuǎn)速是否超過額定轉(zhuǎn)速，如果超過額定轉(zhuǎn)速則立馬啟動相應(yīng)的處理措施；啟動壓力判斷模塊判斷液壓泵1的工作狀態(tài)，然后根據(jù)液壓泵1的工作狀態(tài)，生成控制指令，調(diào)整液壓馬達2，使其始終處于工作區(qū)域，保證液壓馬達2處于正常的連續(xù)工作范圍。

一種優(yōu)選的實施方式中，供油壓力大于回油壓力時，控制指令調(diào)節(jié)液壓馬達2的控制電流加大液壓馬達2的排量。

在液壓馬達2轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速且液壓泵1的供油壓力大于回油壓力，此時根據(jù)圖2的液壓馬達的馬達排量控制曲線圖，通過調(diào)節(jié)馬達電流，加大馬達排量，使馬達轉(zhuǎn)速降低，低于額定轉(zhuǎn)速，達到保護液壓馬達2的目的。

另一種優(yōu)選的實施方式中，供油壓力小于回油壓力時，控制指令調(diào)節(jié)液壓馬達2的控制電流減小液壓馬達2的排量。

在液壓馬達2轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速且液壓泵1的供油壓力小于回油壓力，此時根據(jù)圖2的液壓馬達的馬達排量控制曲線圖，通過調(diào)節(jié)馬達電流，減小馬達排量，相當(dāng)于調(diào)高液壓馬達2的額定轉(zhuǎn)速，使馬達轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速，達到保護馬達的目的。

進一步具體的實施方式中，額定轉(zhuǎn)速根據(jù)液壓馬達2的轉(zhuǎn)速限制曲線圖中排量與轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系獲取。

液壓馬達2工作過程中，不同的排量對應(yīng)不同的額定轉(zhuǎn)速。圖1的轉(zhuǎn)速限制曲線圖為液壓馬達工作過程中排量與轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系，其中，A為工作區(qū)域；B為間歇性工作區(qū)域；C為超速工作區(qū)域。

通過液壓馬達2的控制電流的大小可以計算出液壓馬達2排量的大小，再根據(jù)圖1的液壓馬達的轉(zhuǎn)速特性曲線圖，可以獲得當(dāng)前排量下液壓馬達的額定轉(zhuǎn)速，即圖1中間歇性工作區(qū)域的下邊界線。

更進一步具體的實施方式中，排量根據(jù)液壓馬達2的馬達排量控制曲線圖中控制電流與排量的對應(yīng)關(guān)系獲取。

液壓馬達的控制電流與排量有一定對應(yīng)關(guān)系，具體如圖2所示，排量可以由控制電流通過計算得出，也可以通過圖2中的對應(yīng)關(guān)系獲取。圖2中，D為正常工作區(qū)域；E為非正常工作區(qū)域。L為控制電流與排量的對應(yīng)關(guān)系。

上述各具體的實施方式中，驅(qū)動回路包括多個液壓馬達2，多個轉(zhuǎn)速傳感器分別檢測多個液壓馬達2的實際轉(zhuǎn)速。

該控制裝置可以適用于一個液壓泵1多個液壓馬達2的驅(qū)動回路，請參考圖3，當(dāng)驅(qū)動回路中有多個液壓馬達2時，傳感器組件3包括多個轉(zhuǎn)速傳感器，多個轉(zhuǎn)速傳感器分別檢測多個液壓馬達2的實際轉(zhuǎn)速，然后處理單元分別比對各液壓馬達2的工作情況，當(dāng)某個液壓馬達2出現(xiàn)超速情況時，判斷驅(qū)動該液壓馬達2的液壓泵1的工作情況，然后相應(yīng)的調(diào)整該液壓馬達2的控制電流，調(diào)節(jié)液壓馬達2的轉(zhuǎn)速，使各液壓馬達2均處于可連續(xù)工作的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，保證整個驅(qū)動回路工作的可靠性。

上述各具體的實施方式中，包括多組驅(qū)動回路，處理單元根據(jù)各驅(qū)動回路中的參數(shù)值生成該驅(qū)動回路的控制指令。

車輛具有多泵多馬達的情況時，相當(dāng)于設(shè)有多組驅(qū)動回路，可在每組驅(qū)動回路中設(shè)置相應(yīng)的傳感器組件3、處理單元4和控制單元5，確保每個驅(qū)動回路均能夠可靠的工作，具體的，各驅(qū)動回路中的控制方式與上述類似，本文不再贅述。

本發(fā)明還提供了一種車輛的控制方法，車輛包括至少一組驅(qū)動回路，驅(qū)動回路包括液壓泵和至少一個液壓馬達；包括以下步驟：

傳感器組件檢測液壓馬達的轉(zhuǎn)速信號、液壓泵正轉(zhuǎn)時的供油壓力和回油壓力；

根據(jù)傳感器組件采集的數(shù)據(jù)獲取參數(shù)值，并根據(jù)參數(shù)值生成控制指令；

根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)液壓馬達的控制電流。

該控制方法中，車輛前進時，通過傳感器組件判斷液壓馬達的工作狀態(tài)，當(dāng)液壓馬達出現(xiàn)超速情況時，判斷液壓泵的工作狀態(tài)，根據(jù)液壓泵的工作狀態(tài)調(diào)整液壓馬達的控制電流，實時控制液壓馬達的排量，保證液壓馬達一直在可連續(xù)工作的轉(zhuǎn)速范圍下工作。

該控制方法能夠根據(jù)車輛驅(qū)動回路中的實際工作情況，通過對液壓馬達的控制電流的調(diào)節(jié)，實時控制液壓馬達的排量，避免液壓馬達處于超速工作區(qū)域或間歇性工作區(qū)域，保證液壓馬達處于正常的連續(xù)工作范圍，提高了液壓馬達的使用性能。

進一步優(yōu)選的實施方式中，該車輛的控制方法還包括以下步驟：

步驟S1，判斷轉(zhuǎn)速信號采集的實際轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的大小，若實際轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速，則進入步驟S2；

步驟S2，判斷供油壓力與回油壓力的大于，若供油壓力大于回油壓力，則進入步驟S3，若供油壓力小于回油壓力，則進入步驟S4；

步驟S3，生成加大液壓馬達排量的控制電流；

步驟S4，生成減小液壓馬達排量的控制電流。

液壓馬達在不同的排量下具有不同額定轉(zhuǎn)速，液壓馬達工作時，如果超過額定轉(zhuǎn)速會進入間歇性工作區(qū)域，如果轉(zhuǎn)速再繼續(xù)增大，則會進入超速工作區(qū)域，如果液壓馬達處于超速工作區(qū)域或間歇性工作區(qū)域超過6秒，則液壓馬達將可能損壞。

液壓馬達運行過程中，實時的判斷液壓馬達的轉(zhuǎn)速是否超過額定轉(zhuǎn)速，如果超過額定轉(zhuǎn)速則立馬啟動壓力判斷模塊判斷液壓泵的工作狀態(tài)，然后根據(jù)液壓泵的工作狀態(tài)，生成控制指令，調(diào)整液壓馬達。

在液壓馬達轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速且液壓泵的供油壓力大于回油壓力，通過調(diào)節(jié)馬達電流，加大馬達排量，使馬達轉(zhuǎn)速降低，低于額定轉(zhuǎn)速，達到保護液壓馬達的目的。

在液壓馬達轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速且液壓泵的供油壓力小于回油壓力，通過調(diào)節(jié)馬達電流，減小馬達排量，相當(dāng)于調(diào)高液壓馬達的額定轉(zhuǎn)速，使馬達轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速，達到保護馬達的目的。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。