本發(fā)明涉及壓路機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓路機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

目前行業(yè)內(nèi)的單鋼輪壓路機(jī)分為機(jī)械式壓路機(jī)和液壓式壓路機(jī)，其中機(jī)械式壓路機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速箱、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋組成，發(fā)動(dòng)機(jī)通過離合器與變速箱連接。整機(jī)換擋操作時(shí)均采用人工腳踏離合器的操縱形式，踩下離合踏板，使離合器中壓盤與摩擦盤分離，即分離發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱，然后操作變速箱換擋，操作方式類似于手動(dòng)擋汽車。

這種人工腳踏式離合器操縱的壓路機(jī)存在以下問題：1、人工踩踏離合器來切斷動(dòng)力傳動(dòng)，增加了駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度；2、人工操控動(dòng)力傳遞和切斷，容易引發(fā)機(jī)械沖擊，影響操縱舒適性及作業(yè)質(zhì)量；3、人工腳踏式離合器的操作方式所需的執(zhí)行元件較多，故障點(diǎn)多，降低了整機(jī)可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種壓路機(jī)控制系統(tǒng)，以解決駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度大、操作舒適性差及整機(jī)可靠性低的問題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種壓路機(jī)控制系統(tǒng)，包括：

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電磁離合器、電控變速箱、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過所述電磁離合器與所述電控變速箱相連，所述電控變速箱與所述傳動(dòng)軸相連，所述傳動(dòng)軸與所述驅(qū)動(dòng)橋相連；

自動(dòng)換擋操縱系統(tǒng)，其包括行走手柄、擋位選擇器、壓力傳感器、自動(dòng)模式開關(guān)、控制器、所述電磁離合器和所述電控變速箱，所述壓力傳感器用于檢測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力值，所述行走手柄、擋位選擇器、壓力傳感器和自動(dòng)模式開關(guān)均與所述控制器電連接，所述控制器分別與所述電磁離合器和電控變速箱電連接。

作為優(yōu)選，所述電磁離合器包括：外殼、接近開關(guān)、N極電磁鐵、壓盤、S極電磁鐵、傳動(dòng)軸和摩擦盤；

所述摩擦盤與所述發(fā)動(dòng)機(jī)相連，所述傳動(dòng)軸與所述電控變速箱相連，所述外殼內(nèi)設(shè)置有與所述摩擦盤相連的S極電磁鐵和與所述壓盤相連的N極電磁鐵，所述壓盤位于所述S極電磁鐵與N極電磁鐵之間，所述接近開關(guān)設(shè)置于所述外殼上，用于感應(yīng)所述壓盤的位置信號(hào)，所述接近開關(guān)與所述控制器電連接。

一種如上述壓路機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，包括人工換擋模式和自動(dòng)換擋模式，具體如下：

1)當(dāng)自動(dòng)模式開關(guān)斷開時(shí)，整機(jī)處于人工換擋模式，切換擋位時(shí)，先推動(dòng)行走手柄至前進(jìn)擋位或后退擋位，再將擋位選擇器選擇在相應(yīng)速度擋位，整車即按相應(yīng)速度前進(jìn)或后退；

2)當(dāng)自動(dòng)模式開關(guān)閉合時(shí)，整機(jī)處于自動(dòng)換擋模式，控制器根據(jù)壓力傳感器檢測(cè)到的壓力值來判斷外部負(fù)載的大小，從而控制電控變速箱切換擋位。

作為優(yōu)選，所述1)具體為：

發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，此時(shí)行走手柄在中位，擋位選擇器在0擋，電控變速箱默認(rèn)在0擋，整機(jī)不動(dòng)作；

切換1擋擋位時(shí)，先手動(dòng)將行走手柄推至前進(jìn)或后退擋位，觸發(fā)前進(jìn)限位開關(guān)或后退限位開關(guān)，控制器控制電磁離合器分離發(fā)動(dòng)機(jī)和電控變速箱，然后擋位選擇器選擇1擋位，控制器將前進(jìn)1擋或后退1擋信號(hào)輸出給電控變速箱，然后控制器再控制電磁離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)與電控變速箱結(jié)合，整機(jī)即按1擋速度前進(jìn)或后退；

切換2擋擋位和3擋擋位的方法同切換1擋擋位方法。

作為優(yōu)選，所述2)具體為：

當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到的壓力值在第一時(shí)間段內(nèi)持續(xù)小于第一閾值時(shí)，則控制器會(huì)判定外部負(fù)載較小，因此控制器控制電控變速箱從自動(dòng)1擋切換成2擋，如果此時(shí)已經(jīng)是自動(dòng)2擋則不做變化；反之，當(dāng)壓力傳感器檢測(cè)到的壓力值在第一時(shí)間段內(nèi)持續(xù)大于第一閾值時(shí)，則控制器會(huì)判定外部負(fù)載較大，因此控制器會(huì)控制電控變速箱從自動(dòng)2擋切換成自動(dòng)1擋，如果此時(shí)已經(jīng)是自動(dòng)1擋則不做變化。

作為優(yōu)選，所述第一時(shí)間段為5-7s。

作為優(yōu)選，所述第一閾值為14-16MPa。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提供一種壓路機(jī)控制系統(tǒng)及其控制方法，包括動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和自動(dòng)換擋操作系統(tǒng)，通過自動(dòng)模式開關(guān)的斷開和閉合，可實(shí)現(xiàn)人工換擋模式和自動(dòng)換擋模式兩種功能，人工換擋模式下，行走手柄將前進(jìn)或后退的方向信號(hào)傳遞給控制器，擋位選擇器將擋位信號(hào)輸入給控制器，控制器根據(jù)擋位信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，換擋時(shí)無需踩踏式離合器，控制器根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯控制，控制電磁離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)分離或結(jié)合，并控制電控變速箱換擋，換擋過程平穩(wěn)，操縱方便，有效降低了駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，提升整機(jī)可靠性；自動(dòng)換擋模式下，控制器通過壓力傳感器傳遞的壓力數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，判斷現(xiàn)場(chǎng)整機(jī)作業(yè)負(fù)荷程度，根據(jù)負(fù)荷程度的大小進(jìn)行1擋和2擋的自動(dòng)切換，從而提高作業(yè)效率和作業(yè)可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的壓路機(jī)控制系統(tǒng)的原理示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的電磁離合器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的人工換擋模式的電氣原理示意圖；

圖4是本發(fā)明提供的自動(dòng)換擋模式的電氣原理示意圖。

圖中：

1-行走手柄；1a-前進(jìn)擋位；1b-后退擋位；11-前進(jìn)限位開關(guān)；12-后退限位開關(guān)；

2-擋位選擇器；2a-0擋位；2b-1擋位；2c-2擋位；2d-3擋位；2a’-自動(dòng)0擋位；2b’-自動(dòng)1擋位；2c’-自動(dòng)2擋位；

3-壓力傳感器；4-自動(dòng)模式開關(guān)；5-控制器；

6-電磁離合器；61-外殼；62-接近開關(guān)；63-N極電磁鐵；64-壓盤；65-S極電磁鐵；66-傳動(dòng)軸；67-摩擦盤；

7-電控變速箱；7a-前進(jìn)1擋；7b-前進(jìn)2擋；7c-前進(jìn)3擋；7d-后退1擋；7e-后退2擋；7f-后退3擋；7a’-自動(dòng)前進(jìn)1擋；7b’-自動(dòng)前進(jìn)2擋；7d’-自動(dòng)后退1擋；7e’-自動(dòng)后退2擋；

8-發(fā)動(dòng)機(jī)；9-傳動(dòng)軸；10-驅(qū)動(dòng)橋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種壓路機(jī)控制系統(tǒng)，包括動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和自動(dòng)換擋操作系統(tǒng)，其中：動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括電磁離合器6、電控變速箱7、發(fā)動(dòng)機(jī)8、傳動(dòng)軸9和驅(qū)動(dòng)橋10，發(fā)動(dòng)機(jī)8通過電磁離合器6與電控變速箱7相連，電控變速箱7與傳動(dòng)軸9相連，傳動(dòng)軸9與驅(qū)動(dòng)橋10相連；自動(dòng)換擋操縱系統(tǒng)包括行走手柄1、擋位選擇器2、壓力傳感器3、自動(dòng)模式開關(guān)4、控制器5、上述電磁離合器6和上述電控變速箱7，行走手柄1、擋位選擇器2、壓力傳感器3和自動(dòng)模式開關(guān)4均與控制器5電連接，控制器5分別與電磁離合器6和電控變速箱7電連接。

如圖2所示，電磁離合器6包括外殼61、接近開關(guān)62、N極電磁鐵63、壓盤64、S極電磁鐵65、傳動(dòng)軸66和摩擦盤67；摩擦盤67通過摩擦力與發(fā)動(dòng)機(jī)8的飛輪殼壓接在一起，傳動(dòng)軸66與電控變速箱7相連，外殼61內(nèi)設(shè)置有與摩擦盤67相連的S極電磁鐵65和與壓盤64相連的N極電磁鐵63，壓盤64位于S極電磁鐵65與N極電磁鐵63之間，接近開關(guān)62設(shè)置于外殼61上，以檢測(cè)壓盤64的位置，接近開關(guān)62與控制器5電連接。在不通電時(shí)，N極電磁鐵63和S極電磁鐵65分離，即發(fā)動(dòng)機(jī)8傳遞的動(dòng)力無法到達(dá)電控變速箱7上，此時(shí)接近開關(guān)62能感應(yīng)到壓盤64的信號(hào)，通電時(shí)N極電磁鐵63和S極電磁鐵65結(jié)合，即發(fā)動(dòng)機(jī)8傳遞的動(dòng)力能夠到達(dá)電控變速箱7上，此時(shí)接近開關(guān)62無法感應(yīng)到壓盤64的信號(hào)。電磁離合器6通過線圈的通斷電，利用電磁鐵吸力來控制離合器的接合與分離，繼而使得發(fā)動(dòng)機(jī)8與電控變速箱7結(jié)合與分離。

如圖3-圖4所示，本發(fā)明還提供了一種上述壓路機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，包括人工換擋模式和自動(dòng)換擋模式兩種功能，具體如下：

1)參見圖3，當(dāng)自動(dòng)模式開關(guān)4斷開時(shí)，整機(jī)處于人工換擋模式，行走手柄1具有前進(jìn)擋位1a和后退擋位1b兩個(gè)驅(qū)動(dòng)方向，擋位選擇器2包括對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)8啟動(dòng)的0擋位2a以及分別對(duì)應(yīng)正向驅(qū)動(dòng)或反向驅(qū)動(dòng)的1擋位2b、2擋位2c和3擋位2d，當(dāng)行走手柄1處于前進(jìn)擋位1a或后退擋位1b時(shí)，電磁離合器6根據(jù)所選擇的擋位進(jìn)行功率輸出，相應(yīng)的，電控變速箱7具有前進(jìn)1擋7a、前進(jìn)2擋7b、前進(jìn)3擋7c、后退1擋7d、后退2擋7e和后退3擋7f這六種行駛速度和行駛方向的結(jié)合，具體控制方法如下：

發(fā)動(dòng)機(jī)8啟動(dòng)，此時(shí)行走手柄1在中位，擋位選擇器2在0擋位2a，電控變速箱7默認(rèn)在0擋，整機(jī)不動(dòng)作；

切換1擋擋位時(shí)，先手動(dòng)將行走手柄1推至前進(jìn)擋位1a或后退擋位1b，觸發(fā)前進(jìn)限位開關(guān)11或后退限位開關(guān)12，控制器5控制電磁離合器6分離發(fā)動(dòng)機(jī)8和電控變速箱7，然后擋位選擇器2選擇1擋位2b，控制器5將前進(jìn)1擋7a或后退1擋7d信號(hào)輸出給電控變速箱7，然后控制器5再控制電磁離合器6將發(fā)動(dòng)機(jī)8與電控變速箱7結(jié)合，整機(jī)即按1擋速度前進(jìn)或后退；

切換2擋擋位和3擋擋位的方法同切換1擋擋位方法；

2)參見圖4，當(dāng)自動(dòng)模式開關(guān)4閉合時(shí)，整機(jī)處于自動(dòng)換擋模式，行走手柄1具有前進(jìn)擋位1a和后退擋位1b兩個(gè)驅(qū)動(dòng)方向，擋位選擇器2包括對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)8啟動(dòng)的自動(dòng)0擋位2a’以及分別對(duì)應(yīng)正向驅(qū)動(dòng)或反向驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)1擋位2b’和自動(dòng)2擋位2c’，當(dāng)行走手柄1處于前進(jìn)擋位1a或后退擋位1b時(shí)，電磁離合器6根據(jù)所選擇的擋位進(jìn)行功率輸出，相應(yīng)的，電控變速箱7具有自動(dòng)前進(jìn)1擋7a’、自動(dòng)前進(jìn)2擋7b’、自動(dòng)后退1擋7d’和自動(dòng)后退2擋7e’這四種行駛速度和行駛方向的結(jié)合，由于3擋不合適壓實(shí)路面，故不做切換，在3擋模式下自動(dòng)換擋模式不起作用，具體控制方法如下：

當(dāng)壓力傳感器3檢測(cè)到的壓力值在第一時(shí)間段內(nèi)持續(xù)小于第一閾值時(shí)，則控制器5會(huì)判定外部負(fù)載較小，因此控制器5控制電控變速箱7從自動(dòng)前進(jìn)1擋7a’自動(dòng)切換成自動(dòng)前進(jìn)2擋7b’(或從自動(dòng)后退1擋7d’自動(dòng)切換成自動(dòng)后退2擋7e’)，如果此時(shí)已經(jīng)是自動(dòng)前進(jìn)2擋7b’(或自動(dòng)后退2擋7e’)則不做變化；反之，當(dāng)壓力傳感器3檢測(cè)到的壓力值在第一時(shí)間段內(nèi)持續(xù)大于第一閾值時(shí)，則控制器5會(huì)判定外部負(fù)載較大，因此控制器5會(huì)控制電控變速箱7從自動(dòng)前進(jìn)2擋7b’自動(dòng)切換成自動(dòng)前進(jìn)1擋7a’(或從自動(dòng)后退2擋7e’自動(dòng)切換成自動(dòng)后退1擋7d’)，如果此時(shí)已經(jīng)是自動(dòng)前進(jìn)1擋7a’(或自動(dòng)后退1擋7d’)則不做變化，由于3擋不合適壓實(shí)路面，故不做切換，在3擋模式下自動(dòng)換擋模式不起作用。

在本實(shí)施例中，第一時(shí)間段為5-7s，優(yōu)選為6s；第一閾值為14-16Mpa，優(yōu)選為15Mpa。

在人工換擋模式下，行走手柄1將前進(jìn)和后退的信號(hào)傳遞給控制器5，擋位選擇器2將0擋、1擋、2擋、3擋的信號(hào)輸入給控制器5，控制器5根據(jù)擋位信號(hào)控制發(fā)動(dòng)機(jī)8的啟動(dòng)，換擋時(shí)無需踩踏式離合器，控制器5根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行邏輯控制，控制電磁離合器6與發(fā)動(dòng)機(jī)8的動(dòng)力系統(tǒng)分離或結(jié)合，并控制電控變速箱7換擋，換擋過程平穩(wěn)，操縱方便，有效降低了駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度，提升整機(jī)可靠性，能有效避免因駕駛員操作不當(dāng)而造成的機(jī)械沖擊；另外，壓路機(jī)工作時(shí)是一邊行走一邊振動(dòng)，因此行走速度對(duì)于壓路機(jī)施工來講是非常重要的，行走速度過慢，會(huì)影響施工效率，行走速度過快，會(huì)影響路面壓實(shí)程度，因此本系統(tǒng)在人工換擋模式的基礎(chǔ)上，還具備自動(dòng)換擋模式，在自動(dòng)換擋模式下，當(dāng)壓路機(jī)在行走振動(dòng)時(shí)，控制器5通過壓力傳感器3傳遞的壓力數(shù)值，進(jìn)行計(jì)算判斷現(xiàn)場(chǎng)整機(jī)作業(yè)負(fù)荷程度，根據(jù)負(fù)荷程度的大小，控制器5可以進(jìn)行1擋和2擋的自動(dòng)切換，從而提高作業(yè)效率和作業(yè)可靠性。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為了清楚說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。