阅读说明：本技术 压路机油门振动控制系统和控制方法 (Vibration control system and method for accelerator of road roller ) 是由 王良兵 张建 齐加萍 薛伟 卢绪兵 王桂印 李勇 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种压路机油门振动控制系统和控制方法,它属于工程机械控制系统和方法领域,其解决了现有技术中缺少一种能自动判断油门是否符合振动条件,控制振动开启,自动提升振动转速,降低司机劳动强度,保护起振机构,避免造成起振机构损坏的压路机油门振动控制系统和控制方法的问题。它主要包括发动机控制单元、控制显示屏和总线控制开关,发动机控制单元、控制显示屏和总线控制开关通过CAN总线连接；所述控制显示屏分别连接车速传感器、选择开关和振动控制继电器,选择开关和振动控制继电器连接；所述选择开关和振动控制继电器与电源连接。本发明主要用于控制压路机油门和振动的控制。(The invention discloses a vibration control system and a vibration control method for a road roller accelerator, belongs to the field of control systems and methods for engineering machinery, and solves the problems that in the prior art, a vibration control system and a control method for a road roller accelerator are lacked, and the vibration control system and the control method can automatically judge whether an accelerator meets vibration conditions, control vibration opening, automatically increase vibration rotating speed, reduce labor intensity of a driver, protect a vibration starting mechanism and avoid damage to the vibration starting mechanism. The control system mainly comprises an engine control unit, a control display screen and a bus control switch, wherein the engine control unit, the control display screen and the bus control switch are connected through a CAN bus; the control display screen is respectively connected with the vehicle speed sensor, the selection switch and the vibration control relay, and the selection switch is connected with the vibration control relay; the selection switch and the vibration control relay are connected with a power supply. The invention is mainly used for controlling the accelerator and the vibration of the road roller.)

压路机油门振动控制系统和控制方法

技术领域

本发明涉及一种工程机械控制系统和方法，具体地说，尤其涉及一种压路机油门振动控制系统和控制方法。

背景技术

压路机是一种利用其自身的重力和振动压实各种建筑和筑路材料的机械设备。目前振动压路机一般设置有大振幅、小振幅两种振动模式，来满足路面的不同压实需求。压路机在施工时因工况不同，在转场和钢轮振动时所需发动机的转速不同，均需要手动调整至合适转速。目前在开启振动前需要手动把发动机转速调整至振动转速，再选择大振幅或小振幅模式，最后按下起振开关，开始振动。振动时的发动机转速需要手动设置才能完成。

因此操作员操作时需要不断切换发动机在振动和行走工况时的转速，操作频繁，劳动强度大。而如果操作失误，在发动机转速较低时，开启了振动模式，工作装置的振动频率较低，整车易发生共振，对整机结构件和起振机构造成较大的损害，寿命急剧缩短，严重者损坏。

目前正缺少一种能够自动判断油门是否符合振动条件，控制振动的开启，自动提升至振动转速，从而降低司机劳动强度，保护起振机构，延长其使用寿命，避免误操作造成的起振机构损坏的压路机油门振动控制系统和控制方法。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种压路机油门振动控制系统和控制方法，以解决现有技术中缺少一种能够自动判断油门是否符合振动条件，控制振动的开启，自动提升至振动转速，从而降低司机劳动强度，保护起振机构，延长其使用寿命，避免误操作造成的起振机构损坏的压路机油门振动控制系统和控制方法的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种压路机油门振动控制系统，包括发动机控制单元、控制显示屏和总线控制开关，发动机控制单元、控制显示屏和总线控制开关通过CAN总线连接；所述控制显示屏分别连接车速传感器、选择开关和振动控制继电器，选择开关和振动控制继电器连接；所述选择开关和振动控制继电器与电源连接；所述控制显示屏和振动控制继电器之间设有起振开关；所述选择开关与电磁阀连接；所述发动机控制单元与脚踏油门连接。

进一步地，所述的电磁阀包括大振幅电磁阀和小振幅电磁阀。

一种压路机油门振动控制系统的控制方法，控制方法包括：

1)当压路机在行走工况时，调节发动机油门，发动机控制单元控制发动机执行相应的转速；

2)当压路机振动工况时，按下选择开关，发动机控制单元执行预置的发动机振动转速请求，按下起振开关，振动控制继电器吸合，大振幅电磁阀或小振幅电磁阀通过选择开关得电；

3)在压路机振动工况，选择开关按下时，总线控制开关有效，脚踏油门无效；

4)在按下选择开关，发动机转速自动提升至发动机振动预置转速时，调节发动机实际转速、设置最低允许振动的发动机转速，当发动机实际转速大于等于最低允许振动的发动机转速时，按下起振开关，振动控制继电器吸合，大振幅电磁阀或小振幅电磁阀得电，钢轮振动；当发动机实际转速小于最低允许振动的发动机转速时，振动控制继电器断开，大振幅电磁阀或小振幅电磁阀不得电，钢轮不振动。

进一步地，发动机的转速信息在控制显示屏上实时显示。

进一步地，控制显示屏上设有允许振动时的发动机转速和允许振动时的车速设置选项，当两个都勾选时，则两者为与的关系；控制显示屏上设有大小振切换间隔选项，当控制显示屏收到选择开关进行大小振幅切换的信号延时后再输出。

进一步地，所述的调节发动机油门包括双油门控制和单油门控制，当双油门控制时脚踏油门有效，发动机控制单元接收转速请求并控制发动机执行相应的转速，总线控制开关无效；当单油门控制时总线控制开关一直有效，控制显示屏接收油门信号并发送转速请求至发动机控制单元，发动机控制单元控制发动机执行相应的转速。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、振动工况时无需再手动调整转速，直接按下选择开关即可自动切换至发动机振动转速，减少操作步骤，降低司机劳动强度，提高效率。

2、总线控制开关上的油门控制旋钮可以集成在keypad上，集成度高，操作方便。

3、按下选择开关后，发动机油门自动提升至预设振动转速，振动控制和发动机转速及车速相关联，并可以通过界面进行设置，大小振切换延时振动时间可以通过设置菜单进行设置。

4、避免误操作带来的损坏，提高整机使用寿命，减小用户误操作的损失，根据不同的情况进行人工调整，适用性强。

附图说明

图1是本发明的电气原理图；

图2是本发明控制显示屏上的振动控制条件设置界面的示意图；

图3是本发明的单油门控制流程图；

图4是本发明的双油门控制流程图；

图5是本发明的振动控制流程图。

图中：1、控制显示屏；2、脚踏油门；3、发动机控制单元；4、车速传感器；5、起振开关；6、总线控制开关；7、选择开关；8、电源；9、振动控制继电器；10、大振幅电磁阀；11、小振幅电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步地描述说明。

实施例1、一种压路机油门振动控制系统，包括发动机控制单元3、控制显示屏1和总线控制开关6，发动机控制单元3、控制显示屏1和总线控制开关6通过CAN总线连接；所述控制显示屏1分别连接车速传感器4、选择开关7和振动控制继电器9，选择开关7和振动控制继电器9连接；所述选择开关7和振动控制继电器9与电源8连接；所述控制显示屏1和振动控制继电器9之间设有起振开关5；所述选择开关7与电磁阀连接；所述发动机控制单元3与脚踏油门2连接；所述电磁阀包括大振幅电磁阀10和小振幅电磁阀11。

实施例2、一种压路机油门振动控制系统的控制方法，控制方法包括：

1)当压路机在行走工况时，调节发动机油门，发动机控制单元3控制发动机执行相应的转速；

2)当压路机振动工况时，按下选择开关7，选择大振幅或小振幅振动模式，控制显示屏1收到大振或小振信号后，发送控制显示屏1内预置的发动机振动转速请求给发动机控制单元3，发动机控制单元3执行预置的发动机振动转速请求，按下起振开关5，振动控制继电器9吸合，大振幅电磁阀10和小振幅电磁阀11通过选择开关7得电，大振幅工作模式或小振幅模式振动开始工作；

3)在压路机振动工况，选择开关7按下时，总线控制开关6上的油门控制旋钮优先级最高，脚踏油门2无效；

4)在按下选择开关7，发动机转速自动提升至发动机振动预置转速时，通过总线控制开关6上的油门旋钮手动调节发动机实际转速大于或小于发动机振动预置转速；通过控制显示屏1设置最低允许振动的发动机转速，当发动机实际转速大于等于最低允许振动的发动机转速时，按下起振开关5，振动控制继电器9吸合，大振幅电磁阀10和小振幅电磁阀11通过选择开关7得电，钢轮振动；当发动机实际转速小于最低允许振动的发动机转速时，即使按下起振开关5，振动控制继电器9仍处于断开状态，大振幅电磁阀10和小振幅电磁阀11不得电，钢轮不振动。

实施例3、一种压路机油门振动控制系统的控制方法，发动机的转速信息在控制显示屏1上实时显示；控制显示屏1上设有允许振动时的发动机转速和允许振动时的车速设置选项，根据实际需要勾选一个作为振动控制输出的条件或勾选两个作为振动控制输出的条件，当两个都勾选时，则两者为与的关系；控制显示屏1上设有大小振切换间隔选项，当控制显示屏1收到选择开关7进行大小振幅切换的信号后，将按设置的切换时间延时后再输出；所述的调节发动机油门包括双油门控制和单油门控制，当双油门控制时脚踏油门2有效，发动机控制单元3接收转速请求并控制发动机执行相应的转速，总线控制开关6无效；当单油门控制时总线控制开关6一直有效，控制显示屏1接收油门信号并发送转速请求至发动机控制单元3，发动机控制单元3控制发动机执行相应的转速，其它与实施例2相同。

发动机振动预置转速为出厂预设，最低允许振动的发动机转速可以在控制显示屏1上由用户自设发动机转速选项。单独由总线控制开关6控制时为单油门控制；由总线控制开关6和脚踏油门一起控制时为双油门控制。

单油门控制流程：

开始，发动机油门为当前转速。

当有总线油门转速请求时，发动机执行请求转速；否则发动机维持当前转速不变。当压路机在行走工况时，操作员可以根据发动机转速需要通过总线控制开关6上设有油门控制旋钮进行发动机油门的大小调节，总线控制开关6通过CAN总线将加减信号传递给控制显示屏1，控制显示屏1将总线控制开关6的油门加减信息转化为转速请求发送至发动机控制单元3，发动机控制单元3根据请求控制发动机执行相应的转速，同时将实时转速信息通过CAN总线发送至控制显示屏1，控制显示屏1上带有液晶显示器，可以将发动机控制单元3发送的转速信息实时显示在液晶显示器上，实现发动机转速的人机交互。

当按下选择开关7，发动机转速直接执行发动机振动预设转速，否则维持当前转速不变。当发动机转速直接执行发动机振动预设转速后，这时总线控制开关6有转速请求，仍可执行其转速请求，否则维持上一转速。当压路机振动工况时，由于振动需要发动机必须为高转速，操作员直接按下选择开关7，选择大振幅或小振幅振动模式，由于选择开关7通过硬线和控制显示屏1相连，控制显示屏1收到大振或小振信号后，直接发送控制显示屏1内预置的发动机振动转速请求给发动机控制单元3，发动机控制单元3执行控制显示屏1发动机振动预置转速请求，发动机转速提升至振动预置转速，并将振动预置转速实时显示在液晶显示屏上，同时控制显示屏1的振动控制输出信号有效，当操作员按下起振开关5，振动控制继电器9吸合，大振幅电磁阀10或小振幅电磁阀11通过选择开关7得电，大振幅工作模式或小振幅模式振动开始工作。

双油门控制流程：

开始，发动机油门为当前转速。

当选择开关7没有按下时，只有脚踏油门2有效，发动机执行脚踏油门2转速请求，总线控制开关6的油门请求无效。

当选择开关7被按下时，发动机执行发动机振动预设转速，这时总线控制开关6的油门请求有效，脚踏油门2请求无效。

振动控制流程：

发动机转速、车速和大小振切换延时时间，通过控制显示屏1上的振动控制条件界面设置。

发动机转速和车速即为允许振动时的发动机转速和允许振动时的车速，可单独或者并列作为允许振动的条件，采集相应信号后做判断，当大于或等于设定条件后，执行振动控制输出。当大小振切换时，则执行大小振切换延时时间后再执行振动控制输出。

当按下选择开关7，发动机转速自动提升至发动机振动预置转速时，操作员仍可以根据需求通过总线控制开关6的油门旋钮手动调节发动机转速大于或小于发动机振动预置转速

通过控制显示屏1可以设置一个最低允许振动的发动机转速，当发动机实际转速不小于最低允许振动的发动机转速时，振动控制输出信号有效，按下起振开关5，振动控制继电器9吸合，大振幅电磁阀10或小振幅电磁阀11通过选择开关7得电，允许钢轮振动；当发动机实际转速小于最低允许振动的发动机转速时，振动控制输出信号无效，即使操作者按下起振开关5，振动控制继电器9仍处于断开状态，大振幅电磁阀10或小振幅电磁阀11不得电，钢轮不振动。

发动机转速可实时显示，当在振动工况时，选择开关7被按下，选择开关7为双路控制开关，其中一路信号连接至控制显示屏1，接受到信号后，得知操作员要开启振动的意图，发送控制显示屏1内预置的发动机振动预置转速请求给发动机控制单元3，发动机控制单元3控制发动机自动提升转速至目标转速，达到允许振动的条件。

由于发动机转速可以手动调节，当实时转速小于最低允许振动的发动机转速时，控制显示屏1将可以限制振动控制输出信号的输出。最低允许振动的发动机转速也可以通过总线控制开关6调节；振动控制条件界面的发动机转速条件前带有勾选对话框，当勾选时，发动机转速和振动控制输出信号相关联，发动机实际转速必须大于最低允许振动的发动机转速时才有效；当不勾选时，振动控制输出信号直接输出。

可通过控制显示屏1设置一个允许振动时的车速，作为振动控制输出信号有效输出的一个条件，当允许振动时的车速被勾选时，车速传感器4采集的实时车速不小于设置的振动允许车速，则车速满足振动控制输出信号的输出条件；当车速传感器4采集的实时车速小于设置的振动允许车速，则车速不满足振动控制输出信号的输出条件。

允许振动时发动机转速和允许振动时的车速，用户可以根据实际需要选则一个作为振动控制输出的条件，也可以两个都勾选，当两个都勾选时，则两者为与的关系。

大小振切换间隔可通过控制显示屏1设置，当控制显示屏1收到选择开关7进行大小振幅切换的信号后，振动控制输出信号将按设置的切换时间延时后再输出，从而避免钢轮因大小振切换转向切换未停止引起的激振机构的损坏。而且延时的时间可根据不同机型的差异进行调整，设置适合不同机型的大小振延时切换时间，从而提高工作效率。