弹性橡胶带蓄能器式装载机制动能量再生控制方法技术

技术编号:9000464 阅读:211 留言:0更新日期:2013-08-02 20:20
本发明专利技术提供了一种弹性橡胶带蓄能器式装载机制动能量再生控制方法,所述弹性橡胶带蓄能器式装载机装备有弹性橡胶带蓄能器、齿轮传动箱、制动器、离合器、电控单元、加速踏板开关、制动踏板开关、倒档开关、空档开关、车速传感器、滚筒轴转角起始位置传感器和滚筒轴转角终止位置传感器;该方法能够实现自动识别装载机行驶状态,并进行装载机前进、倒车时的制动能量回收控制,前进、倒车时制动能量释放控制及制动能量保持控制,从而达到降低装载机燃油消耗量和减少排放的目地。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及装载机制动能量再生
,更具体的是说,涉及一种。
技术介绍
随着能源需求快速增长与石油资源日渐匮乏矛盾的加剧,节能减排越来越受到全世界的关注。装载机是工程施工作业的一种重要的工程机械,其最主要的特点为循环装载作业周期短、前进、倒车、制动、起步操作频繁,装载机在频繁制动过程中,动能与势能均通过制动器的摩擦力以及轮胎与地面的摩擦力转化为热能而浪费掉,不仅降低了制动器与轮胎的使用寿命,而且增加油耗。目前已有的制动能量回收与再生系统和控制方法,按储能的方式分主要有:电储能式、液压储能式和飞轮储能式。电储能式通过发电机将车辆的动能转化为电能储存在蓄电池或超级电容中,存在着成本高、制动能量回收利用率低和能量转化效率低等不足;液压储能式是通过液压泵等二次元件将车辆的动能转化为液压能储存在蓄能器中,存在着能量密度低,重量大、结构复杂等不足;飞轮储能式是将车辆的动能转化为高速飞轮的动能,这种储能方式存在着成本高、技术难度大、技术不成熟等不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够克服上述缺陷,充分发挥橡胶带储能器结构简单、重量轻、能量转化率高等优点,能够自动判定驾驶员的操作意图和装载机前进、倒车、制动、起步状态,实现对装载机前进时制动能量回收控制、倒车时制动能量回收控制、前进时制动能量释放控制、倒车时制动能量释放控制的。其技术方案为:一种,所述装载机配备第一弹性橡胶带蓄能器、第二弹性橡胶带蓄能器、齿轮传动箱、第一制动器、第二制动器、第一离合器、第二离合器、加速踏板开关、制动踏板开关、倒档开关、空档开关、车速传感器、第一滚筒轴转角检测端盘、第二滚筒轴转角检测端盘、电控单元、液压控制模块、第一滚筒轴转角起始位置传感器、第二滚筒轴转角起始位置传感器、第一滚筒轴转角终止位置传感器、第二滚筒轴转角终止位置传感器,当接通点火开关,按照以下步骤进行。步骤1、检测加速踏板开关信号、制动踏板开关信号、倒档开关信号、空档开关信号、车速传感器信号、第一滚筒轴转角起始位置传感器信号、第二滚筒轴转角起始位置传感器信号、第一滚筒轴转角终止位置传感器信号和第二滚筒轴转角终止位置传感器信号。步骤2、 判断是否处于空档状态:当电控单元检测到空档开关闭合时,判断为空档状态,进行步骤18 ;否则,判断为非空档状态,进行步骤3。步骤3、判断是否处于倒档状态:当电控单元检测到倒档开关闭合时,判断为倒档状态,进行步骤11 ;否则,判断为前进档状态,进行步骤4。步骤4、判断装载机车速是否等于零:当车速传感器测定的车速等于零时,判断为装载机处于停止状态,进行步骤8 ;否则,判断为装载机处于前进行驶状态,进行步骤5。步骤5、判断制动踏板是否被踏下:当电控单元检测到制动踏板开关闭合时,判断为制动踏板被踏下,进行步骤6 ;否则,判断为制动踏板未被踏下,进行步骤18。步骤6、判断第一弹性橡胶带蓄能器是否储能终了:当电控单元没有获得第一滚筒轴转角终止位置传感器信号时,判断为第一弹性橡胶带蓄能器不是储能终了,进行步骤7 ;否则,判断为第一弹性橡胶带蓄能器是储能终了,进行步骤18。步骤7、装载机前进制动能量回收控制:当装载机前进行驶制动时,电控单元控制第一电磁换向阀电磁线圈和第四电磁换向阀电磁线圈同时通电,使第一制动器处于非制动状态、第一离合器处于接合状态,从而实现装载机前进制动能量回收控制。步骤8、判断加速踏板是否被踏下:当电控单元检测到加速踏板开关闭合时,判断为加速踏板被踏下,进行步骤9 ;否则,判断为加速踏板未被踏下,进行步骤18。步骤9、判断第二弹性橡胶带蓄能器储存的能量是否释放终了:当电控单元没有获得第二滚筒轴转角起始位置传感器信号时,判断为第二弹性橡胶带蓄能器储存的能量不是释放终了,进行步骤10 ;否则,判断为第二弹性橡胶带蓄能器储存的能量是释放终了,进行步骤18。步骤10、装载机前进起步制动能量释放控制:电控单元控制第二电磁换向阀电磁线圈和第三电磁换向阀电磁线圈同时通电,使第二制动器处于非制动状态、第二离合器处于接合状态,从而实现装载机前进制动能量释放控制。步骤11、判断 装载机车速是否等于零:当车速传感器测定的车速等于零时,判断为装载机处于停止状态,进行步骤15 ;否则,判断为装载机处于倒车行驶状态,进行步骤12。步骤12、判断制动踏板是否被踏下:当电控单元检测到制动踏板开关闭合时,判断为制动踏板被踏下,进行步骤13 ;否则,判断为制动踏板未被踏下,进行步骤18。步骤13、判断第二弹性橡胶带蓄能器是否储能终了:当电控单元没有获得第二滚筒轴转角终止位置传感器信号时,判断为第二弹性橡胶带蓄能器不是储能终了,进行步骤14 ;否则,判断第二弹性橡胶带蓄能器是储能终了,进行步骤18。步骤14、装载机倒车制动能量回收控制:当装载机倒车行驶制动时,电控单元控制第二电磁换向阀电磁线圈和第三电磁换向阀电磁线圈同时通电,使第二制动器处于非制动状态、第二离合器处于接合状态,从而实现装载机前进制动能量回收控制。步骤15、判断加速踏板是否被踏下:当电控单元检测到加速踏板开关闭合时,判断为加速踏板被踏下,进行步骤16 ;否则,判断为加速踏板未被踏下,进行步骤18。步骤16、判断第一弹性橡胶带蓄能器储存的能量是否释放终了:当电控单元没有获得第一滚筒轴转角起始位置传感器信号时,判断为第一弹性橡胶带蓄能器不是释放终了,进行步骤17 ;否则,判断第一弹性橡胶带蓄能器储存的能量是释放终了,进行步骤18。步骤17、装载机倒车制动能量释放控制:当装载机倒车起步时,电控单元控制第一电磁换向阀电磁线圈和第四电磁换向阀电磁线圈同时通电,使第一制动器处于非制动状态、第一离合器处于接合状态,从而实现装载机倒车制动能量释放控制。步骤18、装载机制动能量保持控制:当装载机处于制动能量保持状态时,电控单元控制第一电磁换向阀电磁线圈、第二电磁换向阀电磁线圈、第三电磁换向阀电磁线圈和第四电磁换向阀电磁线圈同时断电,使第一制动器和第二制动器处于制动状态,第一离合器和第二离合器处于分离状态,从而实现装载机制动能量保持控制。为实现上述,所采用的控制系统中包括第一弹性橡胶带蓄能器、第二弹性橡胶带蓄能器、齿轮传动箱、第一制动器、第二制动器、第一离合器、第二离合器、加速踏板开关、制动踏板开关、倒档开关、空档开关、车速传感器、第一滚筒轴转角检测端盘、第二滚筒轴转角检测端盘、电控单元、液压控制模块、第一滚筒轴转角起始位置传感器、第二滚筒轴转角起始位置传感器、第一滚筒轴转角终止位置传感器、第二滚筒轴转角终止位置传感器。其中:第一弹性橡胶带蓄能器,用于装载机前进储能和倒车释放制动能量驱动装载机实现制动能量再生。第二弹性橡胶带蓄能器,用于装载机倒车储能和前进释放制动能量驱动装载机实现制动能量再生。齿轮传动箱,用于实现将第一弹性橡胶带蓄能器、第二弹性橡胶带蓄能器与装载机的第二万向传动轴、第三万向传动轴的动力传动。第一制动器,用于实现第一弹性橡胶带蓄能器的制动控制。第二制动器,用于实现第二弹性橡胶带蓄能器的制动控制。第一离合器,用于实现第一弹性橡胶带蓄能器的动力接合控制。第二离合器,用于实现第二弹性橡胶带蓄能器的动力接合控制。加速踏板开关,用于检测驾驶员是否踏下加速踏板。制动踏板开关,用于检测驾驶员是否踏下制动踏板。倒档本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹性橡胶带蓄能器式装载机制动能量再生控制方法,所述弹性橡胶带蓄能器式装载机配备齿轮传动箱(100)、第一制动器(101)、第一离合器(102)、第二制动器(103)、第二离合器(104)、倒档开关(201)、空档开关(202)、车速传感器(203)?、第一弹性橡胶带蓄能器(300)、第一滚筒轴转角起始位置传感器(301)、第一滚筒轴转角检测端盘(302)、第一滚筒轴转角终止位置传感器(303)、第二弹性橡胶带蓄能器(400)、第二滚筒轴转角起始位置传感器(401)、第二滚筒轴转角检测端盘(402)、第二滚筒轴转角终止位置传感器(403),电控单元?(500)、加速踏板开关(501)、制动踏板开关(502)、液压控制模块(600)、其特征在于所述方法包括以下步骤:步骤1、检测加速踏板开关(501)信号、制动踏板开关(502)信号、倒档开关(201)信号、空档开关(202)信号、车速传感器(203)信号、第一滚筒轴转角起始位置传感器(301)信号、第二滚筒轴转角起始位置传感器(401)信号、第一滚筒轴转角终止位置传感器(303)信号和第二滚筒轴转角终止位置传感器(403)信号;步骤2、判断是否处于空档状态:当电控单元(500)检测到空档开关(202)闭合时,判断为空档状态,进行步骤18;否则,判断为非空档状态,进行步骤3;步骤3、判断是否处于倒档状态:当电控单元(500)检测到倒档开关(201)闭合时,判断为倒档状态,进行步骤11;否则,判断为前进档状态,进行步骤4;步骤4、判断装载机车速是否等于零:当车速传感器(203)测定的车速等于零时,判断为装载机处于停止状态,进行步骤8;否则,判断为装载机处于前进行驶状态,进行步骤5;步骤5、判断制动踏板是否被踏下:当电控单元(500)检测到制动踏板开关(502)闭合时,判断为制动踏板被踏下,进行步骤6;否则,判断为制动踏板未被踏下,进行步骤18;?步骤6、判断第一弹性橡胶带蓄能器(300)是否储能终了:当电控单元(500)没有获得第一滚筒轴转角终止位置传感器(303)信号时,判断为第一弹性橡胶带蓄能器(300)?不是储能终了,进行步骤7;否则,判断为第一弹性橡胶带蓄能器(300)是储能终了,进行步骤18;步骤7、装载机前进制动能量回收控制:当装载机前进行驶制动时,电控单元(500)控制第一电磁换向阀电磁线圈(601a)和第四电磁换向阀电磁线圈(604a)同时通电,使第一制动器(101)处于非制动状态、第一离合器(102)处于接合状态,从而实现装载机前进制动能量回收控制;步骤8、判断加速踏板是否被踏下:当电控单元(500)检测到加速踏板开关(501)闭合时,判断为加速踏板被踏下,进行步骤9;否则,判断为加速踏板未被踏下,进行步骤18;步骤9、判断第二弹性橡胶带蓄能器(400)储存的能量是否释放终了:当电控单元(500)没有获得第二滚筒轴转角起始位置传感器(401)信号时,判断为第二弹性橡胶带蓄能器(400)储存的能量不是释放终了,进行步骤10;否则,判断为第二弹性橡胶带蓄能器(400)储存的能量是释放终了,进行步骤18;步骤10、装载机前进起步制动能量释放控制:电控单元(500)控制第二电磁换向阀电磁线圈(602a)和第三电磁换向阀电磁线圈(603a)同时通电,使第二制动器(103)处于非制动状态、第二离合器(104)处于接合状态,从而实现装载机前进制动能量释放控制;步骤11、判断装载机车速是否等于零:当车速传感器(203)测定的车速等于零时,判断为装载机处于停止状态,进行步骤15;否则,判断为装载机处于倒车行驶状态,进行步骤12;步骤12、判断制动踏板是否被踏下:当电控单元(500)检测到制动踏板开关(502)闭合时,判断为制动踏板被踏下,进行步骤13;否则,判断为制动踏板未被踏下,进行步骤18;步骤13、判断第二弹性橡胶带蓄能器(400)是否储能终了:当电控单元(500)没有获得第二滚筒轴转角终止位置传感器(403)信号时,判断为第二弹性橡胶带蓄能器(400)不是储能终了,进行步骤14;否则,判断第二弹性橡胶带蓄能器(400)是储能终了,进行步骤18;步骤14、装载机倒车制动能量回收控制:当装载机倒车行驶制动时,电控单元(500)控制第二电磁换向阀电磁线圈(602a)和第三电磁换向阀电磁线圈(603a)同时通电,使第二制动器(103)处于非制动状态、第二离合器(104)处于接合状态,从而实现装载机前进制动能量回收控制;步骤15、判断加速踏板是否被踏下:当电控单元(500)检测到加速踏板...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曲金玉李训明魏伟王儒
申请(专利权)人:山东理工大学
类型:发明
国别省市:

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