压路机最大转向速度检测方法、防侧翻控制方法及设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种压路机最大转向速度检测方法、一种压路机最大转向速度检测设备、一种压路机防侧翻控制方法、一种压路机防侧翻控制设备、一种压路机防侧翻控制系统、以及一种压路机。该方法包括：接收压路机前车轮的转向角度、以及压路机左右方向的倾角和前后方向的倾角；根据接收到所述角度以及压路机状态参数计算压路机转向时的最大转向速度。本发明可以精确计算出的压路机的最大转向速度并由此在压路机的当前行驶速度接近该最大转向速度的情况下，控制减小压路机的速度，以实现防止压路机侧翻。
【专利说明】压路机最大转向速度检测方法、防侧翻控制方法及设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械，具体地，涉及一种压路机最大转向速度检测方法、一种压路机最大转向速度检测设备、一种压路机防侧翻控制方法、一种压路机防侧翻控制设备、一种压路机防侧翻控制系统、以及一种压路机。
【背景技术】
[0002]压路机主要用于地面碾压施工，是路面施工的重要设备之一，其主要分为单钢轮压路机、双钢轮压路机与轮胎压路机，轮胎压路机与双钢轮压路机主要用于浙青道路路面的浙青层和水稳层的压实作业，单钢轮压路机主要用于工厂、水库、大坝的地基压实。
[0003]但是在施工过程中，尤其是在坡度较大的路面施工过程中，由于路面的斜坡比较大，压路机经常会因操作不当而导致翻车事故的发生。这主要是因为:虽然压路机的行驶速度比较低，但是由于其重心一般较高，因此在转向时如果操作不当(例如，转向时行驶速度过快)会导致压路机发生侧翻；而在坡度较大的路面上转向(转弯)时，由于压路机自身重力沿压路机内外侧方向形成的分力可能会加大侧翻力，因此更容易产生侧翻事故。
[0004]而现有技术的压路机，为了在压路机倾翻时保护驾驶员的人身安全，一般在压路机的驾驶室中增加了翻车保护结构(R0PS)。但是，ROPS仅是一种对驾驶室的机械结构进行加强的装置，其只能在压路机倾翻发生后尽量减少驾驶室的变形从而起到一定的保护作用，并不能从本质上防止倾翻事故的发生。
[0005]由于现有技术中不存在可以检测压路机最大转向速度的方法或者设备，也不存在压路机防侧翻控制方法、设备、或·者系统，因此不能够防止倾翻事故的发生。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种压路机最大转向速度检测方法，该方法包括:接收压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y ;根据接收到的所述转向角度α、所述倾角β、所述倾角Y以及压路机状态参数计算压路机转向时的最大转向速度vmax。
[0007]相应地，本发明还提供了一种压路机最大转向速度检测设备，该设备包括:接收器，用于接收压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角
Y;控制器，用于根据接收到的所述转向角度α、所述倾角β、所述倾角Y以及压路机状态参数计算压路机转向时的最大转向速度vmax。
[0008]此外，本发明又提供了一种压路机防侧翻控制方法，该方法包括:接收压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y、以及压路机的当前行驶速度V;判断所述转向角度α是否为零:如果所述转向角度α为零，在所述倾角β与报警
角度的差值小于预定范围的情况下进行报警操作，其中所述报警角度为arctan^..；以及如
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果所述转向角度α不为零，则根据接收到的所述转向角度α、所述倾角β、所述倾角Y以及压路机状态参数计算压路机转向时的最大转向速度Vniax，在接收到的当前行驶速度V与所述最大转向速度Vmax的差值小于预定范围的情况下，控制压路机行走比例电磁阀的输出电流减小。
[0009]相应地，本发明还提供了一种压路机防侧翻控制设备，该设备包括:接收装置，用于接收压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y、以及压路机的当前行驶速度V ;控制装置，用于判断所述转向角度α是否为零:如果所述转向角度α为零，在所述倾角β与报警角度的差值小于预定范围的情况下进行报警操作，其中所
述报警角度为arc—4;以及如果所述转向角度α不为零，则根据接收到的所述转向角度
α、所述倾角β、所述倾角Y以及压路机状态参数计算压路机转向时的最大转向速度vmax，在接收到的当前行驶速度V与所述最大转向速度Vmax的差值小于预定范围的情况下，输出减小压路机行走比例电磁阀的输出电流的控制信号。
[0010]以及，本发明还提供了一种压路机防侧翻控制系统，该系统包括:行走马达传感器，用于检测压路机的当前行驶速度V ;第一角度传感器，安装在压路机前部车架与压路机铰接装置的连接轴处，用于检测压路机前车轮的转向角度α ;第二角度传感器，与水平面平行地安装在压路机驾驶室底部，用于检测压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角
Y;根据本发明所提供的压路机防侧翻控制设备，该压路机防侧翻控制设备分别与所述第一角度传感器、第二角度传感器以及所述行走马达传感器连接；以及压路机行走比例电磁阀，与所述压路机防侧翻控制设备连接，用于调节压路机的行驶速度。
[0011]另外，本发明还提供了一种包括根据本发明所提供的压路机防侧翻控制系统的压路机。
[0012]采用本发明的压路机最大转向速度检测方法、设备，可以在压路机工作时利用接收的压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y、以及压路机状态参数来精确计算压路机转向时的最大转向速度vmax，由此，可以在压路机的当前行驶速度接近该最大转向速度Vmax、即在当前行驶速度与所述最大转向速度Vmax的差值小于预定范围的情况下，控制减小压路机的速度，以实现防止压路机侧翻。
[0013]采用本发明的压路机防侧翻控制方法、设备、系统以及压路机，可以利用接收的压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y、以及压路机状态参数来精确计算压路机转向时的最大转向速度Vmax，并且首先判断转向角度α是否为零(即压路机是否处于转向行驶)，如果转向角度α为零(即此时压路机在坡度路面上直行或停车)则通过判断左右方向倾角β与报警角度的差值是否小于预定范围来确定是否有侧翻的危险，如果判断转向角度α不为零(即此时压路机处于转向行驶)则在接收到的当前行驶速度V与所述最大转向速度Vmax的差值小于预定范围的情况下，控制压路机行走比例电磁阀的输出电流减小，以控制减小压路机的速度，从而使行驶速度不会超过最大转向速度Vmax，防止了在转向、直行、停车等各种可能状态下的压路机侧翻事故的发生。。
[0014]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0016]图1是根据本发明的一种实施方式的压路机最大转向速度检测设备的示意图；
[0017]图2是压路机在坡度路面上转向行驶的示意图；
[0018]图3示出了建立的压路机在坡度路面上转向行驶的数学模型的示意图；
[0019]图4是根据本发明的一种实施方式的压路机最大转向速度检测方法的流程图；
[0020]图5根据本发明的一种实施方式的压路机防侧翻控制设备的示意图；
[0021]图6是根据本发明的一种实施方式的压路机防侧翻控制方法的流程图；以及
[0022]图7是根据本发明的一种实施方式的压路机防侧翻控制系统的示意图。
[0023]附图标记说明
[0024]
10压路机20坡度路面 30压路机最大转向速度检测设备 40压路机防侧翻控制设备 50行走马达传感器60第一角度传感器 70第二角度传感器80压路机行走比例电磁阀 100压路机防侧翻控制系统
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0026]图1是根据本发明的一种实施方式的压路机最大转向速度检测设备的示意图，如图1所示，压路机最大转向速度检测设备30可以包括:接收器301，用于接收压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y ;控制器301，用于根据接收到的所述转向角度α、所述倾角β、所述倾角Y以及压路机状态参数计算压路机转向时的最大转向速度Vmax。
[0027]其中所述转向角度α可以是接收自安装在压路机前部车架与压路机铰接装置的连接轴处的第一角度传感器60检测的角度数据，以及所述左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y可以是接收自与水平面平行地安装在压路机驾驶室底部的第二角度传感器70检测的角度数据。应当理解的是，上述角度数据也可以以其他适当的方式接收(例如人工输入等)，并且对于角度传感器的设置，本领域技术人员可以根据实际情况(例如，臂架类型、资金投入等)选择适当的角度传感器安装位置和数量，本发明提供的是说明本发明思想的非限制性示例，并不对此进行限定。
[0028]具体来说，接收器301可以将接收的转向角度α、倾角β和倾角Y，发送给与其连接的控制器302，之后控制器302可以根据接收到的所述转向角度α、所述倾角β、所述倾角Y以及压路机状态参数(例如，可以预先存储在控制器302中或从外部接收(例如，通过人工输入等))计算压路机转向时的最大转向速度vmax。
[0029]其中，所述压路机状态参数包括压路机车轮宽度d、压路机重心到地面的高度h、压路机转向轴分别与压路机前后车轮滚动轴在地面投影之间的距离I1和I2，这些压路机状态参数为固定值(一般由压路机的类型或配置决定)。
[0030]之后，控制器302根据预先设置的程序，根据下列公式计算压路机向右转向时的
最大转向速度Vmax:
【权利要求】
1.一种压路机最大转向速度检测方法，其特征在于，该方法包括: 接收压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y ；根据接收到的所述转向角度α、所述倾角β、所述倾角Y以及压路机状态参数计算压路机转向时的最大转向速度vmax。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压路机状态参数包括压路机车轮宽度d、压路机重心到地面的高度h、压路机转向轴分别与压路机前后车轮滚动轴在地面投影之间的距离^和12。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据下列公式计算压路机向右转向时的最大转向速度Vmax:
4.一种压路机最大转向速度检测设备，其特征在于，该设备包括: 接收器，用于接收压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y ; 控制器，用于根据接收到的所述转向角度α、所述倾角β、所述倾角Y以及压路机状态参数计算压路机转向时的最大转向速度vmax。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述压路机状态参数包括压路机车轮宽度d、压路机重心到地面的高度h、压路机转向轴分别与压路机前后车轮滚动轴在地面投影之间的距离^和12。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，根据下列公式计算压路机向右转向时的最大转向速度Vmax:
7.—种压路机防侧翻控制方法，其特征在于，该方法包括: 接收压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y、以及压路机的当前行驶速度V; 判断所述转向角度α是否为零: 如果所述转向角度α为零，在所述倾角β与报警角度的差值小于预定范围的情况下进行报警操作，其中所述报警角度为
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述压路机状态参数包括压路机车轮宽度d、压路机重心到地面的高度h、压路机转向轴分别与压路机前后车轮滚动轴在地面投影之间的距离I1和I2; 根据下列公式计算压路机向右转向时的最大转向速度Vmax:
9.一种压路机防侧翻控制设备，其特征在于，该设备包括: 接收装置，用于接收压路机前车轮的转向角度α、压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y、以及压路机的当前行驶速度V ; 控制装置，用于判断所述转向角度α是否为零:如果所述转向角度α为零，在所述倾角β与报警角度的差值小于预定范围的情况下输出报警信号，其中所述报警角度为arcumj;以及如果所述转向角度α不为零，则根据接收到的所述转向角度α、所述倾角 Inβ、所述倾角Y以及压路机状态参数计算压路机转向时的最大转向速度Vmax，在接收到的当前行驶速度V与所述最大转向速度Vmax的差值小于预定范围的情况下，输出减小压路机行走比例电磁阀的输出电流的控制信号。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述压路机状态参数包括压路机车轮宽度d、压路机重心到地面的高度h、压路机转向轴分别与压路机前后车轮滚动轴在地面投影之间的距离I1和I2; 压路机向右转向时的最大转向速度Vmax根据下列公式计算:
11.一种压路机防侧翻控制系统，其特征在于，该系统包括: 行走马达传感器，用于检测压路机的当前行驶速度V ； 第一角度传感器，安装在压路机前部车架与压路机铰接装置的连接轴处，用于检测压路机前车轮的转向角度α ; 第二角度传感器，与水平面平行地安装在压路机驾驶室底部，用于检测压路机左右方向的倾角β和前后方向的倾角Y ; 根据权利要求9或10所述的压路机防侧翻控制设备，该压路机防侧翻控制设备分别与所述第一角度传感器、第二角度传感器以及所述行走马达传感器连接；以及 压路机行走比例电磁阀，与所述压路机防侧翻控制设备连接，用于调节压路机的行驶速度。
12.一种包括权利要求11所述的压路机防侧翻控制系统的压路机。
【文档编号】B60R21/0132GK103675320SQ201310683993
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】陈翔, 吴双生 申请人:中联重科股份有限公司