一种电控手柄、推土机及推土机行走控制方法与流程

本发明涉及推土机技术领域，尤其涉及一种电控手柄、推土机及推土机行走控制方法。

背景技术：

电控手柄是一种操作手柄，通过行程操作输出对应电流，控制相应电控元件电控行走已成为推土机发展的趋势。电控手柄作为电控行走系统关键操纵元件，其性能及成本在电控行走系统的应用及推广方面起重要作用。目前，国外电控行走手柄发展非常成熟，但价格比较高。国内推土机供应商在电控系统的发展上还处于起步阶段，采用进口电控手柄，将增加整机成本，在一定程度上制约了国内企业在此领域的发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电控手柄，结构紧凑，成本低，能够准确简单的实现电控手柄功能，满足电控行走系统的使用需求。

还提供了一种推土机，上述电控手柄用于推土机，替换现在行业中多数使用进口手柄，降低整机成本。

又提供了一种推土机行走控制方法，通过操控手柄实现挡位的变换，操作简单，换挡快捷。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种电控手柄，电控手柄包括手柄本体，所述手柄本体向前或向后运动的最大单向行程均小于向左或向右运动的最大单向行程；

行程开关，所述手柄本体前后两方向上均设置有所述行程开关，所述手柄本体的动作能够触发所述行程开关向推土机的控制器输入电流信号；

行程传感器，所述控制器通过所述行程传感器检测所述手柄本体的运动幅度。

优选地，所述电控手柄还包括对应每个挡位的挡位电控比例阀，及控制前进挡位的前进电控比例阀，以及控制后退挡位的后退电控比例阀。

本实施中还提供了一种推土机，包括所述的电控手柄，通过所述电控手柄控制推土机行走作业。

本实施中又提供了一种推土机行走控制方法，利用所述的电控手柄，包括：

电控手柄的手柄本体向前或向后推送至最大行程并触发行程开关后，所述手柄本体回到中位，推土机在当前挡位的基础上增加一个挡位或下降至少一个挡位；

所述手柄本体左右转向运动，控制器通过行程传感器检测手柄本体的运动幅度，从而控制推土机的转向动作。

优选地，所述手柄本体向前或向后推送至最大行程后，触发行程开关后，所述手柄本体回到中位，所述行程开关产生矩形电流信号，以所述电流的下降沿或上升沿为挡位变换的触发条件。

优选地，所述手柄本体推送至最大行程的动作方向与当前挡位的方向相同时，推土机在当前挡位的基础上增加一个挡位，若所述当前挡位处于最高挡位，则当前挡位保持不变。

优选地，所述手柄本体推送至最大行程的动作方向与当前挡位所处的方向相反时，推土机在当前挡位的基础上下降至少一个挡位，包括：

若所述手柄本体推送至最大行程后的停留时间t0小于t,所述手柄本体回到中位后，则当前挡位下降一个挡位；

若所述手柄本体推送至最大行程处的停留时间t0不小于预设时间t,所述手柄本体回到中位后，则所述当前挡位变为空挡。

优选地，推土机在当前挡位的基础上下降至少一个挡位，还包括：

若推土机的当前挡位处于不小于1挡状态，所述手柄本体推送至最大行程的动作方向与当前挡位所处的方向相反；

所述手柄本体推送至最大行程之后回到中位，所述手柄本体连续重复上述动作两次，两次的时间间隔小于设定时间t1，则所述当前挡位变为空挡。

优选地，所述推土机变换挡位前，所述控制器获取检测所述推土机两侧的行走系统的转向压力，所述控制器根据所述转向压力是否升高至预设值判断是否能够执行换挡动作。

优选地，所述控制器根据检测的压力值执行换挡动作的判断条件包括：

若所述推土机的左右两侧行走系统中的其中一侧的压力不小于预设值，则推土机保持当前挡位；若所述推土机的左右两侧行走系统中的两侧的压力均小于预设值，所述控制器接收所述手柄本体的动作命令，执行变挡位动作。

本发明的有益效果：本发明中提供了一种电控手柄，手柄本体的前后方向最大单向行程均小于左右方向的最大单向行程，电控手柄的前后方向上均设置行程开关，左右方向上设置有行程传感器。其结构紧凑，且能够实现电控手柄功能，满足使用要求，成本低，从而替代国外进口的电控手柄，填补国内在电控手柄技术领域的空白。

本发明还提供了一种推土机，利用上述电控手柄控制推土机行走动作，改变现在推土机中多数使用进口手柄本体的情况，降低整机成本。

本发明中又提供了一种推土机行走控制方法，通过此方法控制电控手柄，使推土机实现前后行走的挡位变换，以及转向动作，控制推土机正常工作。

附图说明

图1是本发明的前进换挡控制方法的流程图；

图2是本发明的后退换挡控制方法的流程图；

图3是本发明的左右转向的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例中提供一种推土机，推土机包括电控手柄，通过电控手柄控制推土机行走作业。电控手柄连接于推土机的主控制器，电控手柄的动作，控制推土机的前后行走，左右转弯。

推土机包括连接于推土机的控制器的转向比例阀和制动比例阀，控制器根据电控手柄的手柄本体的运动幅度控制转向比例阀和制动比例阀的开度，从而控制推土机的转向。

本实施例中提供一种电控手柄，电控手柄包括手柄本体，及手柄本体前后两方向上均设置有行程开关，手柄本体动作，触发行程开关向推土机的控制器输入电流信号。电控手柄还包括行程传感器，控制器通过行程传感器检测手柄本体的运动幅度。手柄本体沿前后方向的运动分别用于控制推土机的前进挡位和后退挡位，手柄本体沿左右方向的运动分别用于控制推土机的左转向和右转向。利用行程开关代替现有的模拟传感器，简化了电控手柄的结构，节省成本。

可选地，手柄本体沿向前或向后运动的最大单向行程均小于左右方向的最大单向行程。通过手柄本体前后运动触发最大行程处的行程开关，控制推土机前后行走的挡位。推土机转向(转弯半径、转弯速度等)通过手柄本体的动作幅度控制。因操作者向前或向后推动手柄本体的最大单向行程不能过大，过大导致操作者操作不方便。

电控手柄还包括对应每个挡位的挡位电控比例阀，及控制前进挡位的前进电控比例阀，以及控制后退挡位的后退电控比例阀，三种电控比例阀均连接于控制器，控制器向对应的电控比例阀输入电流信号。

本实施例中还提供了一种推土机行走控制方法，利用上述电控手柄控制推土机行走，包括电控手柄的手柄本体向前或向后推送至最大行程后，触发行程开关，之后手柄本体回到中位，推土机在当前挡位的基础上增加一个挡位或下降至少一个挡位。

手柄本体向前或向后推送至最大行程后，触发行程开关，行程开关产生矩形电流信号，以电流的下降沿或上升沿为挡位变换的触发条件，手柄本体由最大行程回至中位时，行程开关向控制器输入电流降为0。以电流下降或上升沿为触发条件，作为加减挡判断标准，换挡快捷方便。

若手柄本体推送至最大行程的动作方向与推土机的当前挡位所处的方向相同，推土机在当前挡位的基础上增加一个挡位，包括，手柄本体回到中位后，则当前挡位增加一个挡位，若当前挡位处于最高挡位，则当前挡位保持不变。

推土机在当前挡位的基础上下降至少一个挡位，包括手柄本体的推送至最大行程的动作方向与当前挡位所处的方向相反。在此情况下，若手柄本体推送至最大行程后的停留时间t0小于t,手柄本体回到中位后，则当前挡位下降一个挡位。所述手柄本体推送至最大行程之后回到中位，所述手柄本体连续重复上述动作两次，两次的时间间隔不大于设定时间t1，则所述当前挡位变为空挡。

具体地，当推土机的当前挡位处于1挡状态时，推土机手柄本体运动的方向与当前挡位的方向相反时，触发行程开关后，再回到中位，则当前挡位变为空挡。当推土机的当前挡位处于不小于1挡状态时，若手柄本体推送至最大行程处的停留时间t0不小于预设时间t,手柄本体回到中位后，则当前挡位处于空挡；或手柄本体推送至最大行程之后回到中位，手柄本体连续快速重复上述动作两次，且重复上述两次动作的时间间隔不大于设定时间t1,则当前挡位变为空挡。

如图1所示，具体地，本实施例中控制信号电流为矩形脉冲信号，以电流下降沿为加减挡触发条件为例进行介绍。

空挡状态下，手柄本体由中位向前推至最大行程后回到中位，前进方向行程开关先通电后断电，与该行程开关相对应的控制器的端口a电流下降一次，后退方向的行程开关对应的控制器的端口b无电流变化。此时控制器向前进电控比例阀和1挡电控比例阀输入电流，整车处于前进1挡状态。在1挡基础上，重复上述手柄本体操作一次，整车处于前进2挡状态。在2挡基础上再重复上述手柄本体操纵一次，整车处于前进3挡状态。在前进3挡基础上，重复上述手柄本体操作无论多少次，整车均处于前进3挡状态。

前进3挡状态下，手柄本体由中位向后拉至最大行程后回到中位，后退方向行程开关先通电后断电，与该行程开关相对应的控制器的端口b电流下降一次，前进方向行程开关对应的控制器端口a无电流变化，此时控制器向前进电控比例阀和2挡电控比例阀输入电流，整车处于前进2挡状态。在前进2挡的基础上，重复上述手柄本体操作一次，整车处于前进1挡状态。在前进1挡的基础上再重复上述手柄本体操作一次，整车将处于空挡状态。

当前挡位处于不小于1挡状态，即前进2挡或前进3挡时，手柄本体由中位向后拉至最大行程后回到中位，若手柄本体在后端最大行程处停留时间大于预设时间t，即控制器的端口b的电流保持时间大于预设时间t，在手柄本体回到中位后，前进电控比例阀和挡位电控比例阀均断电，整机处于空挡状态。若手柄本体在后端最大行程处停留时间不大于预设时间t，即控制器的端口b的电流保持时间不大于预设时间t，手柄本体在回到中位后，当前挡位下降一挡。

或连续两次执行如下操作：向相反方向拉手柄本体至最大行程处，再将手柄本体回至中位，只要连续无时间间隔的执行两次，前进电控比例阀和挡位电控比例阀均断电，整机处于空挡状态。即控制器的端口b的电流保持时间不大于预设时间t，电流在设定时间内下降两次，端口a无电流变化

后退换挡控制方法与前进换挡控制方法相似，具体如图2所示。

如图3所示，当推土机左右转向动作时，控制器通过行程传感器检测手柄本体的运动幅度，从而控制推土机的转向动作。上述行程传感器设置于左右转向行程上。具体地，手柄本体的行程与行程传感器输出的电流成比例。手柄本体左右行程传感器输出相应的电流，控制器根据电流大小，分别向对应的转向比例阀和制动比例阀输出相应电流，从而控制两者的开度。

推土机的左右两侧行走系统均包括转向离合器和制动离合器，每侧行走系统中均设置有变速阀，变速阀上设置有控制转向离合器和制动离合器的电磁比例阀，在变速阀上设置有检测对应离合器的压力传感器，通过压力传感器检测变速阀处对应各个离合器的压力值，从而反应出两侧行走系统的转向压力值。推土机在换挡前，推土机的控制器获取检测推土机两侧的行走系统内的压力，控制器根据转向压力是否升高至预设值判断是否执行换挡动作。

具体地，控制器根据检测的压力值执行换挡动作的判断条件包括若所述推土机的左右两侧行走系统中的其中一侧的压力未升高至预设值，则推土机保持当前挡位。若所述推土机的左右两侧行走系统中的其中一侧的压力升高至预设值，所述控制器接收所述手柄本体的动作命令，执行变挡位动作。推土机在前后换挡时，手柄本体前后运动，可能会导致左右方向的偏移，导致转向压力的变化，设置上述检测条件，防止系统出现误判断，认为手柄本体前后运动的偏移为转向操作。推土机转向操作时，通过控制器控制，强制变换挡位无效，避免转向时误操作变速，使手柄本体控制更准确。

上述手柄本体在换挡，或左右转向操作完成后，手柄本体始终处于中位状态，使操作者操纵舒适。

本实施例中的利用电控手柄推土机行走控制方法，控制准确，操作简单，成本低，填补行业空白，有很好的经济效益和社会效益。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。