车桥转向对中速度控制设备、系统以及工程机械的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种车桥转向对中速度控制设备、一种车桥转向对中速度控制系统以及一种工程机械。该设备包括：接收器，用于接收对中车桥的对中状态参数；与所述接收器连接的控制器，用于根据所述对中状态参数调节安装在对中控制阀进油端的流量控制阀的开度，从而通过调节对中油缸的进油量来控制车桥转向的对中速度。本实用新型实现了根据对中车桥的对中状态参数实时调节车桥转向的对中速度，在提高了对中油缸完成对中后车桥中位锁定的稳定性的同时也保证在对中油缸对中过程中车辆行驶的安全性。
【专利说明】车桥转向对中速度控制设备、系统以及工程机械
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及工程机械领域，具体地，涉及一种车桥转向对中速度控制设备、一 种车桥转向对中速度控制系统以及一种工程机械。
【背景技术】
[0002] 目前应用于轮式工程车辆的车桥中位锁定系统是由对中控制阀控制对中油缸来 完成车桥的中位锁定。系统主要元件为控制器、转向对中油泵、对中控制阀及对中油缸等。 当转向控制系统控制器通过检测信号判断需对车桥进行中位锁定（即对中）或浮动时，控制 器输出信号控制对中控制阀失电或得电，以完成对中油缸的对中和浮动。
[0003] 现有对中控制系统虽然能够有效控制对中完成后中位锁定的稳定性和安全性，但 对于在对中过程中的行驶转向性能及安全性考虑不足。即现有对中控制系统一般采用快速 对中控制，即当系统检测到需对车桥进行对中控制时，控制器控制对中电磁阀失电，使压力 油进入对中油缸，从而对中油缸以最快速度运动，把车桥拉回中位进行锁定。这种控制过程 在一定时间内转角过大或者行驶速度很快时可能造成危险，影响车辆的安全行驶。例如，当 车辆转急弯或者大弯时，若此时车桥快速对中，车辆转向中心快速变化使车辆不易操纵，易 引起车辆甩尾，引发事故；或者当车辆行驶速度较快时，若此时车桥快速对中，易引起车辆 甩尾，引发事故。发生上述问题的主要原因在于，控制器仅能够控制对中油缸运动的开启或 关闭，而不能根据车辆当前所处的对中状态来调节对中油缸的对中速度。
[0004] 因此，现有技术中缺少一种能够对车桥转向对中速度进行控制以提高车辆行驶过 程中安全对中的设备以及系统。 实用新型内容
[0005] 针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种车桥转向对中速度控制 设备，该设备包括：接收器，用于接收对中车桥的对中状态参数；与所述接收器连接的控制 器，用于根据所述对中状态参数调节安装在对中控制阀进油端的流量控制阀的开度，从而 通过调节对中油缸的进油量来控制车桥转向的对中速度。
[0006] 优选地，所述对中状态参数包括对中车桥的转向角度值。
[0007] 优选地，所述对中状态参数包括对中车桥的车速值。
[0008] 优选地，所述对中状态参数包括对中车桥的转向角度值和车速值。
[0009] 优选地，当所述转向角度值大于角度预定值时，所述控制器根据预先存储的转向 角度值与阀门开度值的对应关系减小所述流量控制阀的开度。
[0010] 优选地，当所述车速值大于车速预定值时，所述控制器根据预先存储的车速值与 阀门开度值的对应关系减小所述流量控制阀的开度。
[0011] 优选地，当所述转向角度值大于角度预定值时，所述控制器根据预先存储的转向 角度值与阀门开度值的对应关系减小所述流量控制阀的开度；当所述转向角度值小于所述 角度预定值时，所述控制器对所述车速值与车速预定值进行比较：当所述车速值大于车速 预定值时，所述控制器根据预先存储的车速值与阀门开度值的对应关系减小所述流量控制 阀的开度；当所述车速值小于所述车速预定值时，所述控制器将所述流量控制阀的开度调 节到最大位置。
[0012] 另外，本实用新型还相应地提供了一种车桥转向对中速度控制系统，其特征在于， 该系统包括：对中状态参数检测装置，用于检测对中车桥的对中状态参数；根据本实用新 型所提供的车桥转向对中速度控制设备，该车桥转向对中控制设备的接收器与所述对中状 态参数检测装置连接；流量控制阀，安装在对中控制阀进油端，与所述车桥转向对中控制设 备的控制器连接，用于调节对中油缸的进油量从而控制车桥转向的对中速度。
[0013] 优选地，所述对中状态参数检测装置包括角度传感器和/或速度传感器；其中所 述角度传感器用于检测对中车桥的转向角度值，以及所述速度传感器用于检测车速值。
[0014] 本实用新型还提供了一种包括本实用新型的车桥转向对中控制系统的工程机械。
[0015] 采用本实用新型提供的车桥转向对中速度控制设备、系统以及工程机械，在对中 控制阀进油端安装了流量控制阀，并且可以通过根据接收到的对中车桥的对中状态参数 (能够反映车桥当前对中状态的参数值）调节该流量控制阀的开度，进而可以对对中油缸 的进油量的调节，从而实现可以根据对中车桥的对中状态参数实时调节车桥转向的对中速 度，在提1? 了对中油缸完成对中后车桥中位锁定的稳定性的冋时也保证在对中油缸对中过 程中车辆行驶的安全性。
[0016] 本实用新型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】
[0017] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面 的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0018] 图1是根据本实用新型的一种实施方式的车桥转向对中速度控制设备的示意图；
[0019] 图2进一步示出了一种实施转向对中的液压控制系统的结构图；
[0020] 图3是根据本实用新型的一种实施方式的车桥转向对中速度控制方法的示例流 程图；
[0021] 图4是根据本实用新型的一种实施方式的车桥转向对中速度控制方法的示例流 程图；
[0022] 图5是根据本实用新型的另一种实施方式的车桥转向对中速度控制方法的示例 流程图；以及
[0023] 图6是根据本实用新型的又一种实施方式的车桥转向对中速度控制方法的示例 流程图。
[0024] 附图标记说明
[0025] 1油箱 2溢流阀 3转向对中油泵
[0026] 4压力滤油器 5单向阀 6流量控制阀
[0027] 7蓄能器 8车桥转向对中速度控制设备
[0028] 9对中控制阀 10对中油缸 11回油滤油器
[0029] 100接收器 200控制器
【具体实施方式】
[0030] 以下结合附图对本实用新型的【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实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0031] 图1是根据本实用新型的一种实施方式的车桥转向对中速度控制设备8的示意 图，如图1所示，该设备包括：接收器100,用于接收对中车桥的对中状态参数；与所述接收 器100连接的控制器200,用于根据所述对中状态参数调节安装在对中控制阀9进油端的流 量控制阀6的开度，从而通过调节对中油缸10的进油量来控制车桥转向的对中速度。
[0032] 具体来说，接收器100可以接收对中车桥的对中状态参数(例如，接收自对中状态 参数检测装置等，或者来自用户的人工输入等)，并将其发送给与所述接收器100连接的控 制器200,该控制器200根据所述对中状态参数调节安装在对中控制阀9进油端的流量控 制阀6的开度(如图2所示)，从而通过调节对中油缸10的进油量来控制车桥转向的对中速 度。其中，流量控制阀6可以根据不同系统类型的配置安装在对中控制阀9进油端的任意 适当位置，本实用新型对此不进行限定。
[0033] 为了更好地阐明本实用新型的思想，图2进一步示出了一种实施转向对中的液压 控制系统的结构图，其中该系统中包括现有技术中的油箱1、溢流阀2、转向对中油泵3、压 力滤油器4、单向阀5、蓄能器7、对中控制阀9、对中油10、回油滤油器11等所公知的元件 (这些元件的功能和结构皆与现有技术中相同，为了不混淆本实用新型的保护范围，在此不 再进行赘述)。并且，为了实现对中速度控制，该系统还包括了上述实施方式所提供的车桥 转向对中速度控制设备8,以及流量控制阀6。其中，例如，当控制器200根据接收到的对中 状态参数减小流量控制阀6的开度时，转向对中油泵3将使得油箱1中的压力油通过压力 滤油器4、单向阀5、调节好开度的流量控制阀6达到对中控制阀9进油端，控制器200在调 节流量控制阀6的开度后还会控制对中控制阀9的电磁铁Y3失电(控制器200控制对中控 制阀9的电磁铁Y3失电的过程和原理是本领域惯有技术手段，不再详细描述)，以使压力油 通过对中控制阀9的通路进入对中油缸10的左右两腔，使得活塞以及活塞杆运动至中位锁 定位置，完成对中过程，从而将车桥锁定在中位。在这一示例中，由于减小了流量控制阀6 的开度，因此进入到对中油缸10的左右两腔的压力油量少，从而使得活塞以及活塞杆运动 至中位锁定位置的速度减慢，即减小了车桥转向的对中速度，反之亦然。采用该实施方式的 车桥转向对中速度控制设备可以通过调节流量控制阀6的开度进而控制车桥转向的对中 速度，能够避免因快速对中而发生的安全事故，提高了车辆行驶过程中对中过程的稳定性 和车辆行驶的安全性。
[0034] 应当理解的是，图2所示的液压控制系统仅为可以实现本实用新型思想的示例性 但非局限性示例，本实用新型所提供的车桥转向对中速度控制设备可以应用于任何适当 的、需要调节对中速度的设备或系统中，本实用新型对此不进行限定。
[0035] 对于对中状态参数，其可以是任何适当的能够反映车桥当前对中状态的参数值， 本实用新型考虑到由于在转向对中过程中，车桥的转向角度和车速中任一者都可以影响对 车辆行驶时的对中，因此可以主要考虑这两个因素。
[0036] 根据本实用新型的一种实施方式，所述对中状态参数包括对中车桥的转向角度 值。即接收器1〇〇接收到对中车桥的转向角度值，例如接收自对中状态参数检测装置，该对 中状态参数检测装置可以是任何适当的可以测量对中车桥的转向角度值的角度传感器，例 如可以是对中车桥转角传感器。
[0037] 在这种实施方式中，由于接收的对中状态参数为对中车桥的转向角度值，因此该 控制器200可以根据接收到的对中车桥的转向角度值调节安装在对中控制阀9进油端的流 量控制阀6的开度，从而通过调节对中油缸10的进油量来控制车桥转向的对中速度。
[0038] 具体来说，仍参考图2,控制器200可以根据预先设置的程序，将接收到的对中车 桥的转向角度值与预先存储在控制器中的角度预定值进行比较，其中该角度预定值可以根 据车辆和车桥的类型等实际情况进行配置。当控制器200判断所述转向角度值大于角度预 定值时，其可以根据预先存储的转向角度值与阀门开度值的对应关系减小流量控制阀6的 开度，例如所述转向角度值与阀门开度值的对应关系可以被设置为转向角度值越大，阀门 开度值越小。因此，当转向角度值大于角度预定值后，控制器200将根据转向角度值的大小 来相应控制流量控制阀6的开度大小(例如，控制器200可以输出不同大小的电流来控制流 量控制阀6的开度。这将使得如上所述的对中过程中通过对中油缸控制阀9(如上所述，控 制器200控制对中油缸控制阀9的电磁阀Y3失电）进入到对中油缸10的左右两腔的压力 油量少，从而使得活塞以及活塞杆运动至中位锁定位置的速度减慢，减小了车桥转向的对 中速度，反之亦然。此外，当控制器200判断所述转向角度值小于所述角度预定值时，其可 以确定当前情况可以执行快速对中，即将流量控制阀6的开度调节到最大位置，以最快速 完成对中操作。因此，采用该实施方式的车桥转向对中速度控制设备可以通过根据转向角 度值来调节流量控制阀6的开度进而控制车桥转向的对中速度，能够避免因快速对中而发 生的安全事故，提高了车辆行驶过程中对中过程的稳定性和车辆行驶的安全性。
[0039] 根据本实用新型的另一种实施方式，所述对中状态参数包括对中车桥的车速值。 即接收器1〇〇接收到对中车桥的车速值，例如接收自对中状态参数检测装置，该对中状态 参数检测装置可以是任何适当的可以测量对中车桥的车速值的速度传感器，例如可以是车 速信号传感器。
[0040] 在这种实施方式中，由于接收的对中状态参数为对中车桥的车速值，因此该控制 器200可以根据接收到的对中车桥的车速值调节安装在对中控制阀9进油端的流量控制阀 6的开度，从而通过调节对中油缸10的进油量来控制车桥转向的对中速度。
[0041] 具体来说，仍参考图2,控制器200可以根据预先设置的程序，将接收到的对中车 桥的车速值与预先存储在控制器中的车速预定值进行比较，其中该车速预定值可以根据车 辆和车桥的类型、车速要求等实际情况进行配置。当控制器200判断所述车速值大于车速 预定值时，其可以根据预先存储的车速值与阀门开度值的对应关系减小流量控制阀6的开 度，例如所述车速值与阀门开度值的对应关系可以被设置为车速值越大，阀门开度值越小。 因此，当车速值大于角度预定值后，控制器200将根据车速值的大小来相应控制流量控制 阀6的开度大小(例如，控制器200可以输出不同大小的电流来控制流量控制阀6的开度。 这将使得如上所述的对中过程中通过对中油缸控制阀9(如上所述，控制器200控制对中油 缸控制阀9的电磁阀Y3失电）进入到对中油缸10的左右两腔的压力油量少，从而使得活 塞以及活塞杆运动至中位锁定位置的速度减慢，减小了车桥转向的对中速度，反之亦然。此 夕卜，当控制器200判断所述车速值小于所述车速预定值时，其可以确定当前情况可以执行 快速对中，即将流量控制阀6的开度调节到最大位置，以最快速完成对中操作。因此，采用 该实施方式的车桥转向对中速度控制设备可以通过根据车速值来调节流量控制阀6的开 度进而控制车桥转向的对中速度，能够避免因快速对中而发生的安全事故，提高了车辆行 驶过程中对中过程的稳定性和车辆行驶的安全性。
[0042] 为了进一步提高车辆行驶过程中对中过程的稳定性和车辆行驶的安全性，根据本 实用新型的又一种实施方式，所述对中状态参数可以包括对中车桥的转向角度值和车速 值。
[0043] 在这种实施方式中，由于接收的对中状态参数为对中车桥的转向角度值和车速 值，因此该控制器200可以根据接收到的对中车桥的转向角度值和车速值调节安装在对中 控制阀9进油端的流量控制阀6的开度，从而通过调节对中油缸10的进油量来控制车桥转 向的对中速度。
[0044] 具体来说，仍参考图2,控制器200可以根据预先设置的程序，可以先判断接收到 的对中车桥的转向角度值是否大于角度预定值，当判断对中车桥的转向角度值大于角度预 定值时，控制器200可以按照上述转向角度值的实施方式来调节流量控制阀6 (即根据预 先存储的转向角度值与阀门开度值的对应关系减小所述流量控制阀的开度）；当控制器200 判断对中车桥的转向角度值小于角度预定值时，其可以进行判断车速值是否大于车速预定 值来确定是否需要调节流量控制阀6,即当所述车速值大于车速预定值时，控制器200可以 按照上述车速值的实施方式来调节流量控制阀6 (即根据预先存储的车速值与阀门开度值 的对应关系减小所述流量控制阀的开度);当控制器200判断所述车速值小于所述车速预定 值时，其可以确定当前情况可以执行快速对中，即将流量控制阀6的开度调节到最大位置， 以最快速完成对中操作。应当理解的是，控制器200也可以被配置成先判断车速值再判断 转向角度值的方式来进行上述类似操作，本领域技术人员可以根据需要进行选择和配置。 由于在该实施方式中考虑到了转向角度和车速值两个因素，因此，采用该实施方式的车桥 转向对中速度控制设备可以在判断是否需要调节对中速度时更为全面，能够避免因快速对 中而发生的安全事故，进一步提高了车辆行驶过程中对中过程的稳定性和车辆行驶的安全 性。
[0045] 应当理解的是，上述多种实施方式可以独立使用也可以以组合形式结合使用，本 领域技术人员可以根据实际情况来选择适当的判断方法和设置控制器以适当调节对中速 度。
[0046] 相应地，图3是根据本实用新型的一种实施方式的车桥转向对中速度控制方法的 示例流程图，如图3所示，该方法可以包括下述步骤 ：
[0047] 在步骤1001，接收对中车桥的对中状态参数；以及
[0048] 在步骤1002,根据所述对中状态参数调节安装在对中控制阀进油端的流量控制阀 的开度，从而通过调节对中油缸的进油量来控制车桥转向的对中速度。
[0049] 优选地，图4是根据本实用新型的一种实施方式的车桥转向对中速度控制方法的 示例流程图，如图4所示，在该实施方式中，所述对中状态参数包括对中车桥的转向角度 值，该方法可以包括下述步骤：
[0050] 在步骤2001，接收对中车桥的转向角度值；
[0051] 在步骤2002,判断所述转向角度值是否大于角度预定值；以及
[0052] 在步骤2003,当所述转向角度值大于角度预定值时，根据预先存储的转向角度值 与阀门开度值的对应关系减小所述流量控制阀的开度，反之返回步骤2001。
[0053] 优选地，图5是根据本实用新型的另一种实施方式的车桥转向对中速度控制方法 的示例流程图，如图5所示，在该实施方式中，所述对中状态参数包括对中车桥的车速值， 该方法可以包括下述步骤：
[0054] 在步骤3001，接收对中车桥的车速值；
[0055] 在步骤3002,判断所述车速值是否大于车速预定值；以及
[0056] 在步骤3003,当所述车速值大于车速预定值时，根据预先存储的车速值与阀门开 度值的对应关系减小所述流量控制阀的开度，反之返回步骤3001。
[0057] 优选地，图6是根据本实用新型的又一种实施方式的车桥转向对中速度控制方法 的示例流程图，所述对中状态参数包括对中车桥的转向角度值和车速值，该方法可以包括 下述步骤：
[0058] 在步骤4001，接收对中车桥的转向角度值和车速值；
[0059] 在步骤4002,判断所述转向角度值是否大于角度预定值；
[0060] 在步骤4003,当所述转向角度值大于角度预定值时，根据预先存储的转向角度值 与阀门开度值的对应关系减小所述流量控制阀的开度，反之到步骤4004;
[0061] 在步骤4004,判断所述车速值是否大于车速预定值；
[0062] 在步骤4005,当所述车速值大于车速预定值时，根据预先存储的车速值与阀门开 度值的对应关系减小所述流量控制阀的开度，反之到步骤4006 ;以及
[0063] 在步骤4006,当所述车速值小于所述车速预定值时，将所述流量控制阀的开度调 节到最大位置。
[0064] 上述方法步骤中对于角度预定值、车速预定值以及判断方式等的设置、选择等的 实施方式如上所述，在此不再赘述。
[0065] 相应地，本实用新型还提供了一种车桥转向对中速度控制系统，该系统包括：对中 状态参数检测装置，用于检测对中车桥的对中状态参数；根据本实用新型所提供的车桥转 向对中速度控制设备8,该车桥转向对中控制设备的接收器100与所述对中状态参数检测 装置连接；流量控制阀6,安装在对中控制阀9进油端，与所述车桥转向对中控制设备8的 控制器200连接，用于调节对中油缸10的进油量从而控制车桥转向的对中速度。
[0066] 其中，所述对中状态参数检测装置包括角度传感器和/或速度传感器；其中所述 角度传感器用于检测对中车桥的转向角度值，以及所述速度传感器用于检测车速值，应当 理解的是，角度传感器和速度传感器可以是已经安装于车辆和车桥上的现有技术中使用的 角度传感器和速度传感器，也可以根据需要（例如出于更为安全的考虑）加装其他可以测量 对中状态参数的对中状态参数检测装置。
[0067] 应当理解的是，上述多种实施方式可以独立使用也可以以组合形式结合使用，本 领域技术人员可以根据实际情况来适当的选择和设置，例如上述车桥转向对中速度控制系 统可以根据需要(例如资金或车辆车桥类型等）配置上述元件，或者采用本实用新型所提供 的车桥转向对中速度控制方法调节对中速度。
[0068] 此外，本实用新型还提供了一种工程机械，该工程机械可以包括上述车桥转向对 中控制系统。
[0069] 采用本实用新型提供的车桥转向对中速度控制设备、系统以及工程机械，在对中 控制阀进油端安装了流量控制阀，并且可以通过根据接收到的对中车桥的对中状态参数调 节该流量控制阀的开度，进而可以对对中油缸的进油量的调节，从而实现可以根据对中车 桥的对中状态参数实时调节车桥转向的对中速度，在提高了对中油缸完成对中后车桥中位 锁定的稳定性的同时也保证在对中油缸对中过程中车辆行驶的安全性。
[0070] 以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限 于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技 术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0071] 另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛 盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各 种可能的组合方式不再另行说明。
[0072] 此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违 背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1. 一种车桥转向对中速度控制系统，其特征在于，该系统包括： 对中状态参数检测装置，用于检测对中车桥的对中状态参数； 车桥转向对中速度控制设备，该车桥转向对中控制设备的接收器与所述对中状态参数 检测装置连接，其中该车桥转向对中速度控制设备包括：接收器，用于接收对中车桥的对中 状态参数；与所述接收器连接的控制器，用于根据所述对中状态参数调节安装在对中控制 阀进油端的流量控制阀的开度，从而通过调节对中油缸的进油量来控制车桥转向的对中速 度；以及 流量控制阀，安装在对中控制阀进油端，与所述车桥转向对中控制设备的控制器连接， 用于调节对中油缸的进油量从而控制车桥转向的对中速度。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对中状态参数检测装置包括角度传 感器和/或速度传感器；其中所述角度传感器用于检测对中车桥的转向角度值，以及所述 速度传感器用于检测车速值。
3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对中状态参数包括对中车桥的转向 角度值。
4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对中状态参数包括对中车桥的车速 值。
5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对中状态参数包括对中车桥的转向 角度值和车速值。
6. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述转向角度值大于角度预定值时，所 述控制器根据预先存储的转向角度值与阀门开度值的对应关系减小所述流量控制阀的开 度。
7. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当所述车速值大于车速预定值时，所述控 制器根据预先存储的车速值与阀门开度值的对应关系减小所述流量控制阀的开度。
8. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，当所述转向角度值大于角度预定值时，所 述控制器根据预先存储的转向角度值与阀门开度值的对应关系减小所述流量控制阀的开 度； 当所述转向角度值小于所述角度预定值时，所述控制器对所述车速值与车速预定值进 行比较： 当所述车速值大于车速预定值时，所述控制器根据预先存储的车速值与阀门开度值的 对应关系减小所述流量控制阀的开度； 当所述车速值小于所述车速预定值时，所述控制器将所述流量控制阀的开度调节到最 大位置。
9. 一种包括权利要求1-8中任一项权利要求所述的车桥转向对中速度控制系统的工 程机械。
【文档编号】F15B11/00GK203832551SQ201320815179
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】胡国庆, 郭堃 申请人:中联重科股份有限公司