本發(fā)明涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種液壓馬達同步的控制系統(tǒng)及控制方法。本發(fā)明還涉及一種具有上述液壓馬達同步控制系統(tǒng)的雙車體全地形車。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的液壓馬達同步控制技術(shù)中，一般都是單個液壓泵驅(qū)動單個或兩個液壓馬達，液壓馬達的同步性比較容易實現(xiàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中的液壓馬達同步控制大多采用液壓的分流或集流技術(shù)，當需要多個液壓泵驅(qū)動多個液壓馬達時，液壓馬達的同步控制就比較困難，液壓馬達的同步性差，使整個液壓驅(qū)動裝置可靠性降低，能耗增加。

雙車體全地形車是一種全天候全地形水陸兩棲多功能車，能順利通過各種復雜地形。雙車體全地形車通常為鉸接式雙車體結(jié)構(gòu)，包括前車、鉸接裝置和后車，前車和后車之間通過鉸接裝置連接，前車和后車分別有自己的動力機構(gòu)。

雙車體全地形車的行走驅(qū)動系統(tǒng)采用兩泵四馬達構(gòu)成的液壓系統(tǒng)，如圖1所示，圖1為雙車體全地形車的驅(qū)動系統(tǒng)的液壓原理圖。即前車液壓泵1驅(qū)動前車體液壓馬達3、4，后車液壓泵2驅(qū)動后車體液壓馬達5、6。

當整車從靜止狀態(tài)到最大行駛速度的過程中，由于前后車重量的不同、液壓管路的損失以及液壓件的內(nèi)泄漏等，會導致四個液壓馬達的流量出現(xiàn)差異，從而導致四個液壓馬達出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，即液壓馬達3、4的轉(zhuǎn)速和液壓馬達5、6的轉(zhuǎn)速不一致，使得前后車體互相拖拽。拖拽會使得整車的最高行駛速度達不到要求，鉸接裝置應(yīng)力變大，導致使用壽命降低、發(fā)動機功耗增加，液壓件使用壽命降低等。

因此，如何使多個液壓馬達在整車行使過程中保持同步，消除車輛的內(nèi)耗，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供了一種液壓馬達同步的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)能夠使多個液壓馬達處于同步狀態(tài)，提高整個液壓系統(tǒng)的可靠性，有效的降低了能耗。本發(fā)明的第二個目的是提供一種液壓馬達的同步的控制方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有上述控制系統(tǒng)的雙車體全地形車。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種液壓馬達同步的控制系統(tǒng)，包括行走控制器和至少兩組驅(qū)動回路，所述驅(qū)動回路包括液壓泵和至少兩個液壓馬達；

所述行走控制器包括傳感器組、處理單元和控制單元；

所述傳感器組包括第一傳感器和第二傳感器；所述第一傳感器用于檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號，所述第二傳感器用于檢測油門的位置信號；

所述處理單元用于根據(jù)所述傳感器組所采集的數(shù)據(jù)獲取參數(shù)值，并根據(jù)所述參數(shù)值生成控制指令；

所述控制單元用于根據(jù)所述控制指令調(diào)節(jié)各所述液壓泵和各所述液壓馬達的控制電流。

可選的，所述傳感器組還包括多個第三傳感器，多個所述第三傳感器分別用于檢測各所述液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速；

所述參數(shù)值還包括各所述實際轉(zhuǎn)速值和目標轉(zhuǎn)速值的差值。

可選的，所述傳感器組還包括多個第四傳感器，多個所述第四傳感器分別用于檢測各所述液壓泵的壓力信號；

所述參數(shù)值包括各所述液壓泵間的所述壓力信號的差值。

可選的，還包括第一管路和第二管路，所述第一管路連通各驅(qū)動回路中所述液壓泵的正轉(zhuǎn)出油口，所述第二管路連通各驅(qū)動回路中所述液壓泵的反轉(zhuǎn)出油口。

本發(fā)明還提供了一種液壓馬達同步的控制方法，用于多液壓泵和多液壓馬達的驅(qū)動系統(tǒng)，包括以下步驟：

由傳感器組檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號和油門的位置信號；

根據(jù)所述傳感器組所采集的數(shù)據(jù)獲取參數(shù)值，并根據(jù)所述參數(shù)值生成控制指令；

根據(jù)所述控制指令調(diào)節(jié)各所述液壓泵和各所述液壓馬達的控制電流。

可選的，還包括以下步驟：

所述傳感器組還檢測各所述液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速；

所述參數(shù)值還包括所述實際轉(zhuǎn)速值和目標轉(zhuǎn)速值的差值；

和/或，

所述傳感器組還檢測各所述液壓泵的壓力信號；

所述參數(shù)值還包括各液壓泵間的所述壓力信號的差值。

本發(fā)明還提供了一種雙車體全地形車，包括發(fā)動機和油門，還包括前車驅(qū)動回路、后車驅(qū)動回路和行走控制器；

所述前車驅(qū)動回路包括前車液壓泵和兩個前車液壓馬達，所述后車驅(qū)動回路包括后車液壓泵和兩個后車液壓馬達；

所述行走控制器包括傳感器組、處理單元和控制單元；

所述傳感器組包括第一傳感器和第二傳感器；所述第一傳感器用于檢測所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號，所述第二傳感器用于檢測所述油門的位置信號；

所述處理單元用于根據(jù)所述傳感器組所采集的數(shù)據(jù)獲取參數(shù)值，并根據(jù)所述參數(shù)值生成控制指令；

所述控制單元用于根據(jù)所述控制指令調(diào)節(jié)所述前車驅(qū)動回路和所述后車驅(qū)動回路工作的控制電流。

可選的，所述傳感器組還包括四個第三傳感器，四個所述第三傳感器分別用于檢測兩個所述前車液壓馬達和兩個所述后車液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速；

所述參數(shù)值還包括各所述實際轉(zhuǎn)速值和目標轉(zhuǎn)速值的差值。

可選的，所述傳感器組還包括兩個第四傳感器，兩個所述第四傳感器分別用于檢測所述前車液壓泵和所述后車液壓泵的壓力信號；

所述參數(shù)值還包括所述前車液壓泵和所述后車液壓泵間的所述壓力信號的差值。

可選的，還包括第一管路和第二管路，所述第一管路連通所述前車液壓泵和所述后車液壓泵的正轉(zhuǎn)出油口，所述第二管路連通所述前車液壓泵和所述后車液壓泵的反轉(zhuǎn)出油口。

本發(fā)明提供的液壓馬達同步的控制系統(tǒng)，包括行走控制器和至少兩組驅(qū)動回路，驅(qū)動回路包括液壓泵和至少兩個液壓馬達；行走控制器包括傳感器組、處理單元和控制單元；傳感器組包括第一傳感器和第二傳感器；第一傳感器用于檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號，第二傳感器用于檢測油門的位置信號；處理單元用于根據(jù)傳感器組所采集的數(shù)據(jù)獲取參數(shù)值，并根據(jù)參數(shù)值生成控制指令；控制單元用于根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)各液壓泵和各液壓馬達的控制電流。

該控制系統(tǒng)中，包括多組驅(qū)動回路，每組驅(qū)動回路中由液壓泵驅(qū)動多個液壓馬達，所以該控制系統(tǒng)中存在多個液壓泵和多個液壓馬達，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題即為多個液壓馬達之間的同步。

行走控制器通過傳感器組獲得發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號和油門的位置信號，處理單元通過該轉(zhuǎn)速信號和位置信號可以計算出各液壓泵和各液壓馬達的排量，控制單元根據(jù)排量生成各液壓泵和各液壓馬達的控制電流，進而可以控制各液壓泵和各液壓馬達的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)各液壓馬達的同步。

本發(fā)明還提供了一種上述液壓馬達同步的控制方法，用于多液壓泵和多液壓馬達液壓系統(tǒng)中的液壓馬達的同步控制。

本發(fā)明還提供了一種雙車體全地形車，報上上述各實施例所述的液壓馬達同步的控制系統(tǒng)，具有該控制系統(tǒng)相應(yīng)的技術(shù)效果。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

圖1為雙車體全地形車的驅(qū)動系統(tǒng)的液壓原理圖；

其中，圖1中的附圖標記和部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系如下：

前車液壓泵1；前車體液壓馬達3、4；

后車液壓泵2；后車體液壓馬達5、6；

第一管路7；第二管路8。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在一種具體的實施方式中，本發(fā)明提供了一種液壓馬達同步的控制系統(tǒng)，包括行走控制器和至少兩組驅(qū)動回路，驅(qū)動回路包括液壓泵和至少兩個液壓馬達；

行走控制器包括傳感器組、處理單元和控制單元；

傳感器組包括第一傳感器和第二傳感器；第一傳感器用于檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號，第二傳感器用于檢測油門的位置信號；

處理單元用于根據(jù)傳感器組所采集的數(shù)據(jù)獲取參數(shù)值，并根據(jù)參數(shù)值生成控制指令；

控制單元用于根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)各液壓泵和各液壓馬達的控制電流。

該控制系統(tǒng)中，包括多組驅(qū)動回路，每組驅(qū)動回路中由液壓泵驅(qū)動多個液壓馬達，所以該控制系統(tǒng)中存在多個液壓泵和多個液壓馬達，多個液壓馬達之間存在同步問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題即為多個液壓馬達之間的同步。

行走控制器的傳感器組包括第一傳感器和第二傳感器，第一傳感器檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號，第二傳感器檢測油門的位置信號。處理單元根據(jù)獲得的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號和油門的位置信號，能夠得出各液壓泵和各液壓馬達的排量，控制單元根據(jù)排量生成各液壓泵和各液壓馬達的控制電流，通過控制電流可以控制各液壓泵和各液壓馬達的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)各液壓馬達的同步。

該控制系統(tǒng)采用了電液相結(jié)合的控制方法，在多液壓泵和多液壓馬達的液壓系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)各液壓馬達的同步運行，提高液壓系統(tǒng)的可靠性，降低能耗。

一種優(yōu)選的實施方式中，傳感器組還包括多個第三傳感器，多個第三傳感器分別用于檢測各液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速；

參數(shù)值還包括各實際轉(zhuǎn)速值和目標轉(zhuǎn)速值的差值。

對各液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速和目標轉(zhuǎn)速進行比對，根據(jù)比對反饋的結(jié)果進一步的調(diào)節(jié)控制電流，對液壓馬達的控制形成閉環(huán)控制，在實際轉(zhuǎn)速和理論轉(zhuǎn)速出現(xiàn)差值時，能夠更好的調(diào)節(jié)各液壓馬達的運轉(zhuǎn)，使各液壓馬達達到更好的同步。

另一種優(yōu)選的實施方式中，傳感器組還包括多個第四傳感器，多個第四傳感器分別用于檢測各液壓泵的壓力信號；

參數(shù)值包括各液壓泵間的壓力信號的差值。

對各液壓泵的壓力信號進行檢測，對比各壓力信號的值，根據(jù)比較的結(jié)果進一步調(diào)節(jié)控制電流，當各液壓泵運行時的各壓力值不同時，可以通過調(diào)節(jié)控制電流，使各液壓泵保持同步，進一步保證了各液壓馬達的同步運行。

上述各具體的實施方式中，還包括第一管路和第二管路，第一管路連通各驅(qū)動回路中液壓泵的正轉(zhuǎn)出油口，第二管路連通各驅(qū)動回路中液壓泵的反轉(zhuǎn)出油口。

通過第一管路將各液壓泵的正轉(zhuǎn)出油口串聯(lián)，通過第二管路將各液壓泵的反轉(zhuǎn)出油口串聯(lián)，完全消除了液壓泵的制造誤差和內(nèi)泄漏引起的輸出流量誤差，能夠完全保證各液壓泵輸出的流量相同，進一步保證了各液壓馬達的同步性。

本發(fā)明還提供了一種液壓馬達同步的控制方法，用于多液壓泵和多液壓馬達的驅(qū)動系統(tǒng)，包括以下步驟：

由傳感器組檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號和油門的位置信號；

根據(jù)傳感器組所采集的數(shù)據(jù)獲取參數(shù)值，并根據(jù)參數(shù)值生成控制指令；

根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)各液壓泵和各液壓馬達的控制電流。

行走控制器根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號和油門的位置信號，能夠得出各液壓泵和各液壓馬達的排量，進而能夠得出各液壓泵和各液壓馬達的控制電流，通過控制電流可以控制各液壓泵和各液壓馬達的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)各液壓馬達的同步。

該控制系統(tǒng)采用了電液相結(jié)合的控制方法，在多液壓泵和多液壓馬達的液壓系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)各液壓馬達的同步運行，提高液壓系統(tǒng)的可靠性，降低能耗。

進一步具體的實施方式中，還包括以下步驟：

傳感器組還檢測各液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速；

參數(shù)值還包括實際轉(zhuǎn)速值和目標轉(zhuǎn)速值的差值；

和/或，

傳感器組還檢測各液壓泵的壓力信號；

參數(shù)值還包括各液壓泵間的壓力信號的差值。

通過兩個閉環(huán)控制進一步保證各液壓馬達的同步運行，兩個閉環(huán)可以單獨運行，也可以同時運行。一個閉環(huán)控制為液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速和目標轉(zhuǎn)速之間的差值，也可以理解為實際轉(zhuǎn)速和理論轉(zhuǎn)速之間的差值，通過這個差值調(diào)節(jié)控制電流。另一個閉環(huán)控制為各驅(qū)動回路中液壓泵的壓力輸出信號，各液壓泵的壓力是否相同能夠判斷各液壓泵是否同步，進而可以通過調(diào)節(jié)控制電流使得各液壓泵輸出同步，進一步保證各液壓馬達的同步。

請參考圖1，圖1為雙車體全地形車的驅(qū)動系統(tǒng)的液壓原理圖。

本發(fā)明還提供了一種雙車體全地形車，包括發(fā)動機和油門，還包括前車驅(qū)動回路、后車驅(qū)動回路和行走控制器；

前車驅(qū)動回路包括前車液壓泵1和兩個前車液壓馬達3、4，后車驅(qū)動回路包括后車液壓泵2和兩個后車液壓馬達5、6；

行走控制器包括傳感器組、處理單元和控制單元；

傳感器組包括第一傳感器和第二傳感器；第一傳感器用于檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號，第二傳感器用于檢測油門的位置信號；

處理單元用于根據(jù)傳感器組所采集的數(shù)據(jù)獲取參數(shù)值，并根據(jù)參數(shù)值生成控制指令；

控制單元用于根據(jù)控制指令調(diào)節(jié)前車驅(qū)動回路和后車驅(qū)動回路工作的控制電流。

在全地形車的液壓系統(tǒng)中，通過行走控制器使得前車和后車共四個液壓馬達在整個行駛過程中都保持同步，即四個液壓馬達的轉(zhuǎn)速時刻保持一致。消除前后馬達因為不同步產(chǎn)生的前后車體互相拖拽的問題。

一種優(yōu)選的實施方式中，傳感器組還包括四個第三傳感器，四個第三傳感器分別用于檢測兩個前車液壓馬達3、4和兩個后車液壓馬達5、6的實際轉(zhuǎn)速；

參數(shù)值還包括各實際轉(zhuǎn)速值和目標轉(zhuǎn)速值的差值。

本發(fā)明采用電液結(jié)合的控制方法，通過采集四個液壓馬達的轉(zhuǎn)速信號以及發(fā)動機的轉(zhuǎn)速信號和油門位置，然后計算出四個液壓馬達在當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速下的排量大小，然后再輸出相匹配的控制電流，對各液壓馬達形成閉環(huán)控制。

另一種優(yōu)選的實施方式中，傳感器組還包括兩個第四傳感器，兩個第四傳感器分別用于檢測前車液壓泵1和后車液壓泵2的壓力信號；

參數(shù)值還包括前車液壓泵1和后車液壓泵2間的壓力信號的差值。

本發(fā)明采用電液結(jié)合的控制方法，行走控制器通過采集兩個液壓泵的壓力信號可以判斷前車液壓泵1和后車液壓泵2的運行是否同步，如果不同步，可以通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的控制電流使二者同步。

上述各具體的實施方式中，還包括第一管路7和第二管路8，第一管路7連通前車液壓泵1和后車液壓泵2的正轉(zhuǎn)出油口，第二管路8連通前車液壓泵1和后車液壓泵2的反轉(zhuǎn)出油口。

通過第一管路7將前車液壓泵1的正轉(zhuǎn)出油口和后車液壓泵2的正轉(zhuǎn)出油口串聯(lián)，通過第二管路8將前車液壓泵1的反轉(zhuǎn)出油口和后車液壓泵2的反轉(zhuǎn)出油口串聯(lián)，完全消除了兩個液壓泵的制造誤差和內(nèi)泄漏引起的輸出流量誤差異，完全保證前車液壓泵1和后車液壓泵2輸出的流量相同，保證了四個馬達的同步性。

具體的工作過程如下：

全地形車剛起步行走時，行走控制器檢測油門踏板位置信號，油門踏板位置從0開始增加至100%，發(fā)動機轉(zhuǎn)速從怠速升高至額定轉(zhuǎn)速。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到1400rpm時，即發(fā)動機處于最大扭矩轉(zhuǎn)速點時，在這個過程中行走控制器將前車液壓泵1和后車液壓泵2的控制電流從最小值增加到最大值，即將前車液壓泵1和后車液壓泵2的排量由0增加至最大排量，使前車液壓泵1和后車液壓泵2一直在最大排量的狀態(tài)下工作，此時4個液壓馬達還處于最大排量狀態(tài)，提前給液壓馬達排量變化做好準備。

此時，前車液壓馬達3、4，后車液壓馬達5、6的電流值由最小值開始呈線性變化，變化速率為20mA/s，即4個液壓馬達的排量從最大值開始呈線性的減小，然后整車開始加速行駛，直到達到整車達到最大行駛速度。

在車輛從速度為0行駛至最大速度的過程中，當整車達到最大速度并保持這個速度行駛時，行走控制器實時檢測液壓馬達的轉(zhuǎn)速、前車液壓泵1的壓力和后車液壓泵2的壓力，當兩個液壓泵的壓力差值大于40bar時，前車液壓馬達3、4和后車液壓馬達5、6就會出現(xiàn)不同步，這時控制器通過采集的數(shù)據(jù)進行分析計算，將壓力高的液壓泵泵所驅(qū)動的液壓馬達的排量加大，使液壓馬達的轉(zhuǎn)速降低；將壓力低的液壓泵所驅(qū)動的液壓馬達的排量減小，使液壓馬達的轉(zhuǎn)速升高，直至四個馬達的轉(zhuǎn)速一致。此過程反復循環(huán)，始終使前車液壓泵1和后車液壓泵2的壓力值小于40bar，保證4個液壓馬達的同步。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。