双轮压路机振动控制系统和方法技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种双轮压路机振动控
制系统和方法。
背景技术
双轮压路机，一般为双钢轮压路机，其工作状态就是前后两个振
动轮在振动条件下作行走压实，对前后两个振动轮的振动进行有效的
控制是提高压路机工作效果的保证。
双钢轮压路机的振动方式一般包括单轮振动和双轮振动，单轮振
动即仅一个振动轮振动，双轮振动即前后两个振动轮同时振动以压实
路面。振动轮的振动频率以及压路机的行驶速度共同影响路面的压实
效果。传统的双钢轮压路机在需要前后两个振动轮同时启动振动时，
一般同时启动两振动轮，停止时，也同时停止。另外，在启动和停止
振动轮时，是由操作人员根据经验确定是否启动和停止。
上述传统的压路机振动控制操作方案存在下述技术问题：
第一、压路机的振动轮在启动振动时对系统的需求呈现峰值特
性，启动振动后对系统的动力需求会明显下降。选择双轮振动方式时，
两个振动轮同时启动，由于惯性作用，前、后两个振动轮的峰值会叠
加，导致整个系统的动力需求很大，如果发动机的输出功率不够，会
造成压路机振动系统不能有效工作。
第二、压路机的振动轮在停止振动时，对系统的惯性冲击也呈现
峰值特性，停止振动后对系统的冲击会明显下降。选择双轮振动方式
时，两个振动轮同时停止，前后两个振动轮的冲击峰值会叠加在一起，
会对压路机振动系统造成较大的冲击损害。
第三、由操作人员根据经验确定压路机的启动和停止，对操作手
的要求较高，操作人员容易误操作，造成重大损失。
有鉴于此，如何避免压路机在双轮振动方式下启动时动力需求过
大或停止时冲击过大，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种双轮压路机振动控制方法
和系统，该系统和方法使压路机在双轮振动方式下启动和/停止时能够
实现错峰控制，从而降低启动时的动力需求，或减少停止时对压路机
的冲击。
本发明提供的双轮压路机振动控制方法，包括下述步骤：
11)预存压路机的振动方式，包括双轮振动方式和单轮振动方式；
12)选择振动方式，输入启动振动的启动指令；
13)判断选择的振动方式是否为双轮振动方式，是，则进入步骤
14)，否，则进入步骤15)；
14)先启动一振动轮振动，延迟预定时间后启动另一振动轮振动；
15)按选择的振动方式启动对应的一振动轮振动。
优选地，
步骤15)之后，还具有下述步骤：
16)输入停止振动的停止指令；
17)判断选择的振动方式是否为双轮振动方式，是，则进入步骤
18)，否，则进入步骤19)；
18)先停止一振动轮振动，延迟预定时间后停止另一振动轮振动；
19)使处于振动状态的振动轮停止振动。
优选地，
步骤11)中还预存压路机的振动启动速度；
步骤12)和步骤13)之间还包括下述步骤：
111)判断压路机的行驶速度是否大于预存的振动启动速度，是，
则进入步骤13)，否，则继续步骤111)。
优选地，
步骤11)中预存控制模式，包括自动控制模式和手动控制模式；
还预存压路机的振动停止速度；
步骤12)中还选择控制模式，选择自动控制模式时，执行步骤
12)和步骤15)后分别进入步骤111)和步骤121)，选择手动控制模
式时，执行步骤12)和步骤15)后分别进入步骤13)和步骤16)；
本发明还提供一种双轮压路机振动控制方法，包括下述步骤：
21)预存压路机的振动方式，包括双轮振动方式和单轮振动方式；
22)选择振动方式；
23)接收到停止振动的停止指令时，判断选择的振动方式是否为
双轮振动方式，是，则进入步骤24)，否，则进入步骤25)；
24)先停止一振动轮振动，延迟预定时间后停止另一振动轮振动；
25)使处于振动状态的振动轮停止振动。
本发明提供的双轮压路机振动控制系统，包括：
振动方式选择开关，用于选择振动方式；
启闭开关，用于输入振动的启动指令或停止指令；
振动控制装置，用于接收并执行控制器输出的启动和停止指令；
控制器，与振动方式选择开关和启闭开关连接，控制器中预存压
路机的振动方式，包括双轮振动方式和单轮振动方式；选择双轮振动
方式后，控制器接收到振动的启动指令时，控制器先输出一振动轮振
动的启动指令，延迟预定时间后输出另一振动轮振动的启动指令；选
择单轮振动方式时，控制器输出启动对应的一振动轮振动的启动指令。
优选地，选择双轮振动方式后，控制器接收到振动的停止指令时，
控制器先输出一振动轮停止振动的停止指令，延迟预定时间后输出另
一振动轮停止振动的停止指令；选择单轮振动方式时，控制器输出使
处于振动状态的振动轮停止振动的停止指令。
优选地，还包括与所述控制器连接并实时检测压路机行驶速度的
速度检测元件；所述控制器中还预存有压路机的振动启动速度；所述
控制器判断压路机的行驶速度大于预存的振动启动速度时，控制器根
据选择的振动方式输出相应的启动指令。
优选地，还包括与控制器连接的振动模式切换开关，控制器中存
储有自动控制模式和手动控制模式；所述振动模式切换开关切换至自
动控制模式时，所述控制器根据压路机行驶速度以及振动方式，输出
相应的启动指令，所述振动模式切换开关切换至手动控制模式时，所
述控制器仅根据振动方式输出相应的启动指令。
优选地，控制器中还预存压路机的振动停止速度；所述控制器判
断压路机的行驶速度小于预存的振动停止速度时，控制器根据选择的
振动方式输出相应的停止指令。
优选地，所述振动模式切换开关切换至自动控制模式时，所述控
制器根据压路机行驶速度以及振动方式，输出相应的停止指令；所述
振动模式切换开关切换至手动控制模式时，且收到输入的停止指令时，
所述控制器仅根据振动方式输出相应的停止指令。
优选地，还包括显示器，所述显示器与所述振动模式切换开关、
所述速度检测元件、所述振动方式选择开关连接。
优选地，所述启闭开关、所述振动方式选择开关、所述振动模式
切换开关、所述显示器、所述控制器均连接压路机的CAN总线。
优选地，还包括开关识别单元，所述启闭开关、所述振动方式选
择开关、所述振动模式切换开关均通过所述开关识别单元连接所述
CAN总线。
优选地，所述振动控制装置为设置于振动轮液压系统中的振动电
磁阀。
该压路机振动控制方法和系统在压路机选择了双轮振动方式后，
控制器在控制振动轮振动时，可以使前、后两振动轮的振动时间错开，
即一振动轮先振动，另一振动轮延后一定时间后振动，实现错峰控制，
避免两个振动轮同时启动时造成的峰值叠加，达到降低启动时的动力
需求，进而降低对发动机的功率需求，使压路机的振动系统更为可靠
且高效。控制器控制振动轮停止振动时，相应地，可以使一振动轮先
停止振动，控制另一振动轮延后一定时间后再停止振动，则能够避免
两个振动轮同时停止时造成的惯性峰值的叠加，从而减少惯性负载对
系统的冲击。
在进一步的技术方案中，需要启动振动时，控制器会根据行驶速
度判断此时是否适合启动振动轮振动，在行驶过程中，控制器同样会
根据行驶速度判断振动轮是否适合振动，确保振动轮在适宜的速度下
振动，速度不合适振动时，即停止振动，该种控制方式和系统相较于
背景技术中所述的操作人员人工操控方式，可以降低误操作带来的损
失，确保路面不会过压，保持良好的压实效果。
附图说明
图1为本发明所提供双轮压路机振动控制方法第一种具体实施方
式的流程图；
图2为本发明所提供双轮压路机振动控制系统第一种具体实施方
式的结构框图；
图3为本发明所提供双轮压路机振动控制方法第二种具体实施方
式的流程图；
图4为本发明所提供双轮压路机振动控制方法第三种具体实施方
式的流程图。
图2中：
11控制器、12启闭开关、13振动模式切换开关、14振动方式选
择开关、15振动电磁阀、16速度传感器、17显示器、18开关识别单
元
具体实施方式
本发明的核心为提供一种双轮压路机振动控制方法和系统，该系
统和方法使压路机在双轮振动方式下启动和/或停止时能够实现错峰
控制，从而降低启动时的动力需求，和/或减少停止时对压路机的冲击。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结
合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。为了便于理解和
简洁描述，下述内容结合振动控制方法和系统描述，有益效果不再重
复论述。
请参考图1和图2，图1为本发明所提供双轮压路机振动控制方
法第一种具体实施方式的流程图；图2为本发明所提供双轮压路机振
动控制系统第一种具体实施方式的结构框图。
该实施例的双轮压路机振动控制方法，具体包括下述步骤：
S11、预存压路机的振动方式，包括双轮振动方式、单轮振动方
式；
压路机的振动控制系统包括控制器11，控制器11可以是单独的
控制器11，也可以集成于压路机的中央控制器内。控制器11可以存
储压路机的振动方式，单轮振动即仅一个振动轮振动，双轮振动即两
振动轮均振动。双轮压路机包括前振动轮和后振动轮，为了更为灵活
地调节压路机的振动状态，振动方式具体可以包括下述几种：
a、前振动轮高振幅振动方式；
b、后振动轮高振幅振动方式；
c、前振动轮低振幅振动方式；
d、后振动轮低振幅振动方式；
e、前振动轮高振幅振动+后振动轮高振幅振动的方式；
f、前振动轮低振幅振动+后振动轮低振幅振动的方式；
g、无轮振动方式。
其中，a、b、c、d四种方式属于单轮振动方式，e、f属于双轮振
动方式，g实际上属于停止振动方式。
针对不同的振动方式，控制器11可以输出相应的控制指令至振动
轮的振动控制装置。一般，振动轮的液压系统中设有振动电磁阀15，
则该振动电磁阀15即为振动控制装置，由控制器11控制振动电磁阀
15的得电、断电，进而通过油路控制前振动轮振动和/或后振动轮振
动，并可以控制振动的振幅。当振动非液控时，比如气控，也可以采
取其他相应的控制方式。
S12、选择振动方式，输入启动振动的启动指令；
振动控制系统包括与控制器11连接的振动方式选择开关14以及
启闭开关12。操作人员可以通过振动方式选择开关14选择具体的振
动方式，相当于将振动方式的选择指令输入至控制器11，以便控制器
11进行后续的振动控制。在此，振动方式选择开关14可以是按压式
开关，通过线路通断实现振动方式的选择；振动方式选择开关14也可
以为直接在控制器11上设置的智能操作界面，能够显示多种振动方
式，操作人员可以直接点击选择振动方式。同样，启闭开关12也可以
是简单的按压式开关或是上述的智能开关。
S13、判断选择的振动方式是否为双轮振动方式，是，则进入步
骤S14，否，则进入步骤S15；
即接收到启动指令时，并非立即执行，而是对振动方式作出判断，
根据判断的结果输出相应的启动指令。
S14、先启动一振动轮振动，延迟预定时间后启动另一振动轮振
动；
当操作人员选择了双轮振动方式，则控制器11可以控制一振动轮
提前振动，另一振动轮延后振动，可以在控制器11中设定一预定时间
作为延后时间。延后时间可以根据实验或是模拟仿真确定，振动轮的
振幅、压路机的型号、液压系统的油路设计等均可以作为延后时间设
定的参考参数。前振动轮和后振动轮启动的先后顺序可以不作限定，
当然，根据具体的液压系统和实际工况，前、后两振动轮的启动顺序
会影响启动时的动力需求时，可以对启动顺序作出限制，以实现最优
化的启动控制。
S15、按选择的振动方式启动对应的一振动轮振动。
当操作人员选择了单轮振动方式，则仅控制一与选择的振动方式
对应的振动轮振动即可。比如，上述的a、c振动方式，仅控制前振动
轮振动即可，b、d振动方式，仅控制后振动轮振动即可。
可以看出，该实施例中，在压路机选择了双轮振动方式时，控制
器11在控制振动轮振动时，可以使前、后两振动轮的振动时间错开，
即一振动轮先振动，另一振动轮延后预定时间后振动，实现错峰控制，
避免两个振动轮同时启动时造成的峰值叠加，达到降低启动时的动力
需求，进而降低对发动机的功率需求，使压路机的振动系统更为可靠
且高效。
对于上述实施例，可以进一步改进，如图3所示，图3为本发明
所提供双轮压路机振动控制方法第二种具体实施方式的流程图。为了
避免操作人员误操作，可以实施智能控制。
该实施例中的控制方法，包括下述步骤：
S21、预存压路机的振动方式，包括双轮振动方式、单轮振动方
式；还预存压路机的振动启动速度；
S22、选择振动方式，输入启动振动的启动指令；
S23、判断压路机的行驶速度是否大于预存的振动启动速度，是，
则进入步骤S24，否，则继续步骤S23；
直接收到启动指令时，会首先对行驶速度是否符合振动要求作判
断。压路机的振动控制系统可以包括速度检测元件，比如图2中所示
的速度传感器16，用于实时检测压路机的行驶速度，速度检测元件将
检测的速度信号输出至控制器11。正常工作时，需要在压路机的行驶
速度达到一定值后启动振动轮，以保证振动轮单位时间内对路面的振
动压打次数，若行驶速度过低时就启动振动轮，单位时间内对同一路
面的振动压打次数就会过大，从而造成过压，影响路面的压实效果。
振动轮振动所需的最低行驶速度即为振动启动速度，可以根据压实需
求以及振动轮的振幅、振动频率确定振动启动速度，并存储于控制器
11中。
S24、判断选择的振动方式是否为双轮振动方式，是，则进入步
骤S25，否，则进入步骤S26；
S25、先启动一振动轮振动，延迟预定时间后启动另一振动轮振
动；
S26、按选择的振动方式启动对应的一振动轮振动。
相较于第一实施例，该实施例实现了自动振动控制，即控制器11
获得启动指令后会根据行驶速度判断此时是否适合启动振动轮振动，
直至行驶速度达到振动启动需求时再启动，该种控制方式和系统相较
于背景技术中所述的操作人员人工操控方式，可以降低误操作带来的
损失。
针对上述实施例，还可以作出改进。请参考图4，图4为本发明
所提供双轮压路机振动控制方法第三种具体实施方式的流程图。
S31、预存压路机的振动方式，包括双轮振动方式、单轮振动方
式；还预存压路机的振动启动速度以及压路机的振动停止速度；
S32、选择振动方式，输入启动振动的启动指令；
S33、判断压路机的行驶速度是否大于预存的振动启动速度，是，
则进入步骤S34，否，则继续步骤S33；
S34、判断选择的振动方式是否为双轮振动方式，是，则进入步
骤S35，否，则进入步骤S36；
S35、先启动一振动轮振动，延迟预定时间后启动另一振动轮振
动；
S36、按选择的振动方式启动对应的一振动轮振动；
S37、判断压路机的行驶速度是否小于预存的振动停止速度，是，
则进入步骤S38，否，则继续步骤S37；
当行驶速度小于振动停止速度时，可以停止振动轮的振动。与第
二实施例中振动启动的自动判断原理类似，若振动轮在行驶速度过低
时仍处于振动状态，则单位时间内对同一路面的振动压打次数就会过
大，从而造成过压而影响路面的压实效果。由此可知，振动停止速度
和振动启动速度可以相等。振动停止速度同样可以根据压实需求以及
振动轮的振幅、振动频率确定振动停止速度，并存储于设置的存储单
元中。
S38、判断选择的振动方式是否为双轮振动方式，是，则进入步
骤S309，否，则进入步骤S310；
S309、先停止一振动轮的振动，延迟预定时间后再停止另一振动
轮的振动；
与上述实施例中两振动轮启动的错峰控制原理相同，该实施例中
对两轮停止振动的控制和也采取错峰控制，即行驶速度过低而停止振
动时，先对振动方式作判断，控制器11根据振动方式输出相应的停止
指令。即控制器11控制一振动轮先停止振动，控制另一振动轮延后一
定时间后再停止振动。振动轮停止振动的顺序，以及停止振动的延后
时间的设定均可以参照上述启动的错峰控制。停止振动时也采取错峰
控制，能够避免两个振动轮同时停止时惯性峰值叠加，从而减少惯性
负载对系统的冲击。
S310、停止处于振动状态的振动轮的振动。
第二和第三实施例均是自动控制模式，即由控制器11根据行驶速
度控制压路机振动的启动和停止，以避免人为操作失误所导致的损失。
但鉴于操作人员的使用习惯以及静态试验(不要求压路机行驶)等工
况需求，可以将手动控制模式和自动控制模式均集成于压路机的振动
控制系统中。具体地，可以在控制器11中存储自动控制模式和手动控
制模式，并设置振动模式切换开关13，操作人员选择手动控制模式时，
输入启动指令后，控制器11不再判断压路机的行驶速度是否满足启动
的需要，直接按照错峰控制启动，同样，压路机需要停止振动时需要
接收到人工输入的停止指令，即第三实施例中的步骤S37可以是输入
停止振动的停止指令，而不是根据行驶速度自行判断停止振动；操作
人员选择自动控制模式时，输入启动指令后，控制器11会根据行驶速
度和振动方式输出相应的启动指令，行驶速度低于振动停止速度时，
根据振动方式输出相应的停止指令。
手动控制模式中，需要振动轮结束工作时，操作人员可以通过启
闭开关12输入停止振动的指令。启闭开关12为传统的按压式开关时，
重新按动启闭开关12，振动控制状态跳变，控制器11即会发出停止
振动的指令。当然，与上述启闭开关12和振动方式选择开关14的描
述相似，停止指令也可以通过智能界面输入。
当然，在自动控制模式下，操作人员也可以通过启闭开关13手
动输入停止指令，即操作人员在任意模式下均可自由控制振动轮的停
止振动。
另外，压路机振动的启动和停止均可以作单独的改进，比如第一
和第二实施例仅对启动过程作错峰控制，也可以仅对停止振动的过程
作错峰控制，比如第三实施例中启动的过程可以与现有技术相同。当
然，第三实施例中将启动和停止同时作错峰控制为最为优选的实施例，
因为，对启动和停止同时作错峰控制，既能够减少启动时的动力需求，
也能够降低停止时的冲击。可见该系统和方法使压路机在双轮振动方
式下启动和/或停止时能够实现错峰控制，从而降低启动时的动力需
求，和/或减少停止时对压路机的冲击。
针对上述各实施例，振动控制系统还可以包括显示器17，显示器
17与振动模式切换开关13、速度检测元件、振动方式选择开关14连
接。则操作人员可以直观地了解当前的振动模式、行驶速度、振动方
式，以核实当前的振动状态为所需的状态。
另外，上述各实施例中，速度检测元件、启闭开关12、振动方式
选择开关14、振动模式切换开关13、显示器17、控制器11均可以连
接至压路机的CAN总线，如图2所示。则控制器11可以通过CAN
总线获取各部件输出的信号，从而简化线路布置。而启闭开关12、振
动方式选择开关14和振动模式切换开关13为传统的按压式开关时，
各开关的信号可能无法由CAN总线正确传输，故还可以设置开关识
别单元18，以便将各开关的输入信号转化为CAN总线传输的信号，
以供控制器11读取。
以上对本发明所提供的一种双轮压路机振动控制方法和系统进
行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进
行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核
心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离
本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改
进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。