CN102705211B - 一种变量泵小排量和小压力控制回路及其控制方法 - Google Patents

一种变量泵小排量和小压力控制回路及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变量泵小排量和小压力控制回路及其控制方法，电磁阀的电控端、比例减压阀的电控端和发动机转速传感器分别与控制器相连，蓄能器经第一电磁阀和单向阀与变量泵控制回路的先导泵相连，蓄能器经第一电磁阀与比例减压阀和变量泵控制回路的排量驱动回路油口相连，所述的蓄能器经第二电磁阀和单向阀与变量泵控制回路的排量控制油口相连，所述的第三电磁阀和第四电磁阀与变量泵控制回路的出油口相连，转速传感器检测发动机与变量泵连接的输出轴的转速。本发明实现了对变量泵的最小排量和最小压力的控制，有效降低了发动机的启动负载和运行时的油耗。

Description

一种变量泵小排量和小压力控制回路及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种变量泵控制回路，特别是涉及一种变量泵小排量和小压力控制回路，本发明还涉及该变量泵小排量和小压力控制回路的控制方法。
背景技术
挖掘机常规情况下依靠液压***将发动机的机械能转化为工作装置的运动，如工作臂的上升、下降，内收或者外摆，整车的回转等动作。而整个过程能量的转化是通过液压泵带动液压油缸和液压马达来实现，通常情况下，发动机需要背负液压泵进行启动或者运行，液压泵的排量和出口压力的乘积决定了发动机启动或者运行中负载扭矩值的大小，在挖掘机的应用实践中，液压泵给发动机所带来的负载一方面增大了发动机启动时启动马达的电流和电瓶的负担，同时在低温情况下带来启动困难等问题；另一方面，该负载造成了发动机运行中能量的损失。因此，为了降低发动机启动和运行中的负载，解决发动机启动和降低油耗问题，提出本发明，一种变量泵小排量、小压力控制回路及控制方法。
发明内容
本发明所要解决的第一技术问题是提供一种能有效降低发动机的启动负载和运行时的油耗的变量泵小排量和小压力控制回路。
本发明所要解决的第二技术问题是提供一种实现有效降低发动机的启动负载和运行时的油耗的变量泵小排量和小压力控制回路的控制方法。
为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的变量泵小排量和小压力控制回路，包括变量泵控制回路和比例减压阀，所述的变量泵控制回路包括变量泵控制回路、变量泵控制回路和先导泵控制回路，转速传感器与发动机与变量泵连接的轴检测连接，蓄能器经第一电磁阀和第一单向阀与所述的变量泵控制回路的先导泵相连，所述的蓄能器经所述的第一电磁阀与所述的比例减压阀和控制回路流量控制口相连，所述的蓄能器经第二电磁阀、第二单向阀和第三单向阀与所述的变量泵控制回路的流量控制油口相连，第三电磁阀和第四电磁阀分别与所述的变量泵控制回路的出油口相连，所述的第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的电控端、所述的比例减压阀的电控端和所述的转速传感器分别与控制器电连接。
所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀均为开关量电磁阀。
所述的变量泵为轴向柱塞式变量泵。
所述的变量泵的出口设有压力传感器，所述的压力传感器与所述的控制器相连。
为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的实现变量泵小排量和小压力控制回路的控制方法，包括以下的步骤；
步骤s1：在控制器上电后，控制器检测发动机的转速，通过转速传感器的信号，控制器对发动机的状态进行判断，判断发动机处于准备启动状态还是正常运行状态；
步骤s2：当转速传感器检测信号小于200转/分钟，控制器分别发送控制信号至电磁阀和比例减压阀，使得电磁阀和比例减压阀处于开启状态；
步骤s3：蓄能器的压力油通过第二电磁阀、第二单向阀和第三单向阀分别输送到变量泵控制回路的排量控制回路油口；
步骤s4：蓄能器的压力油通过第一电磁阀分别输送到比例减压阀和变量泵控制回路的控制回路流量控制口处；
步骤s5：变量泵的输出油口分别通过第三电磁阀和第四电磁阀与油箱相连，这样使得变量泵输出口的压力很低；
步骤s6：当转速传感器检测信号大于200转/分钟并延时一段时间后，控制器根据***的指令和运行情况对变量泵进行控制，使变量泵同时或分别处于小排量和小压力状态；
步骤s7：当发动机正常运行时，控制器通过控制第一电磁阀的通断实现蓄能器的充压和保压控制。
所述的最小排量为排量接近于0的位置。
所述的最小压力接近***的最小回油压力0.2MPa。
采用上述技术方案的变量泵小排量和小压力控制回路及其控制方法，在原有变量泵***的基础上采用控制器以及蓄能器、电磁阀、单向阀配合运作，通过控制器打开电磁阀，导通蓄能器的传送通路，实现了对变量泵的小排量和小压力控制，有效降低了发动机的启动负载和运行时的油耗。
综上所述，本发明实现了对变量泵的最小排量和最小压力的控制，有效降低了发动机的启动负载和运行时的油耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步详细的说明。
参见图1所示，本发明的一个具体实施例中，本主泵小排量启动控制方法包括变量泵控制回路11，控制器13，蓄能器1，第一电磁阀2、第二电磁阀3、第三电磁阀4、第四电磁阀5，比例减压阀6，第一单向阀7、第二单向阀8、第三单向阀9，转速传感器12，发动机10。变量泵控制回路11包括变量泵控制回路11a、变量泵控制回路11b和先到泵控制回路，第一电磁阀2、第二电磁阀3、第三电磁阀4和第四电磁阀5的电控端、比例减压阀6的电控端和转速传感器12分别与控制器13电连接，蓄能器1经第一电磁阀2和第一单向阀7与变量泵控制回路11的先导泵相连，同时蓄能器1经第一电磁阀2与比例减压阀6和控制回路流量控制口相连，蓄能器1经第二电磁阀3、第二单向阀8和第三单向阀9与变量泵控制回路11的流量控制油口相连，第三电磁阀4和第四电磁阀5分别与变量泵控制回路11的出油口相连，转速传感器12检测发动机10与变量泵连接的轴的转速。第一电磁阀2、第二电磁阀3、第三电磁阀4和第四电磁阀5均为开关量电磁阀，变量泵为轴向柱塞式变量泵。
图2为本一种变量泵小排量、小压力启动控制方法的控制流程图，其包括以下的步骤：
步骤s1：在控制器13上电后，控制器13检测发动机10的转速，通过转速传感器12的信号，控制器13对发动机10的状态进行判断，判断发动机处于准备启动状态还是正常运行状态；
本步骤中，转速传感器12用来检测发动机10与变量泵连接的输出轴的转速，在发动机10启动前，输出轴的转速为0转/分钟，正常启动后，最低转速超过500转/分钟；
步骤s2：当转速传感器12检测信号小于200转/分钟，控制器13分别发送控制信号至第一电磁阀2、第二电磁阀3、第三电磁阀4、第四电磁阀5和比例减压阀6，使得第一电磁阀2、第二电磁阀3、第三电磁阀4、第四电磁阀5和比例减压阀6处于开启状态；
步骤s3：蓄能器1的压力油通过第二电磁阀3，第二单向阀8和第三单向阀9分别输送到变量泵控制回路11的流量控制油口；
步骤s4：蓄能器1的压力油通过第一电磁阀2分别输送到比例减压阀6和变量泵控制回路流量控制口，使得变量泵处于最小排量位置；
步骤s5：变量泵的输出口分别通过第三电磁阀4和第四电磁阀5与油箱相连，这样使得变量泵输出口的压力很低；
经过步骤4和步骤5，变量泵处于小排量和小压力状态，由于变量泵的功率很小，从而减轻了发动机10的负载，使得发动机10的启动变得更加容易；
步骤s6：当转速传感器12检测信号大于200转/分钟并延时一段时间后，控制器13停止给第二电磁阀3、第三电磁阀4、第四电磁阀5和比例减压阀6发送控制信号；
本步骤中，控制器13可以根据***的指令和运行情况对变量泵进行控制，可以使变量泵同时或分别处于小排量和小压力状态，最小压力接近***的最小回油压力0.2Mpa，最小排量为排量接近于0的位置；
步骤s7：当发动机10正常运行时，控制器13通过控制第一电磁阀2的通断实现蓄能器1的充压和保压控制。
进一步的，本***为了确保正常运行，可以增加如图1所示的p1和p2压力传感器，p1和p2压力传感器与控制器13相连接，用于检测变量泵的运行状态，实现冗余控制。上述实施例中的电磁阀，可以采用比例阀进行代替。即便是控制器13出现故障，电磁阀的断电工作位也可以保证原***正常工作。本发明为双变量泵***，对于单变量泵***同样适用。
本发明的一种变量泵小排量、小压力控制回路及控制方法，在原有变量泵***的基础上采用控制器以及蓄能器、电磁阀、单向阀配合运作，通过控制器打开电磁阀，导通蓄能器的传送通路，实现了对变量泵的小排量和小压力控制，有效降低了发动机的启动负载和运行时的油耗。

Claims (7)

1.一种变量泵小排量和小压力控制回路，包括变量泵控制回路(11)和比例减压阀(6)，所述的变量泵控制回路(11)包括第一变量泵控制回路(11a)、第二变量泵控制回路(11b)和先导泵控制回路，其特征在于：转速传感器(12)与发动机(10)与变量泵连接的轴检测连接，蓄能器(1)经第一电磁阀(2)和第一单向阀(7)与所述的变量泵控制回路(11)的先导泵相连，所述的蓄能器(1)经所述的第一电磁阀(2)与所述的比例减压阀(6)和控制回路流量控制口相连，所述的蓄能器(1)经第二电磁阀(3)、第二单向阀(8)和第三单向阀(9)与所述的变量泵控制回路(11)的流量控制油口相连，第三电磁阀(4)和第四电磁阀(5)分别与所述的变量泵控制回路(11)的出油口相连，所述的第一电磁阀(2)、第二电磁阀(3)、第三电磁阀(4)和第四电磁阀(5)的电控端、所述的比例减压阀(6)的电控端和所述的转速传感器(12)分别与控制器(13)电连接。
2.根据权利要求1所述的变量泵小排量和小压力控制回路，其特征在于：所述的第一电磁阀(2)、第二电磁阀(3)、第三电磁阀(4)和第四电磁阀(5)均为开关量电磁阀。
3.根据权利要求1或2所述的变量泵小排量和小压力控制回路，其特征在于：所述的变量泵为轴向柱塞式变量泵。
4.根据权利要求1或2所述的变量泵小排量和小压力控制回路，其特征在于：所述的变量泵的出口设有压力传感器，所述的压力传感器与所述的控制器(13)相连。
5.实现权利要求1所述的变量泵小排量和小压力控制回路的控制方法，其特征在于：包括以下的步骤；
步骤s1：在控制器上电后，控制器检测发动机的转速，通过转速传感器的信号，控制器对发动机的状态进行判断，判断发动机处于准备启动状态还是正常运行状态；
步骤s2：当转速传感器检测信号小于200转/分钟，控制器分别发送控制信号至电磁阀和比例减压阀，使得电磁阀和比例减压阀处于开启状态；
步骤s3：蓄能器的压力油通过第二电磁阀、第二单向阀和第三单向阀分别输送到变量泵控制回路的排量控制回路油口；
步骤s4：蓄能器的压力油通过第一电磁阀分别输送到比例减压阀和变量泵控制回路的控制回路流量控制口处；
步骤s5：变量泵的输出油口分别通过第三电磁阀和第四电磁阀与油箱相连，这样使得变量泵输出口的压力很低；
步骤s6：当转速传感器检测信号大于200转/分钟并延时一段时间后，控制器根据***的指令和运行情况对变量泵进行控制，使变量泵同时或分别处于小排量和小压力状态；
步骤s7：当发动机正常运行时，控制器通过控制第一电磁阀的通断实现蓄能器的充压和保压控制。
6.根据权利要求5所述的实现变量泵小排量和小压力控制回路的控制方法，其特征在于：所述的小排量为排量接近于0的位置。
7.根据权利要求5或6所述的实现变量泵小排量和小压力控制回路的控制方法，其特征在于：所述的小压力接近***的最小回油压力0.2MPa。
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