CN103205992A - 一种挖掘机功率控制组件及方法 - Google Patents

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张晓峰
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Abstract

本发明公开了一种挖掘机功率控制组件及方法，属于挖掘机技术领域。该控制组件，包括：失速前馈单元，用于根据发动机由负荷变化而产生的转速变化来调整主泵的输出功率；恒功率单元，根据主泵特性并拟合功率-流量曲线，根据实时采集的主泵主压信息，控制主泵的输出；先导功率单元，根据主阀的特性并拟合先导-排量曲线，控制主阀的输出；恒功率耦合单元，根据恒功率构件的输出信号和先导功率构件的输出信号，耦合调节主泵的排量。本发明通过失速前馈单元调整主泵的输出功率，并由恒功率耦合单元耦合主泵和先导的输出信息后输出主泵流量信号，共同控制主泵流量调节器调节主泵流量，快速准确的实现恒功率控制。

Description

一种挖掘机功率控制组件及方法
技术领域
本发明涉及挖掘机技术领域，特别涉及一种挖掘机功率控制组件及方法。
背景技术
挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。随着社会发展及建设需要，挖掘机的使用范围越来越广，挖掘机在矿产开发、水利施工及道路修建等方面起到举足轻重的作用。而其动力源主要是柴油机，因而柴油机的排放和燃料经济性受到人们的极大关注。由于工程机械的工作条件比较恶劣，载荷变化大，柴油机经常偏离低油耗区工作，使机器性能得不到充分发挥。
而目前对挖掘机恒功率控制原理的应用，出现了很多种形式，但并没有形成功能块的模式，在计算恒功率时速度慢、误差大、错误率高，并且在主泵和先导间没有形成***的耦合方案，使得恒功率控制不准确，造成了柴油机经常偏离低油耗区工作的问题。
发明内容
为了解决目前挖掘机恒功率控制在计算恒功率时速度慢、误差大、错误率高，恒功率控制不准确的问题，现提供了一种挖掘机功率控制组件及方法。具体技术方案如下：
一种挖掘机功率控制组件，包括：
信息采集单元，用于采集发动机、主泵和先导的数据信息；
失速前馈单元，和所述信息采集单元连接，用于根据收到的发动机的转速变化数据来反馈调整主泵的输出功率；
恒功率单元，和所述信息采集单元连接，根据主泵特性并拟合功率-流量曲线，并由收到的主泵主压信息，控制主泵的输出；
先导功率单元，和所述信息采集单元连接，根据主阀的特性并拟合先导-排量曲线，并由接收的先导数据信息，控制主阀的输出；
恒功率耦合单元，分别与所述恒功率单元和所述先导功率单元连接，根据恒功率构件的输出信号和先导功率单元的输出信号，耦合调节主泵的排量。
优选的，所述失速前馈单元和所述恒功率耦合单元共同控制输出主泵流量信号，并输入到主泵流量调节器，由主泵流量调节器调节主泵流量。
优选的，所述信息采集单元包括多个分别用于采集发动机、主泵和先导的数据信息的传感器。
优选的，还包括对所述信息采集单元数据进行处理的信号处理单元。
一种挖掘机功率控制组件控制方法，包括所述的控制组件，其步骤为，
由多个传感器采集各挖掘机的部件信息；
将采集的信息进行信号处理后输入控制组件中；
控制组件根据预设程序计算出被控量-主泵流量，并将主泵流量信息传输给主泵流量调节器，由主泵流量调节器调节主泵流量。
进一步的，所述挖掘机的部件信息包括发动机转速、主泵压力、主泵排量和先导压力；其中，发动机转速信息传输给失速前馈单元，主泵压力和主泵排量传输给恒功率单元，先导压力传输给先导功率单元。
进一步的，所述失速前馈单元和所述恒功率耦合单元共同控制输出主泵流量信号，并输入到主泵流量调节器，由主泵流量调节器调节主泵流量。
与现有技术相比，上述技术方案提供的挖掘机功率控制组件及方法具有以下优点：通过失速前馈单元调整主泵的输出功率，并由恒功率耦合单元耦合主泵和先导的输出信息后输出主泵流量信号，共同控制主泵流量调节器调节主泵流量，快速准确的实现恒功率控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中提供的挖掘机功率控制组件控制结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供了一种挖掘机功率控制组件，包括：信息采集单元，用于采集发动机、主泵和先导的数据信息。失速前馈单元，和信息采集单元连接，用于根据收到的发动机的转速变化数据来反馈调整主泵的输出功率。恒功率单元，和信息采集单元连接，根据主泵特性并拟合功率-流量曲线，并由收到的主泵主压信息，控制主泵的输出。先导功率单元，和信息采集单元连接，根据主阀的特性并拟合先导-排量曲线，并由接收的先导数据信息，控制主阀的输出。恒功率耦合单元，分别与恒功率单元和先导功率单元连接，根据恒功率单元的输出信号和先导功率构件的输出信号，耦合调节主泵的排量。其中，失速前馈构件和所述恒功率耦合构件共同控制输出主泵流量信号，并输入到主泵流量调节器，由主泵流量调节器调节主泵流量。优信息采集单元包括多个分别用于采集发动机、主泵和先导的数据信息的传感器。控制组件还包括对信息采集单元数据进行处理的信号处理单元。
本发明实施例还提供了一种挖掘机功率控制组件控制方法，包括上述的的控制组件，其步骤为，
由多个传感器采集各挖掘机的部件信息；
将采集的信息进行信号处理后输入控制组件中；
控制组件根据预设程序计算出被控量-主泵流量，并将主泵流量信息传输给主泵流量调节器，由主泵流量调节器调节主泵流量。
其中，所述挖掘机的部件信息包括发动机转速、主泵压力、主泵排量和先导压力；其中，发动机转速信息传输给失速前馈单元，主泵压力和主泵排量传输给恒功率单元，先导压力传输给先导功率单元。失速前馈构件和恒功率耦合构件共同控制输出主泵流量信号，并输入到主泵流量调节器，由主泵流量调节器调节主泵流量。
挖掘机信息通过多个传感器，从挖掘机各个部件采集相关信息（发动机转速，主泵压力、主泵排量和先导压力），然后经过信号的处理，输入到控制组件中，控制组件根据预设的程序计算出被控量—主泵流量，通过主泵流量调节器调节主泵流量，快速准确的实现恒功率控制。本控制组件可以根据实时采集的信息，快速、准确的实现恒功率控制，解决目前在计算恒功率时速度慢、误差大、错误率高，并且在发动机、主泵和先导间没有形成***的耦合方案，使得恒功率控制不准确，造成了柴油机经常偏离低油耗区工作的问题，从而达到提高作业效率及减小油耗的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种挖掘机功率控制组件，其特征在于，包括：
信息采集单元，用于采集发动机、主泵和先导的数据信息；
失速前馈单元，和所述信息采集单元连接，用于根据收到的发动机的转速变化数据来反馈调整主泵的输出功率；
恒功率单元，和所述信息采集单元连接，根据主泵特性并拟合功率-流量曲线，并由收到的主泵主压信息，控制主泵的输出；
先导功率单元，和所述信息采集单元连接，根据主阀的特性并拟合先导-排量曲线，并由接收的先导数据信息，控制主阀的输出；
恒功率耦合单元，分别与所述恒功率单元和所述先导功率单元连接，根据恒功率构件的输出信号和先导功率单元的输出信号，耦合调节主泵的排量。
2.根据权利要求1所述的挖掘机功率控制组件，其特征在于，所述失速前馈单元和所述恒功率耦合单元共同控制输出主泵流量信号，并输入到主泵流量调节器，由主泵流量调节器调节主泵流量。
3.根据权利要求1所述的挖掘机功率控制组件，其特征在于，所述信息采集单元包括多个分别用于采集发动机、主泵和先导的数据信息的传感器。
4.根据权利要求1所述的挖掘机功率控制组件，其特征在于，还包括对所述信息采集单元数据进行处理的信号处理单元。
5.一种挖掘机功率控制组件控制方法，其特征在于，包括权利要求1所述的控制组件，其步骤为，
由多个传感器采集各挖掘机的部件信息；
将采集的信息进行信号处理后输入控制组件中；
控制组件根据预设程序计算出被控量-主泵流量，并将主泵流量信息传输给主泵流量调节器，由主泵流量调节器调节主泵流量。
6.根据权利要求5所述的挖掘机功率控制组件控制方法，其特征在于，所述挖掘机的部件信息包括发动机转速、主泵压力、主泵排量和先导压力；其中，发动机转速信息传输给失速前馈单元，主泵压力和主泵排量传输给恒功率单元，先导压力传输给先导功率单元。
7.根据权利要求6所述的挖掘机功率控制组件控制方法，其特征在于，所述失速前馈单元和所述恒功率耦合单元共同控制输出主泵流量信号，并输入到主泵流量调节器，由主泵流量调节器调节主泵流量。
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