CN117450122B - 一种液压***、控制方法及救援设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种液压***、控制方法及救援设备，用以解决工程机械设备中流量分配难以及响应速度慢等问题。该液压***包括液压泵、共轨管路、控制器、至少一个执行机构以及与每个执行机构对应的换向阀；液压泵与共轨管路连接，换向阀位于执行机构与共轨管路之间，控制器，用于根据每个执行机构对应的目标速度确定目标总需求流量，以及根据负载压力确定目标共轨压力；当确定由目标共轨压力确定的目标总功率未超出液压***的限定总功率，且由目标速度确定的油液需求流量之和未超出液压***的限定总流量时，针对每个执行机构，根据执行机构的负载压力确定执行机构对应的换向阀的阀控电流，向换向阀提供阀控电流。
Description
技术领域
本申请涉及工程机械领域，尤其涉及一种液压***、控制方法及救援设备。
背景技术
液压***是步履式救援设备的核心组成部分，其性能直接影响着救援设备的机动性、操控性、节能性等。目前行业主要采用正流量液压***、负流量液压***、负载敏感液压***等，三者均采用集成式多路阀。多路阀作为液压***中的核心控制单元，承担着压力控制和流量分配的重要功能。而现有技术中，与多路阀相关的液压***布局复杂、管路繁多，特别是对于远离多路阀的执行机构而言，会面临液压***响应慢、沿程压损大、漏油风险大以及多机构复合动作时流量分配难等问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种液压***、控制方法及救援设备，用以解决工程机械设备中流量分配难以及响应速度慢等问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种液压***，所述液压***包括液压泵、共轨管路、控制器、至少一个执行机构以及与每个执行机构对应的换向阀；
所述液压泵的输出端与所述共轨管路中的高压管路连接；
针对每组执行机构和换向阀，所述换向阀的第一工作油口与第二工作油口分别与所述执行机构的两端连接，所述换向阀的进油口与所述高压管路连接，所述换向阀的回油口与所述共轨管路中的低压管路连接；
所述液压泵，用于向所述共轨管路中的高压管路输出高压油液；
所述共轨管路，用于将所述液压泵输出的高压油液通过换向阀输送到所述至少一个执行机构；
所述控制器，用于响应用户的操作，确定每个执行机构对应的目标速度以及负载压力；
根据所述每个执行机构对应的目标速度，确定所述液压***的目标总需求流量，以及根据每个执行机构对应的负载压力中的最大负载压力，确定所述共轨管路的目标共轨压力；
当目标总功率未超出所述液压***的限定总功率，且油液需求流量之和未超出所述液压***的限定总流量时，针对每个执行机构，根据所述执行机构的负载压力确定所述执行机构对应的换向阀的阀控电流，向所述换向阀提供所述阀控电流；所述目标总功率基于所述目标共轨压力确定，所述油液需求流量之和基于所述目标速度确定。
一种可能的实现方式中，所述至少一个执行机构上包括压力传感器。
一种可能的实现方式中，所述高压管路上包括共轨高压传感器，所述低压管路上包括共轨低压传感器。
第二方面，本申请实施例提供了一种液压***的控制方法，应用于第一方面所述的液压***，该方法包括：
响应用户的操作，确定每个执行机构对应的目标速度以及负载压力；
根据所述每个执行机构对应的目标速度，确定所述液压***的目标总需求流量，以及根据所述每个执行机构对应的负载压力中的最大负载压力，确定所述共轨管路的目标共轨压力；
当目标总功率未超出所述液压***的限定总功率，且油液需求流量之和未超出所述液压***的限定总流量时，针对每个执行机构，根据所述执行机构的负载压力确定所述执行机构对应的换向阀的阀控电流，向所述换向阀提供所述阀控电流；所述目标总功率基于所述目标共轨压力确定，所述油液需求流量之和基于所述目标速度确定。
一种可能的实现方式中，根据所述每个执行机构对应的目标速度，确定所述液压***的目标总需求流量，包括：
针对任一执行机构，根据所述执行机构的目标速度确定所述执行机构的油液需求流量；将确定的所有油液需求流量之和，作为所述液压***的目标总需求流量。
一种可能的实现方式中，所述根据所述每个执行机构对应的负载压力中的最大负载压力，确定所述共轨管路的目标共轨压力，包括：获取压差调节系数和***设定压差，并将所述压差调节系数和所述***设定压差的乘积作为目标压力差；根据所述目标压力差和所述最大负载压力确定目标共轨压力。
一种可能的实现方式中，所述根据所述执行机构的负载压力确定所述执行机构对应的换向阀的阀控电流，包括：针对任一执行机构，根据所述执行机构的当前速度，通过控制算法确定所述执行机构对应的补偿电流，以及根据所述负载压力、所述执行机构的流量调节系数以及所述目标共轨压力，确定所述执行机构对应的前馈电流；将所述补偿电流和所述前馈电流之和，作为所述执行机构对应的换向阀的阀控电流。
一种可能的实现方式中，所述方法还包括：当所述目标总功率超出所述限定总功率时，获取当前可用发动机功率；根据所述当前可用发动机功率、所述目标共轨压力和所述目标总需求流量，确定压差调节系数。
一种可能的实现方式中，所述方法还包括：当由所述目标速度确定的油液需求流量之和超出所述限定总流量时，获取当前发动机转速以及液压泵的设定最大排量；根据所述当前发动机转速、所述设定最大排量以及所述油液需求流量之和，确定流量调节系数。
第三方面，本申请实施例提供了一种救援设备，包括如第一方面以及第一方面不同实现方式所述的液压***，或者实现第二方面以及第二方面中不同实现方式所述的液压***的控制方法。
本申请有益效果如下：
本申请中，液压泵与共轨管路连接，针对每组执行机构连接有换向阀，并且换向阀与共轨管路连接。当用户操作后，控制器确定每个执行机构对应的目标速度以及负载压力；并根据目标速度确定液压***的目标总需求流量，以及根据负载压力确定共轨管路的目标共轨压力。当确定由目标共轨压力确定的目标总功率未超出液压***的限定总功率，且由目标总需求流量确定的目标总流量未超出液压***的限定总流量时，针对每个执行机构，根据执行机构的负载压力确定执行机构对应的换向阀的阀控电流，向换向阀提供阀控电流。本申请实施例中，将多路阀替换为分布在各个执行机构附近的换向阀，简化了液压***及其管路布局，降低了***的压力损失，液压泵可以直接通过共轨管路将高压油输送至执行机构的负载口。此外，本申请中采用变压共轨技术，可以实现对整个液压***流量的分配和***压力的控制。采用电控的方法实现液压流量的分配，极大地降低了***对多路阀流量分配的依赖程度，并且使得***的响应更快，整机的动作操控起来更加敏捷轻快。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本申请实施例提供的一种负载敏感***原理示意图；
图2为本申请实施例提供的一种分布式共轨液压***的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种分布式共轨液压***的控制框架示意图；
图4为本申请实施例提供的一种液压***的控制方法流程图；
图5为本申请实施例提供的一种液压***的控制方法的逻辑图；
图6为本申请实施例提供的一种共轨液压***流量控制原理图；
图7为本申请实施例提供的一种共轨液压***的控制装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
工程机械行业的液压***是该机械设备的核心部件，其由液压泵、多路阀和执行机构组成。液压泵作为液压***的动力源，负责将机械的机械能转化为液压能，并向液压***提供所需的高压油液。多路阀则起着调节和控制液压***各元件工作的作用，它根据操作要求控制油液流向和压力，并确保液压***的各个执行机构按照要求协同工作。执行机构则是液压***的末端执行部分，根据控制信号，实现液压***的工作任务。液压***技术的应用使得机械设备具备了强大的工作能力和灵活性，可以满足各种工况下的挖掘需求。同时，液压***还具有高效、可靠、安全等优点，为机械设备的运行提供了稳定的动力支持。
目前行业主要采用正流量液压***、负流量液压***、负载敏感液压***等，三者均采用集成式多路阀。如图1所示，图1示例性地示出了负载敏感***的结构。其中，该***包括3个执行机构。其中，点画线框出的为多路阀，图中的多路阀为集成式。对于一般的中型液压挖掘机而言，一般多路阀为10组左右的阀芯，外接高压管路可达12根左右。但对于步履式救援机而言，多路阀需要20多组，外接高压管路的数量则高达40余根。另外，在特定救援场景下要同时操作数10个以上动作进行协调作业，这对于多路阀的流量分配有很高的要求，采用液压逻辑控制的流量分配很难做到精准比例分配。
以步履式救援机为例，它是一种灾害现场的多功能救援装备，具有多种基本动作，包括整机行走、上车回转、动臂上升和下降、斗杆挖掘和卸载、铲斗挖掘和卸载、支腿上升和下降、支腿偏摆和车轮转向等二十多组动作，这些动作都需要通过液压***来实现，并且涉及到不同位置的执行机构。其多路阀周围的高压管路达到40多根，管路布局错综复杂。并且由于多路阀与工作臂、底盘等执行机构之间的距离较远，在液压传输过程中可能会出现压力损失和漏油现象，进而影响液压***的响应速度和工作效率。另外在多机构复合动作时***流量的比例分配也是一大难题。
基于上述问题，本申请实施例提供了一种液压***，如图2所示，其中，液压***采用分布式共轨布局。换向阀部分在各个执行机构的入口处，可以将液压泵产生的高压油液通过共轨管道直接供给到执行机构的负载口。如图2所示，图2所示的各个执行机构分别为铲斗油缸、伸缩臂油缸、斗杆油缸、支腿偏摆油缸、动臂油缸、回转马达、支爪油缸，以及液压泵。每个执行机构呈分布式通过换向阀与共轨管路连接。即，本申请中，高压油液的流动方向为：液压泵→共轨管路→换向阀→执行机构。
参见图3所示，图3示例的示出了本申请实施例提供的液压***的结构示意图。
其中，液压***包括压力传感器1、液压油缸2、液压马达3、液压泵4、发动机5、控制器（Vehicle Control Unit，VCU）6、泵摆角传感器7、主溢流阀8、换向阀9、电比例直驱线圈10、阀芯位移传感器11、共轨高压传感器12以及共轨低压传感器13以及共轨管路14。
其中，液压泵4的输出端与共轨管路14中的高压管路连接。液压油缸2和液压马达3作为执行机构，针对每组执行机构和换向阀9，换向阀9的第一工作油口与第二工作油口分别与执行机构的上下腔连接，换向阀9的进油口与共轨管路14的高压管路连接，换向阀9的回油口与共轨管路14的低压管路连接。
一些实施例中，液压泵4，用于向共轨管路14输出高压油液。共轨管路14，用于将液压泵4输出的高压油液通过换向阀9输送到执行机构。作为一种举例，共轨管路14中的高压油液可以通过换向阀9输送到液压油缸2或液压马达3中。
一种可能的实现方式中，换向阀9可以通过三位四通换向阀实现。
一些实施例中，控制器6用于响应用户的操作，确定每个执行机构对应的目标速度以及负载压力。例如，可以根据驾驶员的操作确定手柄产生的目标开度，并根据开度与执行机构的速度之间的对应关系，确定执行机构的目标速度。液压油缸2和液压马达3上分别包括压力传感器1，可以通过压力传感器1确定执行机构的负载压力。
进一步地，可以根据每个执行机构对应的目标速度，确定液压***的目标总需求流量，以及根据每个执行机构对应的负载压力中的最大负载压力，确定共轨管路14的目标共轨压力。接着，当确定由目标共轨压力确定的目标总功率未超出液压***的限定总功率，且由目标总需求流量确定的目标总流量未超出液压***的限定总流量时，针对每个执行机构，根据执行机构的负载压力确定执行机构对应的换向阀9的阀控电流，并向换向阀9提供阀控电流。
一些实施例中，共轨管路14的两个管路中分别包括共轨高压传感器12以及共轨低压传感器13。具体地，共轨管路14的高压管路上包括共轨高压传感器12，共轨管路14的低压管路上包括共轨低压传感器13。
一些场景中，可以通过共轨高压传感器12和共轨低压传感器13确定共轨管路14中的***设定压差。
本申请实施例提供了一种液压***的控制方法，参见图4所示。该方法可以通过图3所示的液压***执行，具体可以通过液压***中的控制器6执行。为了便于描述，下面对于各个部件不再用标号进行标识。具体流程如下：
401，响应用户的操作，确定每个执行机构对应的目标速度以及负载压力。
402，根据每个执行机构对应的目标速度，确定液压***的目标总需求流量，以及根据每个执行机构对应的负载压力中的最大负载压力，确定共轨管路的目标共轨压力。
一些实施例中，可以针对任一执行机构，根据执行机构的目标速度确定执行机构的油液需求流量，并根据所有油液需求流量之和，确定液压***的目标总需求流量。
具体地，可以将油液需求流量之和与流量调节系数之积作为液压***的目标总需求流量。作为一种举例，目标总需求流量满足如下公式所示的条件：
；
其中，用于表示目标总需求流量，/>用于表示流量调节系数，/>用于表示油液需求流量之和。
其中，用于表示各个执行机构的油液需求流量。
一些实施例中，液压油缸伸出时，油液需求流量满足如下公式所示的条件：
；
其中，用于表示液压油缸的缸径，/>用于表示液压油缸的目标速度。
一些实施例中，液压油缸缩回时，油液需求流量满足如下公式所示的条件：
；
其中，用于表示液压油缸的杆径。
一些实施例中，当执行机构为液压马达时，油液需求流量满足如下公式所示的条件：
；
其中，用于表示液压马达的排量，/>用于表示液压马达的目标转速，即目标速度，/>用于表示液压马达的减机的速比，/>用于表示液压马达的容积效率。
一些实施例中，各执行机构的目标速度满足如下公式所示的条件：
；
其中，表示执行机构n的目标速度，/>用于表示执行机构n的最高设定速度，/>表示用户的操作指令。
一些场景中，用户可以对多个执行机构分别执行多个操作指令，以使多个执行机构共同完成复合动作。
一些实施例中，在确定目标共轨压力时，可以通过如下方式实现：获取压差调节系数和***设定压差，并将压差调节系数和***设定压差的乘积作为目标压力差；进一步地，可以根据目标压力差和最大负载压力确定目标共轨压力。
作为一种举例，目标共轨压力满足如下公式所示的条件：
；
其中，用于表示目标共轨压力，/>用于表示最大负载压力，/>用于表示目标压力差。
一些场景中，，其中，/> 用于表示各执行机构的负载压力。
一些场景中，，其中，/>用于表示***设定压差，/>用于表示压差调节系数。一些实施例中，第一个周期中，/>默认值为1，后续可以通过计算进一步确定。
403，当目标总功率未超出液压***的限定总功率，且油液需求流量之和未超出液压***的限定总流量时，针对每个执行机构，根据执行机构的负载压力确定执行机构对应的换向阀的阀控电流，向换向阀提供阀控电流。
一些实施例中，目标总功率基于目标共轨压力确定，所述油液需求流量之和基于目标速度确定。
一些实施例中，可以通过目标共轨压力和目标总需求流量确定目标总功率，并与液压***的限定总功率进行比较，以确定目标总功率是否超出限定总功率。
一些实施例中，根据所述至少一个执行机构的负载压力确定至少一个执行机构对应的换向阀的阀控电流，可以通过如下方式实现：针对任一执行机构，根据执行机构的当前速度，通过控制算法确定执行机构对应的补偿电流，以及根据负载压力、执行机构的流量调节系数以及目标共轨压力，确定执行机构对应的前馈电流。一些场景中，各执行机构中分别包括位移速度传感器，可以通过位移速度传感器获取各执行机构的当前速度。
进一步地，可以将补偿电流和前馈电流之和，作为执行机构对应的换向阀的阀控电流。
作为一种举例，各执行机构的阀控电流分为两部分，前馈电流和补偿电流，补偿电流可以通过PID算法确定。阀控电流满足如下公式所示的条件：
；
其中，用于表示执行机构n的阀控电流，/>用于表示执行结构n的前馈电流；/>用于表示执行机构n的补偿电流。其中，补偿电流可以通过位移速度传感器、编码器等获取执行机构的实际速度，以PID电流值为被控量，进行PID控制。
一些实施例中，前馈电流满足，其中，f(x)用于表示阀芯开口面积-阀控电流函数模型，与换向阀开口特性相关，一般为三次函数拟合。
一些实施例中，阀芯开口面积满足。其中，AN用于表示执行机构n对应的换向阀的阀芯开口面积；KQ用于表示流量调节系数，与阀芯结构相关。其中，用于表示执行机构n的实际阀前阀后压差，/>可以通过轨压传感器与执行机构n中的压力传感器的差值来确定。
一些实施例中，当目标总功率超出限定总功率时，获取当前可用发动机功率。一些场景中，当前可用发动机功率为当前转速下，发动机可以提供的最大净功率。一些场景中，执行机构的当前可用功率可以随着用户的操作指令而发生改变。
进一步地，可以根据当前可用发动机功率、目标共轨压力和目标总需求流量，确定新的压差调节系数。
作为一种举例，压差调节系数满足如下公式所述的条件：
；
；
其中，Kp用于表示压差调节系数，PEA表示当前可用发动机功率，PR表示目标共轨压力，QTt用于表示目标总需求流量。
一些实施例中，当目标总流量超出限定总流量时，获取当前发动机转速以及液压泵的设定最大排量。
进一步地，可以根据当前发动机转速、设定最大排量以及每个执行机构对应的油液需求流量，确定流量调节系数。一些实施例中，发动机中包括位移速度传感器，可以通过位移速度传感器获取当前发动机转速。
作为一种举例，可以根据当前发动机转速和设定最大排量确定液压***的当前最大流量，并将当前最大流量与油液需求之和的比值作为流量调节系数。例如，流量调节系数满足如下公式所示的条件：
；
；
其中，nE用于表示当前发动机转速，Vgp用于表示液压泵的设定最大排量，Qt用于表示各执行机构油液需求流量之和。
一些实施例中，响应于用户的操作，根据操作指令确定各执行机构的目标速度和负载压力，并计算目标总需求流量和目标共轨压力。进一步地，则判断由目标共轨压力确定的目标总功率是否满足，即目标总功率是否超出液压***的限定总功率。一些场景中，当确定由目标共轨压力确定的目标总功率未超出液压***的限定总功率时，则判断由目标速度确定的油液需求流量之和是否满足要求，即油液需求流量之和是否超出液压***的限定总流量。否则，调节压差调节系数Kp，并根据调节后的压差调节系数重新计算目标共轨压力。当由目标速度确定的油液需求流量之和未超出液压***的限定总流量，则计算各执行机构对应的阀控电流，否则，确定流量调节系数KQ，并重新计算目标总需求流量，如图5所示。
基于上述方案，通过基于限定总功率与限定总流量对压差调节系数和流量调节系数进行调节，进而确定新的目标共轨压力以及目标总需求流量，可以在液压***的能力范围内，使各执行机构的能够获得足够的流量。
一种可能的实现方式中，控制器可以根据用户的操作指令，确定操作手柄的手柄角度以及各个负载（即执行机构）的负载压力。一些场景中，不同执行机构对应不同的操作手柄。在用户对不同执行机构分别对应的操作手柄进行操作后，可以获取各个操作手柄的手柄角度。进一步地，可以根据各负载的负载压力，确定最大负载压力Pmax，并与***设定压差△Pmax确定目标共轨压力Pr。一些实施例中，可以通过各个换向阀的阀芯结构确定各个阀芯的设定参数，该设定参数由生产厂商提供，也可以通过测试获得。当Pr未超过限定总功率时，确定各个负载的油液需求流量Q1，Q2，Q3，…，Qn，并确定各个负载的阀芯开口面积A1……An以及液压泵控制电流Ip。一些场景中，可以通过确定的目标共轨压力确定液压泵的控制电流Ip，进而通过控制电流Ip控制液压泵出口压力，即共轨管路中的压力。进一步地，根据各个负载的阀芯开口面积A1……An确定与各个负载相连的阀芯的开度，并根据开度确定各个换向阀的控制电流I1，……In，如图6所示。
本申请中，相较于传统的阀控***，变压共轨液压***提出了可变压差的概念，将液压***转化为泵控***。在工作过程中尽可能将阀芯开到最大，通过控制压差值来调节流量的大小，从而降低整个***回路的压力损失，提高了燃油的经济性能。此外，液压***可任意增加液压动力源，只需在共轨管路上增加取油口即可，快捷方便。
基于相同的技术构思，参见图7所示，本申请实施例提供了一种液压***的控制装置700。该装置700可以执行上述液压***的控制方法中的任一步骤，为了避免重复，此处不再赘述。装置700包括第一确定单元701和第二确定单元702。
第一确定单元701，用于响应用户的操作，确定每个执行机构对应的目标速度以及负载压力；
根据确定的所有目标速度，确定所述液压***的目标总需求流量，以及根据确定的所有负载压力中的最大负载压力，确定所述共轨管路的目标共轨压力；
第二确定单元702，用于当确定由所述目标共轨压力确定的目标总功率未超出所述液压***的限定总功率，且由所述目标速度确定的油液需求流量之和未超出所述液压***的限定总流量时，针对每个执行机构，根据所述执行机构的负载压力确定所述执行机构对应的换向阀的阀控电流，向所述换向阀提供所述阀控电流。
一些实施例中，所述第一确定单元701，在根据确定的所有目标速度，确定所述液压***的目标总需求流量时，具体用于：
针对任一执行机构，根据所述执行机构的目标速度确定所述执行机构的油液需求流量；
将确定的所有油液需求流量之和，作为所述液压***的目标总需求流量。
一些实施例中，所述第一确定单元701，在根据确定的所有负载压力中的最大负载压力，确定所述共轨管路的目标共轨压力时，具体用于：
获取压差调节系数和***设定压差，并将所述压差调节系数和所述***设定压差的乘积作为目标压力差；
根据所述目标压力差和所述最大负载压力确定目标共轨压力。
一些实施例中，所述第二确定单元702，在根据所述执行机构的负载压力确定所述执行机构对应的换向阀的阀控电流时，具体用于：
针对任一执行机构，根据所述执行机构的当前速度，通过控制算法确定所述执行机构对应的补偿电流，以及根据所述负载压力、所述执行机构的流量调节系数以及所述目标共轨压力，确定所述执行机构对应的前馈电流；
将所述补偿电流和所述前馈电流之和，作为所述执行机构对应的换向阀的阀控电流。
一些实施例中，所述第二确定单元702，还用于当所述目标总功率超出所述限定总功率时，获取当前可用发动机功率；根据所述当前可用发动机功率、所述目标共轨压力和所述目标总需求流量，确定压差调节系数。
一些实施例中，所述第二确定单元702，还用于当由所述目标速度确定的油液需求流量之和超出所述限定总流量时，获取当前发动机转速以及液压泵的设定最大排量；根据所述当前发动机转速、所述设定最大排量以及所述油液需求流量之和，确定流量调节系数。
另一方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在控制器上运行时，使得控制器执行本申请实施例提供的任意一种液压***的控制方法。
另一方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包含计算机程序，所述计算机程序被控制器执行时实现本申请实施例提供的任意一种液压***的控制方法。
本申请实施例还提供一种救援设备，可以包括本申请实施例提供的液压***，或者本申请实施例提供的液压***的控制器。本申请实施例提供的车辆可以实现本申请实施例提供的任意一种液压***的控制方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种液压***，其特征在于，所述液压***包括液压泵、共轨管路、控制器、至少一个执行机构以及与每个执行机构对应的换向阀；
所述液压泵的输出端与所述共轨管路中的高压管路连接；
针对每组执行机构和换向阀，所述换向阀的第一工作油口与第二工作油口分别与所述执行机构的上下腔连接，所述换向阀的进油口与所述高压管路连接，所述换向阀的回油口与所述共轨管路中的低压管路连接；
所述液压泵，用于向所述共轨管路中的高压管路输出高压油液；
所述共轨管路，用于将所述液压泵输出的高压油液通过换向阀输送到所述至少一个执行机构；
所述控制器，用于响应用户的操作，确定每个执行机构对应的目标速度以及负载压力；
根据所述每个执行机构对应的目标速度，确定所述液压***的目标总需求流量，以及根据每个执行机构对应的负载压力中的最大负载压力，确定所述共轨管路的目标共轨压力；
当目标总功率未超出所述液压***的限定总功率，且油液需求流量之和未超出所述液压***的限定总流量时，针对每个执行机构，根据所述执行机构的负载压力确定所述执行机构对应的换向阀的阀控电流，向所述换向阀提供所述阀控电流；所述目标总功率基于所述目标共轨压力确定，所述油液需求流量之和基于所述目标速度确定。
2.如权利要求1所述的液压***，其特征在于，所述至少一个执行机构上包括压力传感器。
3.如权利要求1或2所述的液压***，其特征在于，所述高压管路上包括共轨高压传感器，所述低压管路上包括共轨低压传感器。
4.一种液压***的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1~3任一所述的液压***，该方法包括：
响应用户的操作，确定每个执行机构对应的目标速度以及负载压力；
根据所述每个执行机构对应的目标速度，确定所述液压***的目标总需求流量，以及根据所述每个执行机构对应的负载压力中的最大负载压力，确定所述共轨管路的目标共轨压力；
当目标总功率未超出所述液压***的限定总功率，且油液需求流量之和未超出所述液压***的限定总流量时，针对每个执行机构，根据所述执行机构的负载压力确定所述执行机构对应的换向阀的阀控电流，向所述换向阀提供所述阀控电流；所述目标总功率基于所述目标共轨压力确定，所述油液需求流量之和基于所述目标速度确定。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个执行机构对应的目标速度，确定所述液压***的目标总需求流量，包括：
针对任一执行机构，根据所述执行机构的目标速度确定所述执行机构的油液需求流量；
将确定的所有油液需求流量之和，作为所述液压***的目标总需求流量。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个执行机构对应的负载压力中的最大负载压力，确定所述共轨管路的目标共轨压力，包括：
获取压差调节系数和***设定压差，并将所述压差调节系数和所述***设定压差的乘积作为目标压力差；
根据所述目标压力差和所述最大负载压力确定目标共轨压力。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述执行机构的负载压力确定所述执行机构对应的换向阀的阀控电流，包括：
针对任一执行机构，根据所述执行机构的当前速度，通过控制算法确定所述执行机构对应的补偿电流，以及根据所述负载压力、所述执行机构的流量调节系数以及所述目标共轨压力，确定所述执行机构对应的前馈电流；
将所述补偿电流和所述前馈电流之和，作为所述执行机构对应的换向阀的阀控电流。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述目标总功率超出所述限定总功率时，获取当前可用发动机功率；
根据所述当前可用发动机功率、所述目标共轨压力和所述目标总需求流量，确定压差调节系数。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当由所述目标速度确定的油液需求流量之和超出所述限定总流量时，获取当前发动机转速以及液压泵的设定最大排量；
根据所述当前发动机转速、所述设定最大排量以及所述油液需求流量之和，确定流量调节系数。
10.一种救援设备，其特征在于，包括如权利要求1~3任一所述的液压***，或者实现如权利要求4-9中任一项所述的液压***的控制方法。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103765019A (zh) * | 2011-08-31 | 2014-04-30 | 日立建机株式会社 | 工程机械的液压驱动装置 |
| CN105275699A (zh) * | 2015-11-07 | 2016-01-27 | 镇江恒驰科技有限公司 | 一种电控共轨油泵试验台的标定方法 |
| CN108953309A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-07 | 徐州工业职业技术学院 | 一种能量回收和再利用液压*** |
| CN109210024A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-15 | 柳州柳工挖掘机有限公司 | 负流量液压控制油路及液压***和挖掘机 |
| CN209012162U (zh) * | 2018-10-18 | 2019-06-21 | 石川岛中骏(厦门)建机有限公司 | 一种液压控制*** |
| CN109944844A (zh) * | 2016-11-22 | 2019-06-28 | 北京航空航天大学 | 一种机器人液压驱动转动关节闭环控制方法 |
| CN111102253A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-05 | 长沙中达智能科技有限公司 | 一种液压驱动机构速度的控制装置与方法 |
| CN112303055A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-02 | 江苏恒立液压科技有限公司 | 一种液压流量分配模块、液压***及液压流量分配方法 |
| CN114876902A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-09 | 中联重科股份有限公司 | 速度实时跟踪液压控制方法、控制***及工程机械 |
| CN116857243A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-10-10 | 中联重科股份有限公司 | 液压油流量分配的方法、存储介质、处理器及工程机械 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019219206A1 (de) * | 2019-07-26 | 2021-01-28 | Robert Bosch Gmbh | Hydraulische Druckmittelversorgungsanordnung, Verfahren und mobile Arbeitsmaschine |
| JP7423635B2 (ja) * | 2019-08-08 | 2024-01-29 | 住友建機株式会社 | ショベル |
| KR20220044439A (ko) * | 2019-08-09 | 2022-04-08 | 스미토모 겐키 가부시키가이샤 | 쇼벨 |
-
2023
- 2023-12-25 CN CN202311786328.6A patent/CN117450122B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103765019A (zh) * | 2011-08-31 | 2014-04-30 | 日立建机株式会社 | 工程机械的液压驱动装置 |
| CN105275699A (zh) * | 2015-11-07 | 2016-01-27 | 镇江恒驰科技有限公司 | 一种电控共轨油泵试验台的标定方法 |
| CN109944844A (zh) * | 2016-11-22 | 2019-06-28 | 北京航空航天大学 | 一种机器人液压驱动转动关节闭环控制方法 |
| CN108953309A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-07 | 徐州工业职业技术学院 | 一种能量回收和再利用液压*** |
| CN109210024A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-15 | 柳州柳工挖掘机有限公司 | 负流量液压控制油路及液压***和挖掘机 |
| CN209012162U (zh) * | 2018-10-18 | 2019-06-21 | 石川岛中骏(厦门)建机有限公司 | 一种液压控制*** |
| CN111102253A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-05 | 长沙中达智能科技有限公司 | 一种液压驱动机构速度的控制装置与方法 |
| CN112303055A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-02 | 江苏恒立液压科技有限公司 | 一种液压流量分配模块、液压***及液压流量分配方法 |
| CN114876902A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-09 | 中联重科股份有限公司 | 速度实时跟踪液压控制方法、控制***及工程机械 |
| CN116857243A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-10-10 | 中联重科股份有限公司 | 液压油流量分配的方法、存储介质、处理器及工程机械 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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