CN103419782A - 行走纠偏装置、行走纠偏方法及工程机械 - Google Patents

行走纠偏装置、行走纠偏方法及工程机械 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种行走纠偏装置及工程机械，其中，该行走纠偏装置包括：用于感测第一行走先导压力值的第一压力传感器、用于感测第二行走先导压力值的第二压力传感器和控制器、用于感测第一行走马达的转速的第一转速传感器和用于感测第二行走马达的转速的第二转速传感器；控制器用于计算得到工程机械的预期行走速度，并根据预期行走速度确定第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值，以及在第一行走马达与第二行走马达的转速不相同时，修正第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值直至第一行走马达与第二行走马达的转速相同。本发明提供的行走纠偏装置能有效避免因液压泵的差异及液压泵与对应行走马达之间油路的差异造成的行走跑偏现象。

Description

行走纠偏装置、行走纠偏方法及工程机械
技术领域
本发明涉及行走控制技术领域，特别涉及一种行走纠偏装置、行走纠偏方法及工程机械。
背景技术
目前，解决挖掘机行走跑偏的方法主要是通过对液压泵的半闭环控制（输出主压、比例阀输出压力等）来调整泵的输出排量，修正行走跑偏。如专利CN201210212016公开了一种挖掘机行走跑偏的控制系统及方法和挖掘机，所述控制方法通过前、后泵比例阀输出压力值的对比，值相同则认为挖机机能够正常直线行走，值不同则对前后泵比例阀电流进行修正调节，直到前后泵比例阀输出压力值相同。
上述方案存在以下缺点：
1）由于前后泵的制造、装配等方面存在差异，泵比例阀的输出压力与泵的实际输出排量的关系不完全相同，会导致比例阀输出压力相同时，泵的输出排量不同，还会存在行走跑偏；
2）由于左、右行走马达与液压泵之间的液压管路走向及长度的差异，会导致液压系统损耗不同，造成泵输出流量相同时，左右行走马达输入的流量不同，还会存在行走跑偏问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种行走纠偏装置、行走纠偏方法及工程机械，以解决现有行走纠偏装置无法克服因液压泵的差异及各液压泵与对应行走马达之间油路的差异造成的行走跑偏的问题。
一方面，本发明提供了一种行走纠偏装置，用于工程机械，包括：用于感测第一行走先导压力值的第一压力传感器、用于感测第二行走先导压力值的第二压力传感器和控制器，还包括：用于感测第一行走马达的转速的第一转速传感器和用于感测第二行走马达的转速的第二转速传感器；所述控制器包括行走控制单元，用于根据所述第一行走先导压力值及第二行走先导压力值计算得到所述工程机械的预期行走速度，并根据所述预期行走速度确定第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值，以及在所述第一行走马达与第二行走马达的转速不相同时，修正所述第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值直至所述第一行走马达与第二行走马达的转速相同。
进一步地，所述控制器还包括记录单元，用于在所述第一行走马达与第二行走马达的转速相等时，记录所述第一行走先导压力值与所述第一泵比例阀的电流值的对应关系，以及记录所述第二行走先导压力值与所述第二泵比例阀的电流值的对应关系。
进一步地，所述控制器还包括：自适应控制单元，用于根据所述对应关系确定第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值。
进一步地，所述控制器还包括：选择控制单元，用于根据接收到的指示信息，控制所述行走控制单元或自适应控制单元工作；或者，触发单元，用于在所述对应关系生成后，指示所述自适应控制单元开始工作，同时指示所述行走控制单元停止工作。
进一步地，所述控制器还包括数字化控制单元，用于根据预设的间隔将所述对应关系转换为递进阶梯式曲线。
另一方面，本发明提供了一种行走纠偏方法，用于工程机械，包括：
步骤A：根据接收的第一行走先导压力值及第二行走先导压力值计算得到所述工程机械的预期行走速度；
步骤B：根据所述预期行走速度确定第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值；
步骤C：比较接收的第一行走马达及第二行走马达的转速；并在所述第一行走马达与第二行走马达的转速不相同时，修正所述第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值直至所述第一行走马达与第二行走马达的转速相同。
进一步地，所述的行走纠偏方法在所述步骤C之后还包括：在所述第一行走马达与第二行走马达的转速相等时，记录所述第一行走先导压力值与所述第一泵比例阀的电流值的对应关系，以及记录所述第二行走先导压力值与所述第二泵比例阀的电流值的对应关系。
进一步地，所述的行走纠偏方法还包括：在所述对应关系生成后，根据所述对应关系确定接收的第一行走先导压力值及第二行走先导压力值分别对应的所述第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值。
再一方面，本发明提供了一种工程机械，包括第一行走马达、第二行走马达、第一泵比例阀及第二泵比例阀，还设置有上述任一种行走纠偏装置。
进一步地，所述工程机械包括挖掘机。
本发明行走纠偏装置通过对行走马达的转速的闭环控制，直接以两个行走马达的转速相同为修正目的，能有效避免因液压泵的差异及液压泵与对应行走马达之间油路的差异造成的行走跑偏现象。
由于该行走纠偏方法及工程机械具有上述行走纠偏装置相应的技术效果，不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的行走纠偏装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的行走纠偏方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的第一行走先导压力值与第一泵比例阀的电流值的对应关系曲线图；
图4为本发明实施例提供的第二行走先导压力值与第二泵比例阀的电流值的对应关系曲线图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1为本发明实施例提供的行走纠偏装置的结构示意图；该行走纠偏装置用于工程机械，如图1所示，本实施例行走纠偏装置可以包括：用于感测第一行走先导压力值的第一压力传感器1、用于感测第二行走先导压力值的第二压力传感器2、控制器3、用于感测第一行走马达（图未示出）的转速的第一转速传感器4和用于感测第二行走马达（图未示出）的转速的第二转速传感器5。
其中，该控制器3包括行走控制单元31，用于根据第一行走先导压力值及第二行走先导压力值计算得到工程机械的预期行走速度（该预期行走速度的含义是指，计算得到的行走速度是一个理论的预期的值，在实际操作时，并不能保证工程机械能够达到该预期的行走速度），并根据预期行走速度确定第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值，以及在第一行走马达与第二行走马达的转速不相同时，修正第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值直至第一行走马达与第二行走马达的转速相同。其中，该第一行走马达及第二行走马达可以理解为左右行走马达，第一泵比例阀及第二泵比例阀可以理解为前后泵比例阀。具体操作时，该第一转速传感器4及第二转速传感器5可以分别安装在左、右行走马达上。
通过对行走马达的转速闭环控制，直接以两个行走马达的转速相同为修正目的，能有效避免因液压泵的差异及各液压泵与对应行走马达之间油路的差异造成的行走跑偏现象。
优选地，控制器3还包括记录单元32及自适应控制单元33，其中，该记录单元32用于在第一行走马达与第二行走马达的转速相等时，记录第一行走先导压力值与第一泵比例阀的电流值的对应关系，以及记录第二行走先导压力值与第二泵比例阀的电流值的对应关系；即记录单元32确定了各先导压力值与相应泵比例阀的电流值的直接对应关系；自适应控制单元33，用于根据对应关系确定第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值。
通过记录修正后的泵比例阀的电流值，并将其初始化为对应先导压力下的给定参数，便于自适应控制单元33直接根据上述对应关系确定各泵比例阀的电流值，而无需经过行走控制单元31的计算操作得到各泵比例阀的电流值，可提高工程机械的直线行走响应速度及操作性能。
可以理解的是，行走控制单元31及自适应控制单元33为功能上的划分，即在上述对应关系建立之前按照行走控制单元31的工作方式操作，在上述对应关系建立之后可以按照自适应控制单元33的工作方式操作。
进一步优选地，控制器3还包括：选择控制单元34，用于根据接收到的指示信息，控制行走控制单元31或自适应控制单元33工作；或者；控制器3还包括触发单元35，用于在对应关系生成后，指示自适应控制单元33开始工作，同时指示行走控制单元31停止工作。其中，选择控制单元34的设置便于人为选择确定各泵比例阀电流值的方式；触发单元35的设置便于两种确定泵比例阀电流值的方式（即控制行走控制单元31与自适应控制单元33工作方式）自动切换，具体操作时，触发单元35可以集成在行走控制单元31中，在上述对应关系生成后直接由触发单元35触发自适应控制单元33工作，实现自适应根据上述对应关系确定各泵比例阀的电流值。
优选地，控制器3还包括数字化控制单元36，用于根据预设的间隔将对应关系转换为递进阶梯式曲线，其中，第一行走先导压力值（可以理解为左行走先导压力）与第一泵比例阀的电流的递进阶梯式曲线如图3所示，以及记录第二行走先导压力值（可以理解为右行走先导压力）与第二泵比例阀的电流的递进阶梯式曲线如图4所示。通过数字化控制单元36可以将记录单元32得到对应关系数字化，实现行走先导压力分级控制。
上述行走纠偏装置的工作过程如下：控制器3根据采集的左行走先导压力值P1、右行走先导压力值P2，计算该压力下工程机械的预期行走速度，再根据该预期行走速度确定前、后泵比例阀电流；然后控制器3比对左行走马达转速n1与右行走马达转速n2，如果相同，则确定工程机械正常直线行走，记录该前、后泵比例阀电流值与左行走先导压力值P1及右行走先导压力值P2的对应关系；如果不同，则根据左、右行走转速的差异修正比例阀电流值，进而便于根据修正后的比例阀电流值调节前、后泵的输出排量，直到左、右行走马达转速采集值相同，同时记录修正后的比例阀电流值与各行走先导压力值的对应关系；控制器记录修正后的电流值后，将其初始化为该先导压力下的给定参数，便于后续根据该对应关系直接确定各比例阀的电流值。
需要说明的是，上述控制器3中的各单元主要是功能上的划分，各功能单元可以根据实际需要集成设置。
图2为本发明实施例提供的行走纠偏方法的流程图，其用于工程机械；如图2所示，一种行走纠偏方法包括：
步骤21：根据接收的第一行走先导压力值及第二行走先导压力值计算得到工程机械的预期行走速度；
步骤22：根据预期行走速度确定第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值；
步骤23：比较接收的第一行走马达及第二行走马达的转速；并在第一行走马达与第二行走马达的转速不相同时，修正第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值直至第一行走马达与第二行走马达的转速相同。
优选地，在步骤23之后还包括：
步骤24：在第一行走马达与第二行走马达的转速相等时，记录第一行走先导压力值与第一泵比例阀的电流值的对应关系，以及记录第二行走先导压力值与第二泵比例阀的电流值的对应关系；
步骤25：在对应关系生成后，根据对应关系确定接收的第一行走先导压力值及第二行走先导压力值分别对应的第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值。
通过记录多次跑偏修正数据，根据历史修正情况，生成行走纠偏曲线（即上述对应关系），并在后续相同的情况下直接按照行走纠偏曲线进行初始化，可提高工程机械的直线行走响应速度及操作性能。
本实施例通过根据采集左、右行走先导压力值确定各比例阀的电流值，再根据实时采集的左、右行走马达转速值，修正前、后泵比例阀输出电流值，进而便于调整前、后泵输出排量以保证左、右行走转速一致，相较于现有技术通过前、后泵控制比例阀的输出压力差异来判断是否存在行走跑偏的方案，有效避免因前后液压泵、前后液压泵与对应行走马达之间油路的差异造成的行走跑偏现象。
在一种未示出的实施例中，本发明还提供了一种工程机械，包括：第一行走马达、第二行走马达、第一泵比例阀、第二泵比例阀及上述任一种行走纠偏装置。具体操作时，该工程机械可以为挖掘机等。由于该工程机械具有上述行走纠偏装置相应的技术效果，不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (10)

1.一种行走纠偏装置，用于工程机械，包括：用于感测第一行走先导压力值的第一压力传感器、用于感测第二行走先导压力值的第二压力传感器和控制器，其特征在于，还包括：用于感测第一行走马达的转速的第一转速传感器和用于感测第二行走马达的转速的第二转速传感器；
所述控制器包括行走控制单元，用于根据所述第一行走先导压力值及第二行走先导压力值计算得到所述工程机械的预期行走速度，并根据所述预期行走速度确定第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值，以及在所述第一行走马达与第二行走马达的转速不相同时，修正所述第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值直至所述第一行走马达与第二行走马达的转速相同。
2.根据权利要求1所述的行走纠偏装置，其特征在于，所述控制器还包括记录单元，用于在所述第一行走马达与第二行走马达的转速相等时，记录所述第一行走先导压力值与所述第一泵比例阀的电流值的对应关系，以及记录所述第二行走先导压力值与所述第二泵比例阀的电流值的对应关系。
3.根据权利要求2所述的行走纠偏装置，其特征在于，所述控制器还包括：自适应控制单元，用于根据所述对应关系确定第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值。
4.根据权利要求3所述的行走纠偏装置，其特征在于，所述控制器还包括：选择控制单元，用于根据接收到的指示信息，控制所述行走控制单元或自适应控制单元工作；或者
触发单元，用于在所述对应关系生成后，指示所述自适应控制单元自适应控制单元开始工作，同时指示所述行走控制单元停止工作。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的行走纠偏装置，其特征在于，所述控制器还包括数字化控制单元，用于根据预设的间隔将所述对应关系转换为递进阶梯式曲线。
6.一种行走纠偏方法，用于工程机械，包括：
步骤A：根据接收的第一行走先导压力值及第二行走先导压力值计算得到所述工程机械的预期行走速度；
步骤B：根据所述预期行走速度确定第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值；
步骤C：比较接收的第一行走马达及第二行走马达的转速；并在所述第一行走马达与第二行走马达的转速不相同时，修正所述第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值直至所述第一行走马达与第二行走马达的转速相同。
7.根据权利要求6所述的行走纠偏方法，其特征在于，在所述步骤C之后还包括：
在所述第一行走马达与第二行走马达的转速相等时，记录所述第一行走先导压力值与所述第一泵比例阀的电流值的对应关系，以及记录所述第二行走先导压力值与所述第二泵比例阀的电流值的对应关系。
8.根据权利要求7所述的行走纠偏方法，其特征在于，还包括：
在所述对应关系生成后，根据所述对应关系确定接收的第一行走先导压力值及第二行走先导压力值分别对应的所述第一泵比例阀的电流值及第二泵比例阀的电流值。
9.一种工程机械，包括：第一行走马达、第二行走马达、第一泵比例阀及第二泵比例阀，其特征在于，还包括如权利要求1-5中任一项所述的行走纠偏装置。
10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械包括挖掘机。
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