CN103470485A - 变量泵功率控制方法、设备、系统以及混凝土泵送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变量泵功率控制方法、设备、系统以及混凝土泵送装置，该方法包括：接收变量泵压力值P和泵送装置的发动机转速N；以及根据所述变量泵压力值P、所述发动机转速N以及当前输出的排量电流I计算变量泵当前功率W，将该变量泵当前功率W与在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较，并根据比较结果对所述排量电流I的大小进行调节。本发明能够实现变量泵的可变恒定功率控制，保证了混凝土泵送装置的稳定工作，且达到了较高的泵送速度和泵送效率，提高了整个混凝土泵送装置的工作效率。

Description

变量泵功率控制方法、设备、系统以及混凝土泵送装置
技术领域
本发明涉及混凝土泵送领域，具体地，涉及一种变量泵功率控制方法、一种变量泵功率控制设备、一种变量泵功率控制系统以及一种混凝土泵送装置。
背景技术
在混凝土车载泵和混凝土泵车等混凝土泵送装置中，为了使得设备泵送混凝土时稳定、平稳、并且具有较高泵送速度和泵送效率，通常需要控制主油泵（即变量泵）的功率与驱动该变量泵的驱动装置的输出功率（例如，混凝土泵车的发动机）相适应，即需要控制变量泵保持在适当的恒定功率下工作。
现有技术中存在一些控制变量泵保持在适当的恒定功率下工作的方法，但均不能反映驱动装置的实际工作情况，对变量泵排量的调节存在较大的误差，无法实现实时控制和使变量泵的功率与驱动装置的实时功率很好的适应。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种变量泵功率控制方法，该方法包括：接收变量泵压力值P和泵送装置的发动机转速N；以及根据所述变量泵压力值P、所述发动机转速N以及当前输出的排量电流I计算变量泵当前功率W，将该变量泵当前功率W与在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较，并根据比较结果对所述排量电流I的大小进行调节。
相应地，本发明还提供了一种变量泵功率控制设备，该功率控制设备包括：接收器，用于接收变量泵压力值P和泵送装置的发动机转速N；以及控制器，与所述接收器连接，用于通过输出排量电流I来控制变量泵排量，该控制器还用于根据所述变量泵压力值P、所述发动机转速N以及当前输出的排量电流I计算变量泵当前功率W，将该变量泵当前功率W与在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较，并根据比较结果对所述排量电流I的大小进行调节。
此外，本发明还提供了一种变量泵功率控制系统，该变量泵功率控制系统包括变量泵压力传感器和电子控制单元，该变量泵功率控制系统还包括根据本发明实施方式的变量泵功率控制设备，该变量泵功率控制设备与所述变量泵压力传感器和所述电子控制单元分别连接，以从所述变量泵压力传感器接收所述变量泵压力值P以及从所述电子控制单元接收所述发动机转速N。
以及，本发明还提供了一种混凝土泵送装置，该混凝土泵送装置包括变量泵以及根据本发明实施方式的变量泵功率控制系统。
采用本发明提供的变量泵功率控制方法、设备、系统以及混凝土泵送装置，根据实时采集的变量泵压力值P和发动机转速N以及泵送装置当前输出的用于控制变量泵排量的排量电流I可以计算变量泵当前功率W，通过该变量泵当前功率W与在该发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较，可以确定变量泵当前功率W是否与发动机最大负载功率W2相适应，进而通过对所述排量电流I的大小进行调节，确保变量泵能够在与发动机功率相适应的恒定功率下工作，并且由于发动机最大负载功率W2是根据发动机的特性随发动机转速变化的，因此本发明能够实现变量泵的可变恒定功率控制，保证了混凝土泵送装置的稳定工作，且达到了较高的泵送速度和泵送效率，提高了整个混凝土泵送装置的工作效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明的变量泵功率控制系统的结构示意图；
图2是根据本发明的变量泵功率控制设备的结构示意图；以及
图3是根据本发明的变量泵功率控制方法的流程图。
附图标记说明
10  接收器                   20  控制器
100 变量泵功率控制设备       200 变量泵压力传感器
300 电子控制单元
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是根据本发明的一种实施方式的示例变量泵功率控制系统的结构示意图。如图所示，该功率控制系统包括变量泵压力传感器200和电子控制单元300，根据本发明的一种实施方式，该变量泵功率控制系统还包括根据本发明实施方式的变量泵功率控制设备100，该变量泵功率控制设备100与变量泵压力传感器200和电子控制单元300分别连接，以从变量泵压力传感器200接收变量泵压力值P以及从电子控制单元接收发动机转速N。
具体来说，变量泵压力传感器200可以是任何适当的压力检测装置，其可以通过各种适当的方式来检测变量泵的压力。例如，在开式液压系统中，通过与变量泵出油口连接以获取变量泵压力值P；以及在闭式液压系统中，通过与变量泵出油口和进油口连接以获取变量泵压力值P（例如，以变量泵出油口和进油口的压力中的较大者为变量泵压力值P）。
根据电子控制单元300（ECU）的配置和类型，该电子控制单元300可以获取与泵送装置的发动机状态有关的各种参数，例如，泵送装置的发动机扭矩T、发动机转速N、和/或在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2。变量泵功率控制设备100分别与变量泵压力传感器200和电子控制单元300电连接（例如通过CAN总线），以接收上述参数，并根据上述参数进行下述控制操作。
图2是根据本发明的一种实施方式的示例变量泵功率控制设备100的结构示意图。该功率控制设备100包括：接收器10，用于接收变量泵压力值P和泵送装置的发动机转速N；以及控制器20，与接收器10连接，用于通过输出排量电流I来控制变量泵排量，该控制器20还用于根据所述变量泵压力值P、所述发动机转速N以及当前输出的排量电流I计算变量泵当前功率W，将该变量泵当前功率W与在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较，并根据比较结果对所述排量电流I的大小进行调节。
根据本发明的一种实施方式，根据电子控制单元的配置和类型的不同，接收器10可以从变量泵压力传感器200接收泵送装置的发动机转速N，以及在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2（例如，从电子控制单元300），同时其可以从变量泵压力传感器200接收变量泵压力值P。之后，接收器10将接收到的这些参数发送给控制器20，控制器20可以根据变量泵压力值P、所述发动机转速N以及当前输出的排量电流I计算变量泵当前功率W，例如可以根据下述公式计算变量泵当前功率W：
           W＝P*Q＝k*P*N*I                 （1）
其中，W为变量泵当前功率；P为变量泵压力值；Q为变量泵流量；N为泵送装置的发动机转速N；I为当前输出的排量电流I；k为常数。
接着，控制器20可以将该变量泵当前功率W与在接收到的发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较，并根据比较结果对所述排量电流I的大小进行调节。
根据本发明的一种实施方式，控制器20可以判断所述变量泵当前功率W是否大于所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2，并且在当所述变量泵当前功率W大于所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2时（即泵送装置工作不稳定），降低输出的排量电流I，以降低变量泵当前功率W，优选地，使W=W2。
采用本发明的这种实施方式可以控制变量泵稳定在发动机的恒定功率W2下工作，从而大大提高了泵送装置的发动机的工作效率。在变量泵当前功率W小于或等于所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2时，控制器20可以确定此时暂不需要对变量泵当前功率W进行调节。
根据上述实施方式，当发动机最大负载功率W2随发动机转速N实时变化时，控制器20可以对变量泵当前功率W进行实时的调节（例如，在当变量泵当前功率W大于当前转速下的发动机最大负载功率W2），从而实现变量泵的可变恒定功率（即在变化的发动机最大负载功率W2下）控制，从而大大提高了泵送装置的发动机的工作效率。
根据本发明的另一种实施方式，接收器10还可以接收泵送装置的发动机扭矩T（例如，从电子控制单元300），以及控制器20可以根据所述发动机转速N和所述发动机扭矩T计算在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2（当电子控制单元300没有配置相应的控制逻辑时），其中的计算方法为本领域技术人员所公知，为了不混淆本发明的保护范围，在此省略对该计算方法的详细说明。控制器20可以将变量泵当前功率W与计算出的在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较，并根据比较结果对所述排量电流I的大小进行调节（如上所述）。
图3是根据本发明的一种实施方式的示例变量泵功率控制方法的流程图。如图3所示，该方法包括：
在步骤1001，接收变量泵压力值P和泵送装置的发动机转速N；
在步骤1002，根据所述变量泵压力值P、所述发动机转速N以及当前输出的排量电流I计算变量泵当前功率W；
在步骤1003，将该变量泵当前功率W与在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较；以及
在步骤1004，根据比较结果对所述排量电流I的大小进行调节。
根据一种实施方式，该方法还包括接收在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2。
根据另一种实施方式，该方法还包括：接收泵送装置的发动机扭矩T；以及根据所述发动机转速N和所述发动机扭矩T计算在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2。
根据本发明的技术方案，根据比较结果对所述排量电流I的大小进行调节可以包括：
判断变量泵当前功率W是否大于所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2；当所述变量泵当前功率W大于所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2时，降低输出的排量电流I，以降低变量泵当前功率W；优选地，使W=W2。
上述方法步骤中变量泵当前功率W的计算公式、发动机最大负载功率W2的接收或计算等的实施方式如上所述，在此不再赘述。
相应地，本发明还提供了一种混凝土泵送装置（未示出），该混凝土泵送装置可以包括变量泵以及根据本发明实施方式的变量泵功率控制系统，并且该混凝土泵送装置还可以采用上述变量泵功率控制方法进行操作。应当理解的是，混凝土泵送装置可以是任何具有泵送设备的装置（例如混凝土车载泵和混凝土泵车等）。
采用本发明提供的变量泵功率控制方法、设备、系统以及混凝土泵送装置，根据实时采集的变量泵压力值P和发动机转速N以及泵送装置当前输出的用于控制变量泵排量的排量电流I可以计算变量泵当前功率W，通过该变量泵当前功率W与在该发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较，可以确定变量泵当前功率W是否与发动机最大负载功率W2相适应，进而通过对所述排量电流I的大小进行调节，确保变量泵能够在与发动机功率相适应的恒定功率下工作，并且由于发动机最大负载功率W2是根据发动机的特性随发动机转速变化的，因此本发明能够实现变量泵的可变恒定功率控制，保证了混凝土泵送装置的稳定工作，且达到了较高的泵送速度和泵送效率，提高了整个混凝土泵送装置的工作效率。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种变量泵功率控制方法，其特征在于，该方法包括：
接收变量泵压力值P和泵送装置的发动机转速N；以及
根据所述变量泵压力值P、所述发动机转速N以及当前输出的排量电流I计算变量泵当前功率W，将该变量泵当前功率W与在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较，并根据比较结果对所述排量电流I的大小进行调节。
2.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，该方法还包括接收在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2。
3.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，该方法还包括：
接收泵送装置的发动机扭矩T；以及
根据所述发动机转速N和所述发动机扭矩T计算在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2。
4.根据权利要求1所述的功率控制设备，其特征在于，当所述变量泵当前功率W大于所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2时，降低输出的排量电流I。
5.一种变量泵功率控制设备，其特征在于，该功率控制设备包括：
接收器，用于接收变量泵压力值P和泵送装置的发动机转速N；以及
控制器，与所述接收器连接，用于通过输出排量电流I来控制变量泵排量，该控制器还用于根据所述变量泵压力值P、所述发动机转速N以及当前输出的排量电流I计算变量泵当前功率W，将该变量泵当前功率W与在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2进行比较，并根据比较结果对所述排量电流I的大小进行调节。
6.根据权利要求5所述的功率控制设备，其特征在于，所述接收器还用于接收在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2。
7.根据权利要求5所述的功率控制设备，其特征在于，所述接收器还用于接收泵送装置的发动机扭矩T；以及
所述控制器还用于根据所述发动机转速N和所述发动机扭矩T计算在所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2。
8.根据权利要求5所述的功率控制设备，其特征在于，当所述变量泵当前功率W大于所述发动机转速N下的发动机最大负载功率W2时，所述控制器降低输出的排量电流I。
9.一种变量泵功率控制系统，该功率控制系统包括变量泵压力传感器和电子控制单元，其特征在于，该功率控制系统还包括根据权利要求5-8中任一项所述的变量泵功率控制设备，该变量泵功率控制设备与所述变量泵压力传感器和所述电子控制单元分别连接，以从所述变量泵压力传感器接收所述变量泵压力值P以及从所述电子控制单元接收所述发动机转速N。
10.一种混凝土泵送装置，其特征在于，该混凝土泵送装置包括变量泵以及根据权利要求9所述的变量泵功率控制系统。
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