CN104481712A - 发动机转速的控制方法和控制系统、以及泵送设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机转速的控制方法和控制系统、以及泵送设备，涉及工程机械技术领域，其中，所述方法包括：接收在泵送过程中所采集到的发动机转速值；判断接收到的发动机转速值是否小于预设下限值；若接收到的发动机转速值小于预设下限值，则控制油泵的排量减小，以减小负载压力，从而升高发动机转速。本发明在负载压力达到极限时，可以及时地对发动机转速进行调整，从而避免发动机失速现象的发生，提高了泵送工作的稳定性。

Description

发动机转速的控制方法和控制系统、以及泵送设备

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其是一种发动机转速的控制方法和控制系统、以及泵送设备。

背景技术

混凝土泵送设备是一种连续输送混凝土的设备，主要通过双活塞输出缸进行连续输送，其中一个输出缸吸料，一个输出缸推料。由于混凝土泵是一种活塞运动的工作方式，在工作过程中，其高压油压力会随活塞的运动而变化，而发动机动力输出主要用于带动油泵产生高压油，高压油压力是发动机主要驱动负载。

在混凝土输送过程中，负载压力的变化会造成发动机转速的波动，当负载压力达到极限时，由于泵送设备特殊的输送方式，双活塞需要换向，主油缸从收缩运动转换为伸展运动，其负载压力在很短的时间内从正压变为负压，负载压力在短时间内急剧变化，但是控制系统需要对发动机转速和泵的排量同时进行控制，因此需要一段时间才能确定出负载压力对应的发动机转速及主油泵的排量，而此时发动机可能已经失速。发动机转速的失稳现象会导致泵送的不连续，影响混凝土输送的稳定性。因此，有必要提出一种方案解决极限负载压力下发动机转速的失稳问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：解决极限负载压力下发动机转速的失稳问题。

根据本发明的一个方面，提供一种发动机转速的控制方法，包括：接收在泵送过程中所采集到的发动机转速值；判断接收到的发动机转速值是否小于预设下限值；若接收到的发动机转速值小于预设下限值，则控制油泵的排量减小，以减小负载压力，从而升高发动机转速。

在一个实施例中，所述控制油泵的排量减小包括：调节油泵排量电流减小，以控制油泵内的斜盘角度减小，从而控制油泵的排量减小。

在一个实施例中，所述方法还包括：判断接收到的发动机转速值是否大于预设上限值；若接收到的发动机转速值大于预设上限值，则控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速。

在一个实施例中，所述控制油泵的排量增大包括：调节油泵排量电流增大，以控制油泵内的斜盘角度增大，从而控制油泵的排量增大。

在一个实施例中，所述方法还包括：若接收到的发动机转速值介于中间值与所述预设上限值之间，则控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速；其中，所述中间值为所述预设下限值与所述预设上限值的中值。

在一个实施例中，当接收到的发动机转速值小于预设下限值时，所述方法还包括：判断接收到的负载压力值是否大于第一预设压力值；若接收到的负载压力值大于所述第一预设压力值，则控制油泵的排量减小并增大油泵的排量减小的速度。

在一个实施例中，当接收到的发动机转速值大于预设上限值时，所述方法还包括：判断接收到的负载压力值是否小于第二预设压力值；若接收到的负载压力值小于所述第二预设压力值，则控制油泵的排量增大并增大油泵的排量增大的速度。

根据本发明的另一方面，提供一种发动机转速的控制系统，包括：速度接收单元，用于接收在泵送过程中所采集到的发动机转速值；速度判断单元，用于判断接收到的发动机转速值是否小于预设下限值；速度控制单元，用于在接收到的发动机转速值小于预设下限值时，控制油泵的排量减小，以减小负载压力，从而升高发动机转速。

在一个实施例中，所述速度控制单元具体用于：调节油泵排量电流减小，以控制油泵内的斜盘角度减小，从而控制油泵的排量减小。

在一个实施例中，所述速度判断单元，还用于判断接收到的发动机转速值是否大于预设上限值；所述速度控制单元，还用于在接收到的发动机转速值大于预设上限值时，控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速。

在一个实施例中，所述速度控制单元在控制油泵的排量增大时具体用于：调节油泵排量电流增大，以控制油泵内的斜盘角度增大，从而控制油泵的排量增大。

在一个实施例中，所述速度控制单元，还用于在接收到的发动机转速值介于中间值与所述预设上限值之间时，控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速；其中，所述中间值为所述预设下限值与所述预设上限值的中值。

在一个实施例中，所述系统还包括：压力判断单元，用于在所述速度判断单元判断接收到的发动机转速值小于预设下限值时，判断接收到的负载压力值是否大于第一预设压力值；在所述速度判断单元判断接收到的发动机转速值大于预设上限值时，判断接收到的负载压力值是否小于第二预设压力值；所述控制单元，还用于在接收到的负载压力值大于所述第一预设压力值时，控制油泵的排量减小并增大油泵的排量减小的速度；在接收到的负载压力值小于所述第二预设压力值时，控制油泵的排量增大并增大油泵的排量增大的速度。

根据本发明的又一方面，提供一种泵送设备，包括转速传感器和上述任意实施例提供的发动机转速的控制系统；所述转速传感器设置在发动机上，用于在泵送过程中采集发动机转速并发送给所述控制系统。

在一个实施例中，所述泵送设备还包括压力传感器，所述压力传感器位于油泵出油口处，用于采集油泵的负载压力并发送给所述控制系统。

本发明实施例实时检测发动机转速，并在发动机转速低到一定程度时通过控制油泵排量的方式对发动机转速进行控制，使得在负载压力达到极限时，可以及时地对发动机转速进行调整。与现有技术中对发动机转速和油泵排量同时进行调整的方式相比，单独控制油泵的排量的方式可以在发动机转速急剧下降时快速地对其调整，从而在极限负载压力下避免发动机转速的失速现象的发生。

下面通过附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明发动机转速的控制方法一个实施例的流程图；

图2为本发明发动机转速的控制方法另一个实施例的流程图；

图3为本发明发动机转速的控制方法另一个实施例的流程图；

图4为本发明发动机转速的控制方法另一个实施例的流程图；

图5为本发明发动机转速的控制方法又一个实施例的流程图；

图6为本发明发动机转速的控制方法再一个实施例的流程图；

图7为本发明发动机转速的控制系统一个实施例的结构示意图；

图8为本发明发动机转速的控制系统另一个实施例的结构示意图；

图9为本发明泵送设备一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

现有的泵送控制方式中，需要根据预先测量的发动机万有特性曲线，寻找到最佳的节能点，从而确定负载压力对应的发动机转速和油泵排量。这种控制方式在负载压力变化不大的情况下，通过负载压力与发动机转速和油泵排量的对应关系，可以相应地调整发动机转速和油泵排量。但是，在负载压力达到极限时，负载压力会由正压变为负压，而该变化发生在几个毫秒的时间，在如此短的时间内，现有的控制方式还没来得及对发动机转速和油泵排量进行调整，发动机转速已经失速了，即发动机转速会急剧下降。造成上述问题的一个很重要的原因是现有的控制方式需要是根据负载压力来查表，然后对发动机转速和油泵排量二者进行控制，逻辑判断耗费的时间长。本发明的发明人发现，通过对发动机转速的实时采集，在发动机转速低到一定程度时通过单独通过控制油泵排量的方式，可以快速地对发动机转速进行调整，简化了控制流程。

图1为本发明发动机转速的控制方法一个实施例的流程图。本实施例的方法可以由发动机转速的控制系统执行。如图1所示，本实施例的方法包括如下步骤：

步骤102，接收在泵送过程中所采集到的发动机转速值。

在泵送过程中，可以利用设置在发动机上的转速传感器来实时采集发动机转速，并发送给控制系统。

步骤104，判断接收到的发动机转速值是否小于预设下限值；若是，表明负载压力很大，可能达到负载压力极限，执行步骤106。

其中，预设下限值可以根据实际情况进行设定，其数值通常情况下可以设定为满足驱动一定负载压力所需的发动机转速值，当发动机转速低于预设下限值时，发动机输出功率将不能驱动负载。

步骤106，控制油泵的排量减小，以减小负载压力，从而升高发动机转速。

具体地，控制油泵的排量减小的一种实现方法包括：可以调节油泵排量电流减小，以控制油泵内的斜盘角度减小，从而控制油泵的排量减小。其中，油泵排量电流输送给油泵的电比例阀，由电比例阀根据油泵排量电流改变油泵内的斜盘角度，进而调节油泵的排量。

本实施例实时检测发动机转速，并在发动机转速低到一定程度时通过控制油泵排量的方式对发动机转速进行控制，使得在负载压力达到极限时，可以及时地对发动机转速进行调整。与现有技术中对发动机转速和油泵排量同时进行调整的方式相比，单独控制油泵的排量的方式可以在发动机转速急剧下降时快速地对其调整，从而在极限负载压力下避免发动机转速的失速现象的发生。

图2为本发明发动机转速的控制方法另一个实施例的流程图。本实施例的方法可以由发动机转速的控制系统执行。如图2所示，本实施例的方法包括如下步骤：

步骤202，接收在泵送过程中所采集到的发动机转速值。具体的采集方法参考步骤102中的描述。

步骤204，判断接收到的发动机转速值是否大于预设上限值；若接收到的发动机转速值大于预设上限值，表明发动机的输出功率没有得到有效利用，执行步骤206。

其中，预设上限值也可以根据实际情况进行设定，例如，可以将其设定发动机空载转速，或者比发动机空载转速稍小的值。

步骤206，控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速。

具体地，控制油泵的排量增大的一种实现方法包括：可以调节油泵排量电流增大，以控制油泵内的斜盘角度增大，从而控制油泵的排量增大。

本实施例实时检测发动机转速，并在发动机转速快到一定程度时通过控制油泵的排量的方式来对发动机转速进行控制，使得在负载压力很小时，可以快速地降低发动机转速以充分利用发动机的输出功率。

图3为本发明发动机转速的控制方法另一个实施例的流程图。如图3所示，本实施例的方法包括如下步骤：

步骤102，接收在泵送过程中所采集到的发动机转速值。

步骤104，判断接收到的发动机转速值是否小于预设下限值；若是，表明负载压力很大，可能达到负载压力极限，执行步骤106；若否，执行步骤204。

步骤106，控制油泵的排量减小，以减小负载压力，从而升高发动机转速。

步骤204，判断接收到的发动机转速值是否大于预设上限值；若是，表明发动机的输出功率没有得到有效利用，执行步骤206。

步骤206，控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速。

本实施例具体的实现可以参见图1和图2所示实施例的描述，并且上述步骤的执行并不必然按照图3所示顺序执行，例如也可以先执行步骤204的判断步骤，然后再执行步骤104的判断步骤。本实施例可以在发动机转速小于预设下限值或大于预设上限值时，通过对油泵的排量的控制对发动机转速进行及时地调整，一方面可以避免发动机转速的大幅波动，另一方面可以有效地利用发动机的输出功率。

以上实施例中，当发动机转速值介于预设下限值与预设上限值之间时，通常不需要再对发动机转速进行调整。但是，当发动机转速位于中间值与上限值之间时，表明负载压力有一定程度的减小，为了更充分地利用发动机输出功率，可以进一步通过控制油泵的排量增大来降低发动机转速。如图4所示，为本发明发动机转速的控制方法另一个实施例的流程图。本实施例的方法与图3所示实施例相比，在步骤204的判断结果为否时，可以执行如下步骤：

步骤402，判断接收到的发动机转速值是否介于中间值与预设上限值之间，若是，则执行步骤206，控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速；其中，中间值为预设下限值与预设上限值的中值，即预设上下限中间位置的值。

优选地，可以控制发动机转速降低到中间值；更优选地，可以控制发动机转速降低到中间值以下更接近预设下限值的位置，从而可以进一步地利用发动机的输出功率。

图5为本发明发动机转速的控制方法又一个实施例的流程图。如图5所示，本实施例的方法与图1所示实施例相比，当接收到的发动机转速值小于预设下限值时，还可以包括如下步骤：

步骤502，判断接收到的负载压力值是否大于第一预设压力值；若是，表明此时负载压力很大，执行步骤504。

其中，负载压力值可以通过设置在油泵出油口处的压力传感器采集获得。

步骤504，控制油泵的排量减小并增大油泵的排量减小的速度。

具体地，可以通过增大油泵排量电流减小的速度使得油泵的排量可以快速地减小。

本实施例通过负载压力值的大小可以控制油泵的排量减小的速度，从而可以在负载压力极大时，快速减小油泵的排量。

图6为本发明发动机转速的控制方法再一个实施例的流程图。如图6所示，本实施例的方法与图2所示实施例相比，当接收到的发动机转速值小于预设下限值时，还可以包括如下步骤：

步骤602，判断接收到的负载压力值是否小于第二预设压力值；若是，表明负载压力很小，执行步骤604。

步骤604，控制油泵的排量增大并增大油泵的排量增大的速度。

具体地，可以通过增大油泵排量电流增大的速度使得油泵的排量可以快速地增大。

本实施例通过负载压力值的大小可以控制油泵的排量增大的速度，从而可以在负载压力很小时，快速增大油泵的排量。

需要说明的是，步骤502、506以及步骤602、604也可以与图3、图4所示实施例中的步骤结合执行，具体实现过程可以参见图5和图6所示实施例，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于控制系统实施例而言，由于其与控制方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见控制方法实施例的部分说明即可。

图7为本发明发动机转速的控制系统一个实施例的结构示意图。如图7所示，本实施例的系统包括：

速度接收单元701，用于接收在泵送过程中所采集到的发动机转速值；

速度判断单元702，用于判断接收到的发动机转速值是否小于预设下限值；

速度控制单元703，用于在接收到的发动机转速值小于预设下限值时，控制油泵的排量减小，以减小负载压力，从而升高发动机转速。

本实施例实时检测发动机转速，并在发动机转速低到一定程度时通过控制油泵排量的方式对发动机转速进行控制，使得在负载压力达到极限时，可以及时地对发动机转速进行调整。与现有技术中对发动机转速和油泵排量同时进行调整的方式相比，单独控制油泵的排量的方式可以在发动机转速急剧下降时快速地对其调整，从而在极限负载压力下避免发动机转速的失速现象的发生。

在一个实施例中，参见图7，速度控制单元703具体用于：调节油泵排量电流减小，以控制油泵内的斜盘角度减小，从而控制油泵的排量减小。

在一个实施例中，参见图7，速度判断单元702，还用于判断接收到的发动机转速值是否大于预设上限值。相应地，速度控制单元703，还用于在接收到的发动机转速值大于预设上限值时，控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速。

在一个实施例中，参见图7，速度控制单元703在控制油泵的排量增大时具体用于：调节油泵排量电流增大，以控制油泵内的斜盘角度增大，从而控制油泵的排量增大。

在一个实施例中，参见图7，速度控制单元703，还用于在接收到的发动机转速值介于中间值与所述预设上限值之间时，控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速；其中，中间值为所述预设下限值与所述预设上限值的中值。

图8为本发明发动机转速的控制系统另一个实施例的结构示意图。与图7所示实施例相比，本实施例的系统还可以包括：

压力判断单元801，与速度判断单元702连接，用于在速度判断单元702判断接收到的发动机转速值小于预设下限值时，判断接收到的负载压力值是否大于第一预设压力值；在速度判断单元判断判断接收到的发动机转速值大于预设上限值时，判断接收到的负载压力值是否小于第二预设压力值。

相应地，本实施例中的速度控制单元703，还用于在接收到的负载压力值大于第一预设压力值时，控制油泵的排量减小并增大油泵的排量减小的速度；在接收到的负载压力值小于第二预设压力值时，控制油泵的排量增大并增大油泵的排量增大的速度。

图9为本发明泵送设备一个实施例的结构示意图。如图9所示，本实施例的泵送设备可以包括转速传感器901和上述任意实施例提供的发动机转速的控制系统902，其中：

转速传感器901设置在发电机上，用于在泵送过程中采集发动机转速并发送给控制系统902；其中，发动机与油泵之间通过联轴器连接，发动机转动时带动油泵转动。

本实施例的泵送设备可以包括但不限于混凝土泵送设备、砂浆泵送设备等。由于泵送设备具有上述实施例提供的控制系统，因此可以在负载压力达到极限时，可以及时地对发动机转速进行调整。与现有技术中的泵送设备相比，本实施例可以在发动机转速下降时快速地对其调整，从而避免发动机转速的失速现象的发生。

在一个实施例中，参见图9，上述泵送设备还可以包括：压力传感器903，位于油泵出油口处，用于采集油泵的负载压力并发送给控制系统902。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (15)

1.一种发动机转速的控制方法，其特征在于，包括：

接收在泵送过程中所采集到的发动机转速值；

判断接收到的发动机转速值是否小于预设下限值；

若接收到的发动机转速值小于预设下限值，则控制油泵的排量减小，以减小负载压力，从而升高发动机转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制油泵的排量减小包括：

调节油泵排量电流减小，以控制油泵内的斜盘角度减小，从而控制油泵的排量减小。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断接收到的发动机转速值是否大于预设上限值；

若接收到的发动机转速值大于预设上限值，则控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制油泵的排量增大包括：

调节油泵排量电流增大，以控制油泵内的斜盘角度增大，从而控制油泵的排量增大。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若接收到的发动机转速值介于中间值与所述预设上限值之间，则控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速；其中，所述中间值为所述预设下限值与所述预设上限值的中值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当接收到的发动机转速值小于预设下限值时，所述方法还包括：

判断接收到的负载压力值是否大于第一预设压力值；

若接收到的负载压力值大于所述第一预设压力值，则控制油泵的排量减小并增大油泵的排量减小的速度。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当接收到的发动机转速值大于预设上限值时，所述方法还包括：

判断接收到的负载压力值是否小于第二预设压力值；

若接收到的负载压力值小于所述第二预设压力值，则控制油泵的排量增大并增大油泵的排量增大的速度。

8.一种发动机转速的控制系统，其特征在于，包括：

速度接收单元，用于接收在泵送过程中所采集到的发动机转速值；

速度判断单元，用于判断接收到的发动机转速值是否小于预设下限值；

速度控制单元，用于在接收到的发动机转速值小于预设下限值时，控制油泵的排量减小，以减小负载压力，从而升高发动机转速。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述速度控制单元具体用于：调节油泵排量电流减小，以控制油泵内的斜盘角度减小，从而控制油泵的排量减小。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述速度判断单元，还用于判断接收到的发动机转速值是否大于预设上限值；

所述速度控制单元，还用于在接收到的发动机转速值大于预设上限值时，控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述速度控制单元在控制油泵的排量增大时具体用于：调节油泵排量电流增大，以控制油泵内的斜盘角度增大，从而控制油泵的排量增大。

12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，

所述速度控制单元，还用于在接收到的发动机转速值介于中间值与所述预设上限值之间时，控制油泵的排量增大，以增大负载压力，从而降低发动机转速；其中，所述中间值为所述预设下限值与所述预设上限值的中值。

13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

压力判断单元，用于在所述速度判断单元判断接收到的发动机转速值小于预设下限值时，判断接收到的负载压力值是否大于第一预设压力值；在所述速度判断单元判断接收到的发动机转速值大于预设上限值时，判断接收到的负载压力值是否小于第二预设压力值；

所述控制单元，还用于在接收到的负载压力值大于所述第一预设压力值时，控制油泵的排量减小并增大油泵的排量减小的速度；在接收到的负载压力值小于所述第二预设压力值时，控制油泵的排量增大并增大油泵的排量增大的速度。

14.一种泵送设备，其特征在于，包括转速传感器、以及权利要求8-13任一所述的发动机转速的控制系统；

所述转速传感器设置在发动机上，用于在泵送过程中采集发动机转速并发送给所述控制系统。

15.根据权利要求14所述的泵送设备，其特征在于，还包括压力传感器；

所述压力传感器位于油泵出油口处，用于采集油泵的负载压力并发送给所述控制系统。