CN108287468B - 一种调节设备、自适应调节方法及工程机械 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程机械领域，公开了一种本发明的目的是提供一种调节设备、自适应调节方法、及工程机械，该调节设备用于调节执行机构的运行参量，包含一与该所述执行机构的运行参量范围相对应的整体调节区间，当该调节设备处于不同的档位位置时，所述执行机构具有为与该档位位置相对应的运行参量，所述整体调节区间内包含一常用调节区间，该常用调节区间内单位调节区间所对应的运行参量范围小于所述整体调节区间的非常用调节区间内单位调节区间所对应的运行参量范围。通过本发明的方案，可可针对调节对象的常用工况来设定相应的常用调节区间，扩大该常用调节区间相比于其他调节区间的调节精度。
Description
技术领域
本发明涉及电控领域，具体地，涉及一种调节设备、自适应调节方法、及工程机械。
背景技术
诸如混凝土泵送机械等设备在使用过程中，根据工况的变化，需要对运行速度进行调节，如混凝土的流动速度。对大面积的平板或柱进行浇注时，为了保证施工效率，需要较快的速度，而对小面积的梁进行浇注时，为了避免混凝土的浪费及环境污染，一般需要较小的速度。每一类型或每一台设备根据施工对象的特点以及操作手的使用习惯，其速度的调节范围具有一定的规律性。
目前混凝土泵送设备泵送速度的调节一般采用固定线性调节方式，即调节设备的档位位置与该调节设备所调节的对象的运行速度呈线性关系，如图1所示。然而，对于混凝土泵送设备而言，其可能80％的时间工作在其最大泵送速度的30-50％的速度区间，而调节设备与该速度调节区间相对应的调节区间仅占整个调节范围的20％，由此造成该调节设备在实际操控过程中，常用工况的速度调节灵敏度过高、操控性差，速度调节精度没有得到充分发挥，降低了舒适性。
发明内容
本发明的目的是提供一种调节设备、自适应调节方法、及工程机械，其可针对调节对象的常用工况来设定相应的常用调节区间，扩大该常用调节区间相比于其他调节区间的调节精度。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供一种调节设备，该调节设备用于调节执行机构(在本案中，该“执行机构”可与上述“调节对象”互换使用)的运行参量，包含一与该所述执行机构的运行参量范围相对应的整体调节区间，当该调节设备处于不同的档位位置时，所述执行机构具有为与该档位位置相对应的运行参量，所述整体调节区间内包含一常用调节区间，该常用调节区间内单位调节区间所对应的运行参量范围小于所述整体调节区间的非常用调节区间内单位调节区间所对应的运行参量范围。
可选的，该设备包含：接收装置，用于接收表明所述调节设备的常用调节区间的信息，其中该常用调节区间为所述整体调节区间的一部分；以及控制装置，用于根据所述常用调节区间，调整所述调节设备的整体调节区间与所述运行参量范围之间的对应关系，扩大所述常用调节区间占有所述整体调节区间的比例。
可选的，所述接收装置接收所述执行机构在一预定时间段期间的运行参量；所述控制装置用于根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间，并将该运行参量分布区间所对应的调节区间作为所述常用调节区间。
可选的，所述接收装置接收所述执行机构在一预定时间段期间的运行参量；所述控制装置用于：根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间；将该运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围进行比较；以及在所述运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围的上限变化或下限变化超过预设值时，利用所述运行参量分布区间所对应的调节区间更新所述常用调节区间。
可选的，所述预定比例大于70％。
可选的，所述运行参量包含以下一者或多者：速度、排量、行程、角度。
相应的，本发明一实施例还提供一种用于调节设备的自适应调节方法，该调节设备用于调节执行机构的运行参量，包含一与该所述执行机构的运行参量范围相对应的整体调节区间，当该调节设备处于不同的档位位置时，所述执行机构具有为与该档位位置相对应的运行参量，该方法包含：接收表明所述调节设备的常用调节区间的信息，其中该常用调节区间为所述整体调节区间的一部分；以及根据所述常用调节区间，调整所述调节设备的整体调节区间与所述运行参量范围之间的对应关系，扩大所述常用调节区间占有所述整体调节区间的比例。
可选的，该方法还包括：接收所述执行机构在一预定时间段期间的运行参量；以及根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间，并将该运行参量分布区间所对应的调节区间作为所述常用调节区间。
可选的，该方法还包括：接收所述执行机构在一预定时间段期间的运行参量；根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间；将该运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围进行比较；以及在所述运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围的上限变化或下限变化超过预设值时，利用所述运行参量分布区间所对应的调节区间更新所述常用调节区间。
可选的，所述预定比例大于70％。
可选的，所述运行参量包含以下一者或多者：速度、排量、行程、角度。
相应的，本发明一实施例还提供一种工程机械，该工程机械包含上述调节设备。
通过上述技术方案，其可针对调节设备的调节对象的常用工况来设定相应的常用调节区间，扩大该常用调节区间相比于其他调节区间的调节精度。另外，还可对调节对象的实际工况进行统计分析，掌握不同区域的设备在不同工作环境或不同工作时间段的速度分布规律，基于设备的速度调节特性对速度调节模式进行优化设计，且可动态自适应调节。
本发明的其它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为现有的调节设备的档位位置与其所调节的对象的运行速度之间的关系图；
图2为本发明一实施例提供的调节设备的档位位置与其所调节的对象的运行速度之间的关系图；
图3为本发明一实施例提供的调节设备的结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的调节设备的档位位置与其所调节的对象的运行速度之间的关系图；
图5为本发明一实施例提供的调节设备的自适应调节方法的流程图；
图6为本发明另一实施例提供的调节设备的自适应调节方法的流程图；以及
图7为本发明再一实施例提供的调节设备的自适应调节方法的流程图。
附图标记说明
10 接收装置 20 控制装置
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。
本发明实施例所提供的该调节设备为用于调节执行机构的运行参量的调节设备，该调节设备包含一与该所述执行机构的运行参量范围相对应的整体调节区间，当该调节设备处于所述整体调节区间内的不同档位位置时，所述执行机构具有为与该档位位置相对应的运行参量。该调节设备例如可为各种用于对速度、排量、行程、角度等等运行参量进行调节的设备，诸如用于对混领土泵车的泵送速度、臂架的回转角度、变幅高度、伸缩速度等等进行调节的设备，其表现形式也是多种多样的，可为操作手柄、档把、旋钮式或手柄式遥控器等等。一般而言，该调节设备可调节输入至电比例阀的电压或电流值的大小，进而控制该电比例阀的开度，控制经由该电比例阀流入执行机构(例如，液压泵等等)的液压油的排量，从而控制执行机构的运行参量。
对于本发明实施例所提供的该调节设备而言，其整体调节区间内包含一常用调节区间，该常用调节区间内单位调节区间所对应的运行参量范围小于所述整体调节区间的非常用调节区间内单位调节区间所对应的运行参量范围。藉此，可使得常用调节区间的调节精度高于非常用调节区间的调节精度，便于用户进行在常用调节区间进行更为精细的调节。
对于旋钮式调节设备而言，所述调节区间可表现为旋转角度，例如整体调节区间可为0°～360°，常用调节区间可为100°～150°，单位调节区间可指1°；对于行程控制式调节设备而言，所述调节区间可表现为手柄的档位位置，例如整体调节区间可为整个行程长度，常用调节区间可为整个行程长度的30％-50％，单位调节区间可指单位长度。在下文中，为便于说明，可假设调节设备的整个调节区间包含0-10区间。
在所述调节设备所处于的大型设备(例如，诸如混领土泵车之类的工程机械)出厂前，可确定该大型设备大致的工况数据，确定该调节设备所针对的执行机构的常用调节区间。一某台设备为例，经过分析得出其80％的工况工作在其理论最大运行速度的30％-50％的速度区间，因此可确定调节设备的常用调节区间为与该理论最大运行速度的30％-50％的速度区间相对应的调节区间。以混凝土泵车为例，通过对其在一段时间的泵送速度进行分析，发现其大部分时间运行在130m3/h至160m3/h的速度区间，则可认为调节该混领土的泵送速度的调节设备的常用调节区间为与该130m3/h至160m3/h的速度区间相对应的调节区间。
还是以上述示例为例进行说明。在确定调节设备的常用调节区间为与理论最大运行速度的30％-50％的速度区间相对应的调节区间之后，为了提升该设备常用工况的速度调节精度，可调整所述调节设备的整体调节区间与所述运行参量范围之间的对应关系，扩大所述常用调节区间占有所述整体调节区间的比例。假设调节设备的整体调节区间包含10个区间，可将其整体调节区域与调节对象的运行速度之间的对应关系调整如下，具体可参阅图2：
(1)0-1区间，该调节设备的对应电比例阀的电流值或电压值为最大值的0-30％，即对应于调节对象的理论最大运行速度的0-30％，该0-1区间即为非常用调节区间；
(2)1-9区间，该调节设备的对应电比例阀的电流值或电压值为最大值的30-50％，即对应于调节对象的理论最大运行速度的30-50％，该1-9区间即为常用调节区间；以及
(3)9-10区间，该调节设备的对应电比例阀的电流值或电压值为最大值的50-100％，即对应于调节对象的理论最大运行速度的50-100％，该9-10区间为非常用调节区间。
通过该调整，可使得常用调节区间扩大到1-9区间，从而可提高调节对象在运行速度为30-50％范围内的调节精度。
需要说明的是，如图2所示的调节设备的档位位置与其所调节的对象的运行速度之间的关系仅是一示例方式，可以根据操作习惯等情况进行变化。例如，在常用调节区间内，相同大小的调节区段对应的调节对象的速度范围可以是不同的；在常用调节区间内，该区间内的档位点变化与该档位点变化所引起的调节对象的速度变化之前的对应关系可以是线性的，也可以是非线性的。对本案的技术方案而言，可以以各种方式来使得常用调节区间内单位调节区间所对应的运行参量范围小于所述整体调节区间的非常用调节区间内单位调节区间所对应的运行参量范围，从而使得常用调节区间的调节精度更高。
相同设备在不同的区域、不同的施工工地，其运行参量分布区间是不断变化是有差异的。例如，存在两台设备，可能一台80％的工况工作在理论最大运行速度的30-50％的速度区间，而另外一台80％的工况却工作在理论最大运行速度的50-70％的速度区间；或者是同一台设备，由于施工环境的变化，可能一段时间80％的工况工作在理论最大运行速度的30-50％的速度区间，而另外一段时间80％的工况却工作在理论最大运行速度的50-70％的速度区间。为此，本发明一实施例另提供一种自适应调节设备，如图3所示，该设备包含：接收装置，用于接收表明所述调节设备的常用调节区间的信息，其中该常用调节区间为所述整体调节区间的一部分；以及控制装置，用于根据所述常用调节区间，调整所述调节设备的整体调节区间与所述运行参量范围之间的对应关系，扩大所述常用调节区间占有所述整体调节区间的比例。
所述表明所述调节设备的常用调节区间的信息可由用户进行设置，例如用户的工作环境要求该用户需要经常对某一执行机构的运行速度在最大运行速度的50％～70％的范围内的进行调整，则常用调节区间即为与该最大运行速度的50％～70％的范围相对应的调节区间。一般而言，在调节设备的整体调节区域与被调节对象的运行速度范围呈线性关系的情况下，该常用调节区间可为整体调节区间的50％～70％的范围。此时用户可将有关该常用调节区间相关的信息输入至接收装置。当然该有关常用调节区间相关的信息不仅仅限于其在整体调节区间内的范围，还可为其他可反映常用调节区间的信息，诸如用户可输入被调节对象的常用运行速度范围。
所述表明所述调节设备的常用调节区间的信息还可通过对所述执行机构在一预定时间段的工况进行统计分析得出。
例如，所述接收装置可接收所述执行机构在一预定时间段(例如，1个月)期间的运行参量；所述控制装置用于根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例(例如，70％)的所述预定时间段内的运行参量分布区间，并将该运行参量分布区间所对应的调节区间作为所述常用调节区间。
还是以混凝土泵车为例，在混领土泵车设备售出后，其可能在不同的工作环境中工作对应的泵送速度分布规律可能产生变化，那么出厂设置的常用调节区间将无法保证相同的速度调节精度与操控性。本案提供的自适应调节设备的接收装置还可接收该混凝土泵车在1月内的泵送速度，所述控制装置还可对该1个月内的泵送速度进行统计分析，如果确定该混领土泵车在此1个月内70％的时间均工作在130m3/h至160m3/h的速度区间，可将调节设备(例如，用于调节泵送速度的调节手柄)上与该130m3/h至160m3/h的速度区间所对应的调节区间作为常用调节区间。此时，控制装置可重新调整所述调节设备的整体调节区间与泵送速度之间的对应关系，扩大所述常用调节区间占有所述整体调节区间的比例，从而使得该130m3/h至160m3/h的速度区间所对应的调节区间占所述整体调节区间内一较大的区域，进而该130m3/h至160m3/h的速度区间所对应的调节区间内单位调节区间(例如，手柄每移动1cm)所对应的泵送速度变化量可小于其他非常用调节区间内单位调节区间所对应的泵送速度变化量，从而提高该130m3/h至160m3/h的速度区间所对应的调节区间的调节精度。
作为另一示例，所述控制装置还可在确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间之后，将该运行参量分布区间所对应的与之前确定的常用调节区间所对应的运行参量变化范围进行比较，并在该运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围的上限变化或下限变化超过预设值时，利用所述运行参量分布区间所对应的调节区间更新所述常用调节区间。
还是以混凝土泵车为例，接收装置可接收该混凝土泵车在1月内的泵送速度，所述控制装置可对该1个月内的泵送速度进行统计分析，如果确定该混领土泵车在此1个月内70％的时间均工作在130m3/h至160m3/h的速度区间，可将调节设备(例如，用于调节泵送速度的调节手柄)目前的常用调节区间所对应的泵送速度范围与130m3/h至160m3/h的速度区间进行比较。如果目前的常用调节区间所对应的泵送速度范围为135-160m3/h，则表明目前的常用调节区间所对应的泵送速度范围与统计确定出的130m3/h至160m3/h的速度区间的下限变化了5m3/h；如果目前的常用调节区间所对应的泵送速度范围为130-166m3/h，则表明目前的常用调节区间所对应的泵送速度范围与统计确定出的130m3/h至160m3/h的速度区间的上限变化了5m3/h。假若上述“上限变化或下限变化超过预设值”中所提及的预设值即为5m3/h，则上述两种情形下均需要利用所述运行参量分布区间所对应的调节区间更新所述常用调节区间。
假设混领土泵车出厂时泵送速度调节手柄的档位位置泵送速度之间的关系如图2所示，在某个工地工作一个月后，80％的工作时间均工作在35-65％的速度区间，则本发明的自适应调节设备可对常用调节区间进行更新及调整，具体可参阅图4：
(1)0-1区间，泵送速度调节手柄的对应电比例阀的电流值或电压值为最大值的0-35％，即对应的泵送速度为最大泵送速度的0-35％；
(2)1-9区间，泵送速度调节手柄的对应电比例阀的电流值或电压值为最大值的35-65％，即对应的泵送速度为最大泵送速度的35-65％；以及
(3)9-10区间，泵送速度调节手柄的对应电比例阀的电流值或电压值为最大值的65-100％，即对应的泵送速度为最大泵送速度的65-100％。
图5为本发明一实施例提供的调节设备的自适应调节方法的流程图。相应的，如图5所示，本发明实施例还提供一种用于调节设备的自适应调节方法，该调节设备用于调节执行机构的运行参量，包含一与该所述执行机构的运行参量范围相对应的整体调节区间，当该调节设备处于不同的位置时，所述执行机构具有为与该位置相对应的运行参量，该方法包含：
步骤S510，接收表明所述调节设备的常用调节区间的信息，其中该常用调节区间为所述整体调节区间的一部分；以及
步骤S520，根据所述常用调节区间，调整所述调节设备的整体调节区间与所述运行参量范围之间的对应关系，扩大所述常用调节区间占有所述整体调节区间的比例。
图6为本发明另一实施例提供的调节设备的自适应调节方法的流程图。如图6所示，本发明另一实施例提供的调节设备的自适应调节方法包括：
步骤S610，接收所述执行机构在一预定时间段期间的运行参量；
步骤S620，根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间，并将该运行参量分布区间所对应的调节区间作为所述常用调节区间；
步骤S630，根据所述常用调节区间，调整所述调节设备的整体调节区间与所述运行参量范围之间的对应关系，扩大所述常用调节区间占有所述整体调节区间的比例。
图7为本发明再一实施例提供的调节设备的自适应调节方法的流程图。如图7所示，本发明再一实施例提供的调节设备的自适应调节方法包括：
步骤S710，接收所述执行机构在一预定时间段期间的运行参量；
步骤S720，根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间；
步骤S730，将该运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围进行比较，在所述运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围的上限变化或下限变化超过预设值时，执行步骤S740。
步骤S740，利用所述运行参量分布区间所对应的调节区间更新所述常用调节区间。
步骤S750，根据所述常用调节区间，调整所述调节设备的整体调节区间与所述运行参量范围之间的对应关系，扩大所述常用调节区间占有所述整体调节区间的比例。
有关本发明所提供的调节设备的自适应调节方法的具体细节及益处，可参阅上述针对自适应调节设备的描述，于此不再赘述。
相应的，本发明一实施例还提供一种工程机械，该工程机械包含上述调节设备。该工程机械可包含混领土泵车、起重机、挖掘机、压路机等等，当然，本发明并不限于此，本发明可适用于任何需要利用调节设备来调节执行机构运行参量的场合。
通过本发明的技术方案，速度调节模式根据实际工况进行设定，对于常用工况，大幅提升速度调节的精度、设备操控性，改善操作机手的工作强度，提供施工效率，降低损耗。另外，速度调节模式根据工况的变化能够进行动态自适应调整，确保所有设备在不同工况下都能够实现速度的精确调节。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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 (11)
1.一种调节设备，该调节设备用于调节执行机构的运行参量，包含一与该执行机构的运行参量范围相对应的整体调节区间，当该调节设备处于不同的档位位置时，所述执行机构具有为与该档位位置相对应的运行参量，其特征在于，
所述整体调节区间内包含一常用调节区间，该常用调节区间内单位调节区间所对应的运行参量范围小于所述整体调节区间的非常用调节区间内单位调节区间所对应的运行参量范围，
该设备包含：
接收装置，用于接收表明所述调节设备的常用调节区间的信息，其中该常用调节区间为所述整体调节区间的一部分；以及
控制装置，用于根据所述常用调节区间，调整所述调节设备的整体调节区间与所述运行参量范围之间的对应关系，扩大所述常用调节区间占有所述整体调节区间的比例。
2.根据权利要求1所述的调节设备，其特征在于，
所述接收装置接收所述执行机构在一预定时间段期间的运行参量；
所述控制装置用于根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间，并将该运行参量分布区间所对应的调节区间作为所述常用调节区间。
3.根据权利要求1所述的调节设备，其特征在于，
所述接收装置接收所述执行机构在一预定时间段期间的运行参量；
所述控制装置用于：
根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间；
将该运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围进行比较；以及
在所述运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围的上限变化或下限变化超过预设值时，利用所述运行参量分布区间所对应的调节区间更新所述常用调节区间。
4.根据权利要求2或3所述的调节设备，其特征在于，所述预定比例大于70％。
5.根据权利要求1所述的调节设备，其特征在于，所述运行参量包含以下一者或多者：速度、排量、行程、角度。
6.一种用于调节设备的自适应调节方法，该调节设备用于调节执行机构的运行参量，包含一与该执行机构的运行参量范围相对应的整体调节区间，当该调节设备处于不同的档位位置时，所述执行机构具有为与该档位位置相对应的运行参量，其特征在于，该方法包含：
接收表明所述调节设备的常用调节区间的信息，其中该常用调节区间为所述整体调节区间的一部分；以及
根据所述常用调节区间，调整所述调节设备的整体调节区间与所述运行参量范围之间的对应关系，扩大所述常用调节区间占有所述整体调节区间的比例。
7.根据权利要求6所述的自适应调节方法，其特征在于，该方法还包括：
接收所述执行机构在一预定时间段期间的运行参量；以及
根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间，并将该运行参量分布区间所对应的调节区间作为所述常用调节区间。
8.根据权利要求6所述的自适应调节方法，其特征在于，该方法还包括：
接收所述执行机构在一预定时间段期间的运行参量；
根据所述执行机构在所述预定时间段的运行参量，确定所述执行机构在一预定比例的所述预定时间段内的运行参量分布区间；
将该运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围进行比较；以及
在所述运行参量分布区间与所述常用调节区间所对应的运行参量变化范围的上限变化或下限变化超过预设值时，利用所述运行参量分布区间所对应的调节区间更新所述常用调节区间。
9.根据权利要求7或8所述的自适应调节方法，其特征在于，所述预定比例大于70％。
10.根据权利要求6所述的自适应调节方法，其特征在于，所述运行参量包含以下一者或多者：速度、排量、行程、角度。
11.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包含根据权利要求1-5中任一项权利要求所述的调节设备。
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Non-Patent Citations (1)
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Also Published As
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