CN110905034B - 一种挖掘机智能匹配工况方法和挖掘机智能匹配工况系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种挖掘机智能匹配工况方法和挖掘机智能匹配工况系统，能够识别并获取挖掘机的实际工况，并根据实际工况设定工作流量数据，最后依据工作流量数据来控制电动主阀的流量。其通过控制通过电控主阀的流量对挖掘机进行控制，能够辅助手动控制电控手柄，更加省力且控制精确，能够提高挖掘机的协调性和适应性，提升挖掘机的工作效率。

Description

一种挖掘机智能匹配工况方法和挖掘机智能匹配工况系统

技术领域

本发明涉及挖掘机控制技术领域，具体而言，涉及一种挖掘机智能匹配工况方法和挖掘机智能匹配工况系统。

背景技术

挖掘机在工程机械行业起着非常重要的作用，广泛被应用于建筑、交通、军工等工程机械行业，随着基建建设的发展以及房地产等行业的开发，挖掘机越来越不可或缺，对挖掘机的需求进一步加大；另一方面，由于挖掘机工况的复杂性，作业内容包括挖掘、修坡、装车、破碎、平地等，使得挖掘机对不同工况的适应性需求提高，协调性，使用成本等也逐渐成为不同生产厂家的核心竞争力。

为了进一步提高整机工作效率，各种辅助控制手段应运而生，在现有行业现状基础上发明一种提高整机协调性，适应性的控制方式显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖掘机智能匹配工况方法，其能够通过设定电控主阀的流量来对挖掘机进行控制，提高整机协调性、适应性，进一步提高挖掘机的工作效率。

本发明的另一目的在于提供一种挖掘机智能匹配工况系统，其能够通过设定电控主阀的流量来对挖掘机进行控制，提高整机协调性、适应性，进一步提高挖掘机的工作效率。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

在一方面，本发明提供了一种挖掘机智能匹配工况方法，包括以下步骤：

获取挖掘机的实际工况；

依据所述实际工况设定工作流量数据；

依据所述工作流量数据控制电控主阀的流量。

进一步地，所述获取挖掘机的工况的步骤，包括：

检测所述挖掘机的实际工作流量，生成流量检测数据；

依据所述流量检测数据获取所述挖掘机的实际工况。

进一步地，所述检测所述挖掘机的实际工作流量的步骤，包括：

检测所述电控主阀的实际工作流量。

进一步地，所述依据所述实际工况设定工作流量数据的步骤，包括：

依据所述实际工况匹配预设工况信息；

依据所述预设工况信息匹配所述工作流量数据。

进一步地，所述依据所述工作流量数据控制电控主阀的流量的步骤，包括：

依据所述工作流量数据控制多个所述电控主阀的流量分配比。

在另一方面，本发明提供了一种挖掘机智能匹配工况系统，包括检测模块、流量分配模块和控制模块，所述检测模块与所述流量分配模块通信连接，所述流量分配模块与所述控制模块通信连接，所述控制模块用于与电控主阀电连接；

所述检测模块用于获取挖掘机的实际工况；

所述流量分配模块用于依据所述实际工况设定工作流量数据；

所述控制模块用于依据所述工作流量数据控制所述电控主阀的流量。

进一步地，所述检测模块包括检测单元和工况识别单元；

所述检测单元用于检测所述挖掘机的实际工作流量，并生成流量检测数据；

所述工况识别单元用于依据所述流量检测数据获取所述挖掘机的实际工况。

进一步地，所述检测单元用于检测所述电控主阀的实际工作流量。

进一步地，所述流量分配模块包括工况匹配单元和流量匹配单元，所述工况匹配单元内置有预设工况信息，所述流量匹配单元内置有工作流量数据；

所述工况匹配单元用于依据所述实际工况匹配所述预设工况信息；

所述流量匹配单元用于依据所述预设工况信息匹配所述工作流量数据。

进一步地，所述控制模块还用于依据所述工作流量数据控制多个所述电控主阀的流量分配比。

相较于现有技术，本发明提供的挖掘机智能匹配工况方法，具有以下有益效果：

本发明提供的挖掘机智能匹配工况方法，能够识别并获取挖掘机的实际工况，并根据实际工况设定工作流量数据，最后依据工作流量数据来控制电动主阀的流量。其通过控制通过电控主阀的流量对挖掘机进行控制，能够辅助手动控制电控手柄，更加省力且控制精确，能够提高挖掘机的协调性和适应性，提升挖掘机的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本发明提供的挖掘机智能匹配工况方法的步骤框图；

图2为本发明提供的挖掘机智能匹配工况系统的结构框图。

图标：100-挖掘机智能匹配工况系统；110-检测模块；111-检测单元；113-工况识别单元；130-流量分配模块；131-工况匹配单元；133-流量匹配单元；150-控制模块；200-电控主阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

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定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

正如背景技术中所工况的，现有挖掘机在面对挖掘、修坡、装车、破碎、平地等不同工况时，对于挖掘机的控制方式没有产生适应性的改变，从而使得挖掘机面对不同工况时适应性、协调性低，对于操作者来说更加难以控制，在另一方面也影响了挖掘机的工作效率。为了使得挖掘机操控性更好，现有技术中发展出了各种辅助控制手段，例如增加液压助力系统等，其虽然在一定程度上解决了操作者费力操控的问题，但是在面对不同工况时同样没有采用适应性的控制手段，对于不同工况下的挖掘机难以做到均能够实现同样的辅助功能，使得挖掘机的适应性和协调性低，致使挖掘机的工作效率低。

本发明提供的挖掘机智能匹配工况的方法和系统，通过控制电控主阀的流量来实现挖掘机的操控，提高了整机协调性、适应性，进而提高了挖掘机的工作效率。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

参见图1，本实施例提供了一种挖掘机智能匹配工况方法，其能够通过设定电控主阀200的流量来对挖掘机进行控制，提高整机协调性、适应性，进一步提高挖掘机的工作效率。

为了解决提高整机协调性、适应性的问题，本实施例提供的挖掘机，能够首先识别并获取挖掘机的实际工况，然后根据实际工况设定工作流量，最后控制电控主阀200的开度，使得电控主阀200以设定的工作流量运行，从而实现对挖掘机的控制，下面对控制方法和流程进行进一步介绍。

本实施例提供的一种挖掘机智能匹配工况方法，包括以下步骤：

S1：获取挖掘机的实际工况。

具体而言，获取挖掘机的实际工况的手段多种多样，可以依据挖掘机的电控手柄的位移量、发动机功率以及液压泵流量等参数来进行识别，本实施例中通过检测电控主阀200的实际工作流量来对挖掘机的工况进行识别。通过整机大数据分析工作循环过程中动臂、斗杆、铲斗、回转的流量分配以区分平地，修坡，挖掘装车工况等，由于不同工况工作装置的行程、动作频率不同，为工况识别带来区分标志。

本实施例中步骤S1包括以下步骤：

S11：检测挖掘机的实际工作流量，生成流量检测数据。

S12：依据流量检测数据获取挖掘机的实际工况。

具体地，检测挖掘机的实际工作流量，实际上是检测挖掘机的电控主阀200的实际流量，通过电控主阀200的实际通过流量来生成流量检测数据。当通过电控主阀200的实际通过流量不同时，说明其处在不同的工况，其设定过程可以如下：在不同工况下手动操作电控手柄，记下不同工况下的电控主阀200流量，分析电控主阀200流量后，即可设定工况识别流量信息并设定不同工况，并存储在机载电脑中，在下一次操作时即可依据实际工作流量生成流量检测数据，将流量检测数据与存储的工况识别流量信息作对比，将差距最小工况视为实际工况，从而能够识别出挖掘机的实际工况情况。

S2：依据实际工况设定工作流量数据。

具体而言，可以依据实际工况匹配预设工况信息，并依据预设工况信息匹配工作流量数据。在挖掘机机载电脑上存储有依据不同预设工况设定的标准工作流量数据，在识别出挖掘机的实际工况后，机载电脑将实际工况与预设工况进行比对，并根据与预设工况对应的标准工作流量数据作为挖掘机的工作流量数据。

S3：依据工作流量数据控制电控主阀200的流量。

具体而言，依据工作流量数据控制多个电控主阀200的流量分配比。通过控制多个电控主阀200的流量分配比，从而控制每个电控主阀200的工作流量。具体在控制电控主阀200的流量时，手动操作电控手柄，同时机载电脑通过控制模块150控制电控主阀200的开度，从而能够辅助控制电控主阀200的流量，使得挖掘机的操控性能更好。下面以装车过程为例进行说明：装车过程中回转挖掘、回转卸土为最常用操作之一，在已区分为装车工况后，分析一个工作循环，回转+动臂下降后执行挖掘动作，挖掘完毕执行回转+动臂上升动作进行卸土，通过多次工作循环计算两次回转过程动臂以及回转各自所需流量，即工作过程中的回转偏移量以及动臂提升高度，已最优方式计算出主阀的开口，在下一次手柄动作过程中降最有分配方式输出至主阀控制端口。

参见图2，本实施例还提供了一种挖掘机智能匹配工况系统100，包括检测模块110、流量分配模块130和控制模块150，检测模块110与流量分配模块130通信连接，流量分配模块130与控制模块150通信连接，控制模块150用于与电控主阀200电连接；检测模块110用于获取挖掘机的实际工况；流量分配模块130用于依据实际工况设定工作流量数据；控制模块150用于依据工作流量数据控制电控主阀200的流量。

需要说明的是，本实施例中各个功能模块均集成在机载电脑的主板上，并分别与实现其功能的执行件电连接。具体地，电控主阀200设置在油路上，油路的一端设置有主泵，另一端设置有动臂油缸或回转马达，其结构与常规的挖掘机控制油路一致，在此不过多描述。

在本实施例中，检测模块110直接与挖掘机的电控主阀200连接，通过检测电控主阀200的实际通过流量来识别工况。通过整机大数据分析工作循环过程中动臂、斗杆、铲斗、回转的流量分配以区分平地，修坡，挖掘装车工况等，由于不同工况工作装置的行程、动作频率不同，为工况识别带来区分标志。

检测模块110包括检测单元111和工况识别单元113；检测单元111用于检测挖掘机的实际工作流量，并生成流量检测数据；工况识别单元113用于依据流量检测数据获取挖掘机的实际工况。

在本实施例中，检测单元111用于检测电控主阀200的实际工作流量。

需要说明的是，本实施例中检测单元111与设置在电控主阀200上的流量计电连接，可直接检测到电控主阀200的实际工作流量。

流量分配模块130包括工况匹配单元131和流量匹配单元133，工况匹配单元131内置有预设工况信息，流量匹配单元133内置有工作流量数据；工况匹配单元131用于依据实际工况匹配预设工况信息；流量匹配单元133用于依据预设工况信息匹配工作流量数据。

在本实施例中，控制模块150还用于依据工作流量数据控制多个电控主阀200的流量分配比。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

本实施例提供的挖掘机智能匹配工况方法，能够是识别并获取挖掘机的实际工况，并根据实际工况设定工作流量数据，最后依据工作流量数据来控制电动主阀的流量。其通过控制通过电控主阀200的流量对挖掘机进行控制，能够辅助手动控制电控手柄，更加省力且控制精确，能够提高挖掘机的协调性和适应性，提升挖掘机的工作效率。

Claims (10)

1.一种挖掘机智能匹配工况方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取挖掘机的实际工况，在不同工况下手动操作电控手柄，记下不同工况下的电控主阀流量，分析电控主阀流量后，设定工况识别流量信息并设定不同工况，并存储，在下一次操作时依据实际工作流量生成流量检测数据，将流量检测数据与存储的工况识别流量信息作对比，将差距最小工况视为实际工况，从而能够识别出挖掘机的实际工况情况；

依据所述实际工况设定工作流量数据，在挖掘机机载电脑上存储有依据不同预设工况设定的标准工作流量数据，在识别出挖掘机的实际工况后，将实际工况与预设工况进行比对，并根据与预设工况对应的标准工作流量数据作为挖掘机的工作流量数据；

依据所述工作流量数据控制电控主阀的流量。

2.根据权利要求1所述的挖掘机智能匹配工况方法，其特征在于，所述获取挖掘机的工况的步骤，包括：

检测所述挖掘机的实际工作流量，生成流量检测数据；

依据所述流量检测数据获取所述挖掘机的实际工况。

3.根据权利要求2所述的挖掘机智能匹配工况方法，其特征在于，所述检测所述挖掘机的实际工作流量的步骤，包括：

检测所述电控主阀的实际工作流量。

4.根据权利要求2所述的挖掘机智能匹配工况方法，其特征在于，所述依据所述实际工况设定工作流量数据的步骤，包括：

依据所述实际工况匹配预设工况信息；

依据所述预设工况信息匹配所述工作流量数据。

5.根据权利要求4所述的挖掘机智能匹配工况方法，其特征在于，所述依据所述工作流量数据控制电控主阀的流量的步骤，包括：

依据所述工作流量数据控制多个所述电控主阀的流量分配比。

6.一种挖掘机智能匹配工况系统，其特征在于，包括检测模块、流量分配模块和控制模块，所述检测模块与所述流量分配模块通信连接，所述流量分配模块与所述控制模块通信连接，所述控制模块用于与电控主阀电连接；

所述检测模块用于获取挖掘机的实际工况，在不同工况下手动操作电控手柄，记下不同工况下的电控主阀流量，分析电控主阀流量后，设定工况识别流量信息并设定不同工况，并存储，在下一次操作时依据实际工作流量生成流量检测数据，将流量检测数据与存储的工况识别流量信息作对比，将差距最小工况视为实际工况，从而能够识别出挖掘机的实际工况情况；

所述流量分配模块用于依据所述实际工况设定工作流量数据，在挖掘机机载电脑上存储有依据不同预设工况设定的标准工作流量数据，在识别出挖掘机的实际工况后，将实际工况与预设工况进行比对，并根据与预设工况对应的标准工作流量数据作为挖掘机的工作流量数据；

所述控制模块用于依据所述工作流量数据控制所述电控主阀的流量。

7.根据权利要求6所述的挖掘机智能匹配工况系统，其特征在于，所述检测模块包括检测单元和工况识别单元；

所述检测单元用于检测所述挖掘机的实际工作流量，并生成流量检测数据；

所述工况识别单元用于依据所述流量检测数据获取所述挖掘机的实际工况。

8.根据权利要求7所述的挖掘机智能匹配工况系统，其特征在于，所述检测单元用于检测所述电控主阀的实际工作流量。

9.根据权利要求7所述的挖掘机智能匹配工况系统，其特征在于，所述流量分配模块包括工况匹配单元和流量匹配单元，所述工况匹配单元内置有预设工况信息，所述流量匹配单元内置有工作流量数据；

所述工况匹配单元用于依据所述实际工况匹配所述预设工况信息；

所述流量匹配单元用于依据所述预设工况信息匹配所述工作流量数据。

10.根据权利要求6所述的挖掘机智能匹配工况系统，其特征在于，所述控制模块还用于依据所述工作流量数据控制多个所述电控主阀的流量分配比。

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