CN111255006A - 一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制方法，涉及挖掘机控制，解决的是现有挖掘机控制方式存在响应速度慢、效率低、油耗高的技术问题，所述同步控制方法为：预先标定目标功率MAP、喷油量MAP；实时获取操纵手柄信号；根据所述操纵手柄信号分别查询所述目标功率MAP得到液压泵目标功率、查询所述喷油量MAP得到目标喷油量；根据所述液压泵目标功率、目标喷油量同步控制所述液压泵、发动机运行。本发明还公开了一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制装置。本发明响应速度快、效率高、油耗低。

Description

一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制方法及装置
技术领域
本发明涉及挖掘机控制，更具体地说，它涉及一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制方法及装置。
背景技术
液压挖掘机已经越来越广泛地应用电喷发动机和电控液压泵。目前，发动机和液压泵的控制基本是由发动机供应商以及挖掘机主机厂分别控制，发动机有本身的控制器，有自己的控制策略和程序，挖掘机主机厂也有液压泵本身的控制器和程序，发动机和液压泵的控制联系基本上是通过转速的变化，被动地发生。比如挖掘时，因工况的变化或控制功率的变化使液压泵的吸收负载产生了变化，负载的变化导致了发动机转速的变化，发动机控制系统再根据转速的变化调整喷油量、喷油时间等对发动机进行控制。可以说，这个过程是一个相对分离、被动的过程，体现在实际作业中就是发动机的响应速度慢，转速波动大。这种方式需要两个控制器，成本较高，同时存在整机操作响应不够快、效率不够高，油耗下降不够理想的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的一是提供一种响应速度快、效率高、油耗低的挖掘机液压泵、发动机集成同步控制方法。
本发明的目的二是提供一种响应速度快、效率高、油耗低的挖掘机液压泵、发动机集成同步控制装置。
为了实现上述目的一，本发明提供一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制方法，预先标定目标功率MAP、喷油量MAP；实时获取操纵手柄信号；根据所述操纵手柄信号分别查询所述目标功率MAP得到液压泵目标功率、查询所述喷油量MAP得到目标喷油量；根据所述液压泵目标功率、目标喷油量同步控制所述液压泵、发动机运行。
作为进一步地改进，所述操纵手柄信号包括怠速信号、挖掘信号、装车信号、卸土信号，相应的，所述目标功率MAP包括怠速功率、挖掘功率、装车功率、卸土功率，所述喷油量MAP包括怠速喷油量、挖掘喷油量、装车喷油量、卸土喷油量，同步控制所述液压泵、发动机运行的具体过程为：
若所述操纵手柄信号为怠速信号，将怠速功率作为液压泵目标功率控制所述液压泵运行，同时将怠速喷油量作为目标喷油量控制所述发动机运行；
若所述操纵手柄信号为挖掘信号，将挖掘功率作为液压泵目标功率控制所述液压泵运行，同时将挖掘喷油量作为目标喷油量控制所述发动机运行；
若所述操纵手柄信号为装车信号，将装车功率作为液压泵目标功率控制所述液压泵运行，同时将装车喷油量作为目标喷油量控制所述发动机运行；
若所述操纵手柄信号为卸土信号，将卸土功率作为液压泵目标功率控制所述液压泵运行，同时将卸土喷油量作为目标喷油量控制所述发动机运行。
进一步地，所述挖掘功率与装车功率一致，所述挖掘喷油量与装车喷油量一致。
为了实现上述目的二，本发明提供一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制装置，包括检测模块、存储模块、逻辑运算模块、泵功率控制模块、发动机控制模块；所述检测模块用于实时获取操纵手柄信号；所述存储模块用于保存目标功率MAP、喷油量MAP；所述逻辑运算模块根据所述操纵手柄信号分别查询所述目标功率MAP得到液压泵目标功率、查询所述喷油量MAP得到目标喷油量，发送所述液压泵目标功率到所述泵功率控制模块，发送所述目标喷油量到所述发动机控制模块，所述泵功率控制模块根据所述液压泵目标功率控制所述液压泵运行；所述发动机控制模块根据所述目标喷油量控制所述发动机运行。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：本发明通过预先标定目标功率MAP、喷油量MAP，实时获取操纵手柄信号，并根据操纵手柄信号分别查询目标功率MAP得到液压泵目标功率、查询喷油量MAP得到目标喷油量，根据液压泵目标功率、目标喷油量同步控制液压泵、发动机运行；实现由作业需求直接主动同步控制液压泵、发动机运行，相比目前发动机根据负载转速变化的控制方式，集成同步控制响应时间更短，发动机喷油控制更精准，转速控制更稳定，整机作业油耗更低，作业效率更高，同时可以减少控制器数量，降低硬件成本。
附图说明
图1为本发明的方框结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1，一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制方法，预先标定目标功率MAP、喷油量MAP；实时获取操纵手柄信号；根据操纵手柄信号分别查询目标功率MAP得到液压泵目标功率、查询喷油量MAP得到目标喷油量；根据液压泵目标功率、目标喷油量同步控制液压泵、发动机运行。
操纵手柄信号包括怠速信号、挖掘信号、装车信号、卸土信号，相应的，目标功率MAP包括怠速功率、挖掘功率、装车功率、卸土功率，喷油量MAP包括怠速喷油量、挖掘喷油量、装车喷油量、卸土喷油量。怠速信号表示挖掘机停止时，操纵手柄没有进行操作的信号，与怠速功率、怠速喷油量对应；挖掘信号表示挖掘机正在挖土时操纵手柄的操作信号，与挖掘功率、挖掘喷油量对应；装车信号表示挖掘机将土提升装上车时操纵手柄的操作信号，与装车功率、装车喷油量对应；卸土信号表示挖掘机将土卸到车上时操纵手柄的操作信号，与卸土功率、卸土喷油量对应。每一种操纵手柄信号对应的功率和喷油量都是根据挖掘机的实际工况进行标定得到最优值，即在满足液压泵功率的前提下使发动机的喷油量的最小值。
同步控制液压泵、发动机运行的具体过程为：
若操纵手柄信号为怠速信号，将怠速功率作为液压泵目标功率控制液压泵运行，同时将怠速喷油量作为目标喷油量控制发动机运行；
若操纵手柄信号为挖掘信号，将挖掘功率作为液压泵目标功率控制液压泵运行，同时将挖掘喷油量作为目标喷油量控制发动机运行；
若操纵手柄信号为装车信号，将装车功率作为液压泵目标功率控制液压泵运行，同时将装车喷油量作为目标喷油量控制发动机运行；
若操纵手柄信号为卸土信号，将卸土功率作为液压泵目标功率控制液压泵运行，同时将卸土喷油量作为目标喷油量控制发动机运行。
在本实施例中，挖掘功率与装车功率一致，挖掘喷油量与装车喷油量一致，可以减少标定工作的工作量。
液压泵、发动机通过同一集成同步控制装置控制，集成同步控制装置包括检测模块、存储模块、逻辑运算模块、泵功率控制模块、发动机控制模块；检测模块用于实时获取操纵手柄信号；存储模块用于保存目标功率MAP、喷油量MAP；逻辑运算模块根据操纵手柄信号分别查询目标功率MAP得到液压泵目标功率、查询喷油量MAP得到目标喷油量，发送液压泵目标功率到泵功率控制模块，发送目标喷油量到发动机控制模块，泵功率控制模块根据液压泵目标功率控制液压泵运行；发动机控制模块根据目标喷油量控制发动机运行。
本发明实现由作业需求直接主动同步控制液压泵、发动机运行，相比于传统发动机根据负载转速变化的控制方式，集成同步控制响应时间更短，发动机喷油控制更精准，转速控制更稳定，整机作业油耗更低，作业效率更高，同时可以减少控制器数量，降低硬件成本。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制方法，其特征在于，预先标定目标功率MAP、喷油量MAP；实时获取操纵手柄信号；根据所述操纵手柄信号分别查询所述目标功率MAP得到液压泵目标功率、查询所述喷油量MAP得到目标喷油量；根据所述液压泵目标功率、目标喷油量同步控制所述液压泵、发动机运行。
2.根据权利要求1所述的一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制方法，其特征在于，所述操纵手柄信号包括怠速信号、挖掘信号、装车信号、卸土信号，相应的，所述目标功率MAP包括怠速功率、挖掘功率、装车功率、卸土功率，所述喷油量MAP包括怠速喷油量、挖掘喷油量、装车喷油量、卸土喷油量，同步控制所述液压泵、发动机运行的具体过程为：
若所述操纵手柄信号为怠速信号，将怠速功率作为液压泵目标功率控制所述液压泵运行，同时将怠速喷油量作为目标喷油量控制所述发动机运行；
若所述操纵手柄信号为挖掘信号，将挖掘功率作为液压泵目标功率控制所述液压泵运行，同时将挖掘喷油量作为目标喷油量控制所述发动机运行；
若所述操纵手柄信号为装车信号，将装车功率作为液压泵目标功率控制所述液压泵运行，同时将装车喷油量作为目标喷油量控制所述发动机运行；
若所述操纵手柄信号为卸土信号，将卸土功率作为液压泵目标功率控制所述液压泵运行，同时将卸土喷油量作为目标喷油量控制所述发动机运行。
3.根据权利要求2所述的一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制方法，其特征在于，所述挖掘功率与装车功率一致，所述挖掘喷油量与装车喷油量一致。
4.一种挖掘机液压泵、发动机集成同步控制装置，其特征在于，包括检测模块、存储模块、逻辑运算模块、泵功率控制模块、发动机控制模块；所述检测模块用于实时获取操纵手柄信号；所述存储模块用于保存目标功率MAP、喷油量MAP；所述逻辑运算模块根据所述操纵手柄信号分别查询所述目标功率MAP得到液压泵目标功率、查询所述喷油量MAP得到目标喷油量，发送所述液压泵目标功率到所述泵功率控制模块，发送所述目标喷油量到所述发动机控制模块，所述泵功率控制模块根据所述液压泵目标功率控制所述液压泵运行；所述发动机控制模块根据所述目标喷油量控制所述发动机运行。
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