CN112128170B - 一种液压系统的自学习控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种液压系统的自学习控制方法及装置,液压系统包括发动机和第一液压泵,该自学习控制方法包括:第一节点电流学习阶段,在第一节点电流学习阶段,将第一液压泵的控制电流增加至第i电流,获取第一液压泵在第一时间长度内的第i泵平均压力,第i电流处于第一节点电流区间;如果第一液压泵的第i泵平均压力与第一节点电流区间所对应的目标压力阈值的差值满足目标条件,确定第i电流为第一节点电流区间的目标电流,形成泵电流‑排量曲线再结束第一节点电流学习阶段。本发明实施例中,在设备下线时快速智能地进行液压泵电流‑排量曲线的自学习,从而获得每一个泵的准确电流‑排量曲线,以提高系统适应性,提高系统操作性能。
Description
技术领域
本发明实施例涉及液压控制技术领域,尤其涉及一种液压系统的自学习控制方法及装置。
背景技术
在挖掘机正流量液压系统中,泵为电比例控制,即泵的实际排量与控制电流为正比例关系,排量越大,所需要的控制电流就越大。但由于安装、机械加工等误差的存在,泵与泵之间电流-排量对应关系不完全相同。
一台挖掘机里面有两个泵,如果控制上采用相同的电流-排量对应曲线,而两个泵实际的电流-排量曲线却有差异,那么就会影响到挖掘机的性能。例如两侧履带的行走速度不同而导致的跑偏,或者因控制电流偏小而导致动作延迟,或者因控制电流过大导致发动机掉速等等。
然而,目前液压系统中泵的电流-排量关系无法准确获得,影响液压系统性能。
发明内容
本发明实施例提供一种液压系统的自学习控制方法及装置,以获得准确的泵的电流-排量关系。
本发明实施例提供了一种液压系统的自学习控制方法,所述液压系统包括发动机和第一液压泵,该自学习控制方法包括:第一节点电流学习阶段,
在所述第一节点电流学习阶段,将所述第一液压泵的控制电流增加至第i电流,获取所述第一液压泵在第一时间长度内的第i泵平均压力,所述第i电流处于第一节点电流区间;
如果所述第一液压泵的第i泵平均压力与所述第一节点电流区间所对应的目标压力阈值的差值满足目标条件,确定所述第i电流为所述第一节点电流区间的目标电流,形成泵电流-排量曲线再结束所述第一节点电流学习阶段。
进一步地,所述第一节点电流学习阶段为起调电流学习阶段,所述目标压力阈值为基础压力值,所述目标条件为第i泵平均压力与所述基础压力值的差值大于起调压力窗口值;
在起调电流学习之前,还包括:
控制所述第一液压泵工作在最小限制排量上,获取所述第一液压泵在一设定时间长度内的泵基础平均压力,将该泵基础平均压力作为所述基础压力值。
进一步地,还包括:在所述第一节点电流学习阶段,所述第一液压泵工作在最小限制排量上,且所述发动机运行在固定转速上。
进一步地,将所述第一液压泵的控制电流增加至第i电流之前,还包括:
将所述第一液压泵的控制电流增加至起调电流下限,获取所述第一液压泵在第一时间长度内的泵平均压力,若该泵平均压力与所述基础压力值的差值大于所述起调压力窗口值,判定泵故障并报错,结束自学习过程;或者,
还包括:若所述第i电流为起调电流上限,且所述第一液压泵的第i泵平均压力与所述基础压力值的差值小于或等于所述起调压力窗口值,判定泵故障并将所述第一液压泵的电流降至0,结束自学习过程。
进一步地,所述第一液压泵的控制电流的增量固定。
进一步地,所述第一节点电流学习阶段为终调电流学习阶段,所述目标压力阈值为第i-1泵平均压力,所述目标条件为第i泵平均压力与第i-1泵平均压力的差值小于或等于终调压力窗口值。
进一步地,将所述第一液压泵的控制电流增加至第i电流之前,还包括:
将所述第一液压泵的控制电流增加至终调电流下限,获取所述第一液压泵在第一时间长度内的泵平均压力,若该泵平均压力与前一次终调所对应的泵平均压力的差值小于或等于所述终调压力窗口值,判定泵故障并报错,结束自学习过程;或者,
还包括:若所述第i电流为终调电流上限,且所述第一液压泵的第i泵平均压力与所述第i-1泵平均压力的差值大于所述终调压力窗口值,判定泵故障并将所述第一液压泵的电流降至0,结束自学习过程。
进一步地,所述第一节点电流学习阶段之前,还包括:触发第一节点电流学习阶段,其中,该触发方式包括上位机触发、开关触发或按钮触发。
进一步地,所述第一节点电流学习阶段之前,还包括:检测到所述液压系统满足自学习安全条件时,执行所述第一节点电流学习阶段;其中,所述自学习安全条件包括:所述液压系统的安全拉杆未拉起、各操作手柄和行走踏板处于中位。
本发明实施例还提供了一种液压系统的自学习控制装置,所述液压系统包括发动机和第一液压泵,该自学习控制装置包括:第一节点电流学习阶段,
电流调节模块,用于在所述第一节点电流学习阶段,将所述第一液压泵的控制电流增加至第i电流,获取所述第一液压泵在第一时间长度内的第i泵平均压力,所述第i电流处于第一节点电流区间;
压力检测模块,用于如果所述第一液压泵的第i泵平均压力与所述第一节点电流区间所对应的目标压力阈值的差值满足目标条件,确定所述第i电流为所述第一节点电流区间的目标电流,形成泵电流-排量曲线再结束所述第一节点电流学习阶段。
本发明实施例中,在设备下线时,自学习控制装置能够快速智能地进行液压泵电流-排量曲线的自学习,从而获得每一个泵的准确电流-排量曲线,以提高设备的操作性能。液压系统中集成有泵的出口压力传感器,通过泵的出口压力传感器采集泵的压力,硬件成本并未大幅增加。采用该自学习控制方法,自学习结果准确;同一台设备反复测试一致性高。以挖掘机为例,经过自学习后跑偏问题得以修正,满足直线行走指标要求。而且整个自学习过程耗时短,实际时间持续在90s左右,大大提高了自学习效率。经过自学习后,泵的电流-排量曲线更加准确,从而也大大提高了整机在其他方面的性能,如动作响应性更加符合要求、某些冲击现象也消除。
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做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例,对于本领域的技术人员来说,可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构,驱动方法和制造方法的基本概念,拓展和延伸到其它的结构和附图,毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。
图1是本发明实施例提供的一种液压系统的自学习控制方法的示意图;
图2是正流量泵与主阀的连接示意图;
图3是本发明实施例提供的一种液压系统的自学习控制方法的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将参照本发明实施例中的附图,通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案,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。基于本发明中的实施例所揭示和提示的基本概念,本领域的技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参考图1所示,为本发明实施例提供的一种液压系统的自学习控制方法的示意图。本实施例提供的液压系统包括发动机和第一液压泵,该自学习控制方法可通过自学习控制装置实现,该自学习控制装置采用软件和/或硬件构成,并配置在液压系统中应用,可选液压系统集成在车辆中。
本实施例提供的自学习控制包括:第一节点电流学习阶段,
S1、在第一节点电流学习阶段,将第一液压泵的控制电流增加至第i电流,获取第一液压泵在第一时间长度内的第i泵平均压力,第i电流处于第一节点电流区间;
S2、如果第一液压泵的第i泵平均压力与第一节点电流区间所对应的目标压力阈值的差值满足目标条件,确定第i电流为第一节点电流区间的目标电流,形成泵电流-排量曲线再结束第一节点电流学习阶段。
可选第一节点电流学习阶段为起调电流学习阶段,用于确定液压系统的起调电流。还可选第一节点电流学习阶段为终调电流学习阶段,用于确定液压系统的终调电流。
以挖掘机为例,如图2所示正流量挖掘机上的主阀为开中心阀,即位于中位时,如果泵有流量,液压油会从中位旁通直接返回油箱。但此时主阀的旁通孔,起到了节流孔的作用。基于通过节流孔的流量公式,可以看出在此时维持主阀开度状态不变(一直处于中位)的情况下,泵的流量越大,则阀前阀后产生的Δp也就越大。则本实施例基于开中心阀中位旁通节流的原理,将泵的排量(或流量)与泵出口的平均压力一一对应起来。
基于这个理论,当泵在未起调之前,泵按最小限制排量供油,此时泵出口会维持一个基础压力值。当到达起调电流时,泵排量开始增加,则泵的出口压力也会增加。在维持固定的发动机转速的情况下,增加泵控制电流,泵出口压力增加一定的窗口值,就认为泵排量开始增加,此时的控制电流即为起调电流。当泵的控制电流增加到终调电流附近时,将此时的泵出口压力和前一次电流下的压力值进行比较,只要判定两次的压力差值小于一定的窗口值,就认为泵排量增加到最大。
对于起调电流学习阶段,其自学习原理是,将第一液压泵的控制电流调节为大于起调电流下限,并保持一段时间,获取该时间段内泵出口压力平均值;将获取到泵出口压力平均值和起调前的基础压力值进行比较,若泵出口压力平均值与基础压力值的差值小于或等于起调窗口电流值,判定泵排量未增加;再增加控制电流,并获取保持时间段的压力平均值,与基础压力值进行比较;重复以上步骤,直至泵出口压力平均值与基础压力值的差值大于起调窗口电流值,判定泵排量开始增加,将此时第一液压泵的控制电流确定为起调电流。
对于终调电流学习阶段,其自学习原理是,将第一液压泵的控制电流调节为大于终调电流下限,并保持一段时间,获取该时间段内泵出口压力平均值;将获取到泵出口压力平均值和前一次电流调节时所获得的压力平均值进行比较,若两者差值大于终调窗口电流值,判定泵排量未增加到最大;再增加控制电流,并获取保持时间段的压力平均值,与前一次电流调节所获得的压力平均值进行比较;重复以上步骤,直至当前一次泵出口压力平均值与前一次泵出口压力平均值的差值小于或等于终调窗口电流值,判定泵排量增加到最大,将此时第一液压泵的控制电流确定为终调电流。
可选第一液压泵为液压系统中任意一个液压泵,液压系统中多个液压泵的自学习过程可以相互独立,如确定第一液压泵的起调电流后,第一液压泵的起调电流学习阶段完成,但第二液压泵的起调电流学习阶段继续直至确定其起调电流。因此多个泵的压力和电流均是指每个泵的压力和电流。基于此,不同泵的第一时间长度可以相同也可以不同,同一泵中不同调节阶段下第一时间长度可以相同也可以不同。
现有的正流量挖掘机,均没有泵电流-排量自学习功能。由于各个泵之间的特性曲线的差异,时常会出现行走跑偏、工作时掉速等问题。这种时候往往需要对控制程序中的特性曲线进行手动调节。显然,现有手动调节方式在一定程度上增加下线时的工作量,也给市场服务带来难度。一旦控制程序有更新,就需要对泵特性曲线参数重新修改,增加程序管理难度。
如上所述,本发明实施例提供的设备,集成有正流量液压系统。当液压系统中各个泵都成功到达终调点且电流范围在终调电流下限和上限之间,则泵的自学习成功,可以形成泵特性曲线。具体的,液压系统先将各个泵的电流降到0,再将通过以上实施例获得的各个泵的起调电流和终调电流存储到泵特性曲线中,形成每个泵的特性曲线。可以理解,自学习过程连续不中断,让电流快速加到起调电流下限和从起调电流完成后快速加到终调电流下限,可以大大提高自学习的速度。
本发明实施例中,在设备下线时,自学习控制装置能够快速智能地进行液压泵电流-排量曲线的自学习,从而获得每一个泵的准确电流-排量曲线,以提高设备的操作性能。液压系统中集成有泵的出口压力传感器,通过泵的出口压力传感器采集泵的压力,硬件成本并未大幅增加。采用该自学习控制方法,自学习结果准确;同一台设备反复测试一致性高。以挖掘机为例,经过自学习后跑偏问题得以修正,满足直线行走指标要求。而且整个自学习过程耗时短,实际时间持续在90s左右,大大提高了自学习效率。经过自学习后,泵的电流-排量曲线更加准确,从而也大大提高了整机在其他方面的性能,如动作响应性更加符合要求、某些冲击现象也消除。
示例性的,在上述技术方案的基础上,如图3所示可选第一节点电流学习阶段为起调电流学习阶段,目标压力阈值为基础压力值,目标条件为第i泵平均压力与基础压力值的差值大于起调压力窗口值;
在起调电流学习之前,还包括:控制第一液压泵工作在最小限制排量上,获取第一液压泵在一设定时间长度内的泵基础平均压力,将该泵基础平均压力作为基础压力值。
在实际用车环境中,车辆中液压泵的出口压力并不是一个稳定的数值,而是会在一定范围内波动,因此要想获得准确的压力趋势,需要对泵的出口压力进行处理。本实施例中,在起调电流学习阶段之前,先对一定时间内(如2s)的泵压力进行采样并做均值计算,得到起调电流学习阶段所需的基础压力值即最小压力基准值。
需要说明的是,在起调电流学习阶段之前,没有对泵做控制,因此泵的工作控制在最小的限制排量上。而起调压力窗口值即最小窗口值的选择需要保证理论上液压系统中各个液压泵仍工作在最小限制排量上,根据实际情况设定。
可选该自学习控制方法还包括:在第一节点电流学习阶段,第一液压泵工作在最小限制排量上,且发动机运行在固定转速上。可以理解,基础压力值上增加起调压力窗口值时表征了液压泵开始起调,起调前液压泵工作在最小限制排量上,那么泵平均压力值与基础压力值的差值大于起调压力窗口值,表征泵开始起调,工作排量增加。本实施例中,第一液压泵工作在最小限制排量上,而起调后泵的排量必然大于最小限制排量,那么自学习阶段第一液压泵工作在最小限制排量上,不会对起调电流学习造成干扰,便于判断液压泵是否进入起调阶段。
可选将第一液压泵的控制电流增加至第i电流之前,还包括:将第一液压泵的控制电流增加至起调电流下限,获取第一液压泵在第一时间长度内的泵平均压力,若该泵平均压力与基础压力值的差值大于起调压力窗口值,判定泵故障并报错,结束自学习过程。
本实施例中,可以将液压泵的控制电流按一定斜率从0快速增加到起调电流下限即MinMin值,快速增大控制电流可以缩短起调电流学习阶段之前的时间,在正常情况下快速进入起调电流学习阶段。可以理解,起调电流窗口的下限值的选择保证理论上液压系统中各个液压泵仍工作在最小限制排量上。
再一次测量一定时间内液压泵的压力平均值,并与基础压力值进行比较。如果此时存在某个泵的压力平均值大于(基础压力值+起调压力窗口值),则表明该泵已经开始起调,存在起调电流低于起调电流下限的故障,即该泵过早起调。那么液压系统报出该泵早调故障,同时将各个泵的电流均降到0,整个液压系统的自学习过程结束。
可选每个泵具有一个唯一的报错码,那么液压系统报错时,向上位机报出故障泵的报错码,便于上位机快速识别故障泵。
反之,如果此时液压系统中各个泵的压力平均值都不超过基础压力值+起调压力窗口值之和,那么表明液压系统正常,各个泵进入起调电流自学习过程。
对于任意一个泵的起调电流自学习过程,每次在之前的电流基础上增加一定的电流值,例如该电流增量为2mA~3mA;保持一段时间并测量此时泵的平均压力;将此时泵的平均压力与基础压力值进行比较。如果该平均压力值小于或等于(基础压力值+起调压力窗口值),则判定该泵未到起调点;继续增加一定电流并进行泵平均压力获取与对比的过程;直至该泵的第i泵平均压力与基础压力值的差值大于起调压力窗口值,判定泵到达起调点,将当前第i电流确定为该泵的起调电流,并结束起调电流学习阶段,泵排量起调电流学习成功。
可以理解,电流增量不限于此,相关从业人员可根据产品所需合理设置电流增量,其设定原则是增加后电流变化应使泵的压力有准确的体现,其次增加后保证控制电流位于电流窗口内。可选第一液压泵的控制电流的电流增量固定,在其他实施例中也可以不固定。不限于此。
可选该自学习控制方法还包括:若第i电流为起调电流上限,且第一液压泵的第i泵平均压力与基础压力值的差值小于或等于起调压力窗口值,判定泵故障并将第一液压泵的电流降至0,结束自学习过程。
本实施例中,若第i电流为起调电流上限,且第一液压泵的第i泵平均压力与基础压力值的差值小于或等于起调压力窗口值,则表明该泵还未起调,存在起调电流高于起调电流上限的故障,即该泵过晚起调。那么液压系统报出该泵晚调故障,同时将各个泵的电流均降到0,整个液压系统的自学习过程结束。
液压系统通常包括两个液压泵,可选两个泵可以同时执行起调电流学习阶段,并同时增加控制电流,若其中一个泵已经到达起调点,而另一个泵还没到达起调点,那么到达起调点的泵的控制电流不再变化,只增加未到起调点的泵的控制电流直至到达起调点。因此液压系统中两个泵的起调点可能不同。
示例性的,在上述技术方案的基础上,可选第一节点电流学习阶段为终调电流学习阶段,目标压力阈值为第i-1泵平均压力,目标条件为第i泵平均压力与第i-1泵平均压力的差值小于或等于终调压力窗口值。
当液压系统中各个泵的起调电流学习阶段成功后,自学习过程继续进入下一步,即终调电流学习阶段。终调电流学习阶段中,第i泵平均压力是与前一电流调节环节的压力平均值进行比较,即第i泵平均压力与第i-1泵平均压力进行比对。
可选将第一液压泵的控制电流增加至第i电流之前,还包括:将第一液压泵的控制电流增加至终调电流下限,获取第一液压泵在第一时间长度内的泵平均压力,若该泵平均压力与前一次终调所对应的泵平均压力的差值小于或等于终调压力窗口值,判定泵故障并报错,结束自学习过程。
本实施例中,可以将液压泵的控制电流按一定斜率从起调电流上限快速增加到终调电流下限即MaxMin值,快速增大控制电流可以缩短终调电流学习阶段之前的时间,在正常情况下快速进入终调电流学习阶段。可以理解,终调电流窗口的下限值的选择保证理论上液压系统中各个液压泵均未到达最大排量。
第1次测量一定时间内液压泵的压力平均值,然后依序第2次测量一定时间内液压泵的压力平均值,将第2泵压力平均值与第1泵压力平均值进行比较。如果此时存在某个泵的第2泵压力平均值小于或等于第1泵压力平均值+终调压力窗口值,则表明该泵已经到达最大排量,存在终调电流低于终调电流下限的故障,即该泵终调电流过低。那么液压系统报出该泵终调电流过低的故障,同时将各个泵的电流均降到0,整个液压系统的自学习过程结束。
反之,如果此时液压系统中各个泵的压力平均值都大于前一调节泵出口压力平均值+终调压力窗口值之和,那么表明液压系统正常,各个泵进入终调电流自学习过程。
对于任意一个泵的终调电流自学习过程,每次在之前的电流基础上增加一定的电流值,例如该电流增量为2mA~3mA;保持一段时间并测量此时泵的平均压力;将此时泵的平均压力(如第i次)与第i-1次泵压力平均值进行比较。如果第i次泵压力平均值大于第i-1次泵压力平均值+终调压力窗口值,则判定该泵未到终调点;继续增加一定电流并进行泵平均压力获取与对比的过程;直至该泵的第i次泵压力平均值小于或等于第i-1次泵压力平均值+终调压力窗口值,判定泵到达终调点,此时泵已经到达最大排量,将当前第i电流确定为该泵的终调电流,并结束终调电流学习阶段。
可以理解,每次电流增量可以恒定或不恒定,不限于此,相关从业人员可根据产品所需合理设置电流增量。
可选该自学习控制方法还包括:若第i电流为终调电流上限,且第一液压泵的第i泵平均压力与第i-1泵平均压力的差值大于终调压力窗口值,判定泵故障并将第一液压泵的电流降至0,结束自学习过程。
本实施例中,若第i电流为终调电流上限,且第一液压泵的第i泵平均压力与第i-1泵平均压力的差值大于终调压力窗口值,则表明该泵还未到达终调点,存在终调电流高于终调电流上限的故障。那么液压系统报出该泵晚调故障,同时将各个泵的电流均降到0,整个液压系统的自学习过程结束。
液压系统通常包括两个液压泵,可选两个泵可以同时执行终调电流学习阶段,并同时增加控制电流,若其中一个泵已经到达终调点,而另一个泵还没到达终调点,那么到达终调点的泵的控制电流不再变化,只增加未到终调点的泵的控制电流直至到达终调点。因此液压系统中两个泵的终调点可能不同。
可以理解,当液压系统中各个泵都成功到达终调点且电流范围在终调电流下限和上限之间,则泵的自学习成功,可以形成泵特性曲线。具体的,液压系统先将各个泵的电流降到0,再将通过以上实施例获得的各个泵的起调电流和终调电流存储到泵特性曲线中,形成每个泵的特性曲线。通过起调电流和终调电流上下限的设置及报错机制,可以识别泵电流的异常情况。
示例性的,在上述任意实施例的基础上,可选第一节点电流学习阶段之前,还包括:触发第一节点电流学习阶段,其中,触发方式包括上位机触发、开关触发或按钮触发。自学习功能通过触发执行,触发的方式有多种。可以通过上位机(如诊断仪或EOL下线工具、或者其他参数标定工具)对自学习控制装置进行触发;也可以是自学习控制装置具有开关,通过开关输入方式触发;也可以是显示器按钮触发。自学习控制装置接收到触发信号后,开始自学习过程。
例如自学习采用外部触发方式,可以适应功能测试、实际车辆下线过程、市场服务等需求,提高了方便程度。
例如自学习采用参数标定触发方式,相关程序中设置了多个标定参数,可以通过标定程序修改这些标定参数的值进行触发;比如,对应“开始”的参数默认值为0,当变更为1时,自学习过程开始。该触发方式适应于样机测试调试阶段,可以时刻获取自学习过程的状态、泵的电流、实际压力、平均压力、基准压力等信息。
例如自学习采用下线及诊断工具触发方式,与参数标定触发的区别在于,触发标记集成在下线工具的上位机程序中,以按钮的形式存在,当鼠标点击时,按钮变化的值通过诊断协议发送给自学习控制装置,自学习控制装置接收到该值即可触发。相应的,自学习过程的状态、泵的电流、实际压力、平均压力、基准压力等所需要显示的信息也都可以通过诊断协议从自学习控制装置发送到上位机中。该触发方式适应于整机下线时或市场服务时。
例如自学习采用显示器触发方式,触发按钮集成在显示器的屏幕中,可以按键形式、也可以是触摸屏形式,按钮变化的值通过标准CAN通讯协议发送给显示器。相应的,自学习过程的状态、泵的电流、实际压力、平均压力、基准压力等所需要显示的信息也都通过CAN通讯协议发送到上位机中。该触发方式适应于整机下线时或市场服务时,无需额外的下线工具,使用起来更加方便快捷。
例如自学习采用开关触发方式,触发模块对应于通过硬线与自学习控制器连接的开关或按钮,通过按下开关即可触发对应的状态,更加方便快捷且灵活。
可选第一节点电流学习阶段之前,还包括:检测到液压系统满足自学习安全条件时,执行第一节点电流学习阶段;其中,自学习安全条件包括:液压系统的安全拉杆未拉起、各操作手柄和行走踏板处于中位。为了自学习过程中的安全保障,也为了保证自学习过程的准确性,自学习控制装置对安全条件进行判断。只有安装有液压系统的车辆上的安全拉杆未拉起、各操作手柄和行走踏板处于中位时,安全判断才通过。还可选安全判断通过后,自学习控制装置自动让发动机运行在最高转速上,可以最大程度地保证液压系统的流量,从而使泵出口压力的变化更明显,提高自学习准确性。
在此基础上,自学习过程还可以再经过一次人机交互的触发,通过两次自学习触发,保证车辆自学习过程的安全性。
本发明实施例中,液压系统中集成有泵的出口压力传感器,通过泵的出口压力传感器采集泵的压力,硬件成本并未大幅增加。自学习过程的触发方式灵活多样,实际生产和服务过程中,无论是通过下线诊断工具还是显示器触发,不需要增加额外的硬件。通过对多台车的实际测试,自学习结果准确;同一台反复测试一致性高。以挖掘机为例,经过自学习后跑偏问题得以修正,满足直线行走指标要求。而且整个自学习过程耗时短,实际时间持续在90s左右,大大提高了自学习效率。经过自学习后,泵的电流-排量曲线更加准确,从而也大大提高了整机在其他方面的性能,如动作响应性更加符合要求、某些冲击现象也消除。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种液压系统的自学习控制装置,液压系统包括发动机和第一液压泵,该自学习控制装置可用于执行上述任意实施例所述的自学习控制方法,该自学习控制装置包括:第一节点电流学习阶段,电流调节模块,用于在第一节点电流学习阶段,将第一液压泵的控制电流增加至第i电流,获取第一液压泵在第一时间长度内的第i泵平均压力,第i电流处于第一节点电流区间;压力检测模块,用于如果第一液压泵的第i泵平均压力与第一节点电流区间所对应的目标压力阈值的差值满足目标条件,确定第i电流为第一节点电流区间的目标电流,形成泵电流-排量曲线再结束第一节点电流学习阶段。
本发明实施例中,液压系统中集成有泵的出口压力传感器,通过泵的出口压力传感器采集泵的压力,硬件成本并未大幅增加。采用该自学习控制方法,自学习结果准确;同一台设备反复测试一致性高。以挖掘机为例,经过自学习后跑偏问题得以修正,满足直线行走指标要求。而且整个自学习过程耗时短,实际时间持续在90s左右,大大提高了自学习效率。经过自学习后,泵的电流-排量曲线更加准确,从而也大大提高了整机在其他方面的性能,如动作响应性更加符合要求、某些冲击现象也消除。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种液压系统的自学习控制方法,其特征在于,所述液压系统包括发动机和第一液压泵,该自学习控制方法包括:第一节点电流学习阶段,
在所述第一节点电流学习阶段,将所述第一液压泵的控制电流增加至第i电流,获取所述第一液压泵在第一时间长度内的第i泵平均压力,所述第i电流处于第一节点电流区间;
如果所述第一液压泵的第i泵平均压力与所述第一节点电流区间所对应的目标压力阈值的差值满足目标条件,确定所述第i电流为所述第一节点电流区间的目标电流,形成泵电流-排量曲线再结束所述第一节点电流学习阶段。
2.根据权利要求1所述的自学习控制方法,其特征在于,所述第一节点电流学习阶段为起调电流学习阶段,所述目标压力阈值为基础压力值,所述目标条件为第i泵平均压力与所述基础压力值的差值大于起调压力窗口值;
在起调电流学习之前,还包括:
控制所述第一液压泵工作在最小限制排量上,获取所述第一液压泵在一设定时间长度内的泵基础平均压力,将该泵基础平均压力作为所述基础压力值。
3.根据权利要求2所述的自学习控制方法,其特征在于,还包括:在所述第一节点电流学习阶段,所述第一液压泵工作在最小限制排量上,且所述发动机运行在固定转速上。
4.根据权利要求2所述的自学习控制方法,其特征在于,将所述第一液压泵的控制电流增加至第i电流之前,还包括:
将所述第一液压泵的控制电流增加至起调电流下限,获取所述第一液压泵在第一时间长度内的泵平均压力,若该泵平均压力与所述基础压力值的差值大于所述起调压力窗口值,判定泵故障并报错,结束自学习过程;或者,
还包括:若所述第i电流为起调电流上限,且所述第一液压泵的第i泵平均压力与所述基础压力值的差值小于或等于所述起调压力窗口值,判定泵故障并将所述第一液压泵的电流降至0,结束自学习过程。
5.根据权利要求1所述的自学习控制方法,其特征在于,所述第一液压泵的控制电流的增量固定。
6.根据权利要求1所述的自学习控制方法,其特征在于,所述第一节点电流学习阶段为终调电流学习阶段,所述目标压力阈值为第i-1泵平均压力,所述目标条件为第i泵平均压力与第i-1泵平均压力的差值小于或等于终调压力窗口值。
7.根据权利要求6所述的自学习控制方法,其特征在于,将所述第一液压泵的控制电流增加至第i电流之前,还包括:
将所述第一液压泵的控制电流增加至终调电流下限,获取所述第一液压泵在第一时间长度内的泵平均压力,若该泵平均压力与前一次终调所对应的泵平均压力的差值小于或等于所述终调压力窗口值,判定泵故障并报错,结束自学习过程;或者,
还包括:若所述第i电流为终调电流上限,且所述第一液压泵的第i泵平均压力与所述第i-1泵平均压力的差值大于所述终调压力窗口值,判定泵故障并将所述第一液压泵的电流降至0,结束自学习过程。
8.根据权利要求1所述的自学习控制方法,其特征在于,所述第一节点电流学习阶段之前,还包括:触发第一节点电流学习阶段,其中,该触发方式包括上位机触发、开关触发或按钮触发。
9.根据权利要求1所述的自学习控制方法,其特征在于,所述第一节点电流学习阶段之前,还包括:检测到所述液压系统满足自学习安全条件时,执行所述第一节点电流学习阶段;其中,所述自学习安全条件包括:所述液压系统的安全拉杆未拉起、各操作手柄和行走踏板处于中位。
10.一种液压系统的自学习控制装置,其特征在于,所述液压系统包括发动机和第一液压泵,该自学习控制装置包括:第一节点电流学习阶段,
电流调节模块,用于在所述第一节点电流学习阶段,将所述第一液压泵的控制电流增加至第i电流,获取所述第一液压泵在第一时间长度内的第i泵平均压力,所述第i电流处于第一节点电流区间;
压力检测模块,用于如果所述第一液压泵的第i泵平均压力与所述第一节点电流区间所对应的目标压力阈值的差值满足目标条件,确定所述第i电流为所述第一节点电流区间的目标电流,形成泵电流-排量曲线再结束所述第一节点电流学习阶段。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008303813A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Caterpillar Japan Ltd | 可変容量型ポンプ制御装置 |
EP2357363A1 (de) * | 2010-02-12 | 2011-08-17 | Allweiler AG | Betriebssteuerungsvorrichtung für eine Verdrängerpumpe, Pumpensystem und Verfahren zum Betreiben eines solchen |
CN102817394A (zh) * | 2012-09-07 | 2012-12-12 | 三一重机有限公司 | 一种挖掘机液压泵控制系统及方法及挖掘机 |
CN106523445A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-03-22 | 贵州詹阳动力重工有限公司 | 一种车辆的控制装置和控制方法 |
CN109236799A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-18 | 青岛雷沃工程机械有限公司 | 一种工程机械行走系统电磁阀控制电流的标定方法 |
CN110131058A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-16 | 潍柴动力股份有限公司 | 功率匹配控制方法及装置 |
JP2019190443A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | キャタピラー エス エー アール エル | 可変容量型油圧ポンプの較正システム |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008303813A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Caterpillar Japan Ltd | 可変容量型ポンプ制御装置 |
EP2357363A1 (de) * | 2010-02-12 | 2011-08-17 | Allweiler AG | Betriebssteuerungsvorrichtung für eine Verdrängerpumpe, Pumpensystem und Verfahren zum Betreiben eines solchen |
CN102817394A (zh) * | 2012-09-07 | 2012-12-12 | 三一重机有限公司 | 一种挖掘机液压泵控制系统及方法及挖掘机 |
CN106523445A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-03-22 | 贵州詹阳动力重工有限公司 | 一种车辆的控制装置和控制方法 |
JP2019190443A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | キャタピラー エス エー アール エル | 可変容量型油圧ポンプの較正システム |
CN109236799A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-01-18 | 青岛雷沃工程机械有限公司 | 一种工程机械行走系统电磁阀控制电流的标定方法 |
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