CN114251256A - 具有自动挡位控制功能的多挡泵 - Google Patents

Abstract

一种多挡泵，具有多个挡位，其中至少包括一个高挡位和一个低挡位，所述多挡泵包括挡位控制模块，所述挡位控制模块集成在所述多挡泵的驱动电机的控制板(3)或变频器(4)内，并且配置成在一个控制周期内满足低挡位条件时能够将多挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位，并且在一个控制周期内满足高挡位条件时能够将多挡泵的挡位从低挡位切换到高挡位。

Description

具有自动挡位控制功能的多挡泵

技术领域

本申请涉及一种多挡泵，其具有改进的挡位控制功能。

背景技术

多挡(多点)泵具有多挡可以切换的排量。在实际工作中，泵的挡位要根据实际泵压力和转速进行切换，以使泵在合适的挡位操作，从而提高压力控制水平和系统节能水平。

现有技术中，通常是利用可编程控制器(PLC)来控制多挡泵，通过PLC向多挡泵输入切换信号来控制多挡泵的挡位。

然而，多挡泵的用户对泵的了解毕竟不如多挡泵的设计者。对于用户来说，在PLC中设计根据实际工况控制多挡泵挡位的控制程序，不是容易的事，并且很多用户不情愿额外在PLC中做控制编程。

因此，希望多挡泵的制造商对泵自身的控制系统进行改进，以减少用户的额外编程工作。

发明内容

本申请的目的在于提供一种多挡泵，其能够泵自身的控制系统中添加自动挡位控制功能。

为了实现该目的，本申请在一个方面提供了一种多挡泵(一种具体形式是双挡泵)，具有多个挡位，其中至少包括一个高挡位和一个低挡位，所述多挡泵包括挡位控制模块，所述挡位控制模块集成在所述多挡泵的驱动电机的控制板或变频器内，并且配置成在一个控制周期内满足低挡位条件时能够将多挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位，并且在一个控制周期内满足高挡位条件时能够将多挡泵的挡位从低挡位切换到高挡位；

其中，所述低挡位条件包括低挡位工况条件A1，所述低挡位工况条件A1定义为：

泵的设定输出压力与实际输出压力之间的差值小于设定的第一压差限值；并且

泵的实际转速低于设定的泵速限值；并且

泵的实际输出压力高于设定的第一压力限值；

所述高挡位条件包括与所述低挡位工况条件A1对应的高挡位工况条件A2，所述高挡位工况条件A2定义为：

前一周期中的低挡位工况条件A1满足、且当前周期中的低挡位工况条件不A1满足；并且：

泵的设定输出压力与实际输出压力之间的差值大于设定的第二压差限值，其中所述第二压差限值大于所述第一压差限值；或者泵的实际输出压力低于第一压力选取值，其中所述第一压力选取值低于所述第一压力限值。

根据一种实施方式，所述第一压力选取值等于所述第一压力限值减去一个设定的压力值；或者，所述第一压力选取值为用户设定的值。

根据一种实施方式，所述低挡位条件还包括与所述低挡位工况条件A1并行的低挡位工况条件B1，所述低挡位工况条件B1定义为：

泵的实际输出压力高于设定的第二压力限值，并且泵的设定输出压力高于设定的第三压力限值；

所述高挡位条件还包括与所述低挡位工况条件B1对应的高挡位工况条件B2，所述高挡位工况条件B2定义为：

前一周期中的条件低挡位工况B1满足、且当前周期中的低挡位工况条件B1不满足；并且：

泵的实际输出压力低于第二压力选取值，其中所述第二压力选取值低于所述第二压力限值；或者泵的设定输出压力低于第三压力选取值，其中所述第三压力选取值低于所述第三压力限值。

根据一种实施方式，所述第二压力选取值等于所述第二压力限值减去一个设定的压力值；或者，所述第二压力选取值为用户设定的值；

所述第三压力选取值等于所述第三压力限值减去一个设定的压力值；或者，所述第三压力选取值为用户设定的值。

根据一种实施方式，所述低挡位条件还包括与所述低挡位工况条件A1和B1并行的低挡位工况条件C1，所述低挡位工况条件C1定义为：

泵的设定输出流量小于设定的输出流量限值；

所述高挡位条件还包括与所述低挡位工况条件C1对应的高挡位工况条件C2，所述高挡位工况条件C2定义为：

前一周期中的低挡位工况条件C1满足、且当前周期中的低挡位工况条件C1不满足；并且

泵的设定输出流量大于流量选取值，所述流量选取值小于所述输出流量限值。

根据一种实施方式，所述流量选取值等于所述输出流量限值减去一个设定的流量值；或者，所述流量选取值为用户设定的值。

根据一种实施方式，所述挡位控制模块配置成在所述低挡位工况条件A1、B1、C1中的任何一个被满足时能够将多挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位，并且所述高挡位工况条件A2、B2、C2中的任何一个被满足时能够将多挡泵的挡位从低挡位切换到高挡位。

根据一种实施方式，所述挡位控制模块配置成在高挡位工况条件A2、B2、C2之一满足时，还判断此前是否是由于对应的低挡位工况条件A1、B1、C1满足而切换到低挡位的；如果此前是由于对应的低挡位工况条件A1、B1、C1满足而切换到低挡位的，则允许向高挡位切换，如果此前不是由于对应的低挡位工况条件A1、B1、C1满足而切换到低挡位的，则不允许向高挡位切换。

根据一种实施方式，所述多挡泵还包括用户信号接口，所述挡位控制模块配置成接收用户经用户信号接口输入的信号，用户输入的信号包括强制低挡位信号；并所述挡位控制模块配置成：基于接收到的强制低挡位信号，将多挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位，而不论所述低挡位条件是否满足。

根据一种实施方式，用户输入的信号还包括禁止低挡位信号，所述禁止低挡位信号与所述强制低挡位信号不并存；并且所述挡位控制模块配置成：基于接收到的禁止低挡位信号，禁止多挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位，而不论所述低挡位条件是否满足。

根据一种实施方式，用户输入的信号包括强制高挡位信号；并且所述挡位控制模块配置成：基于接收到的强制高挡位信号，将多挡泵的挡位从低挡位切换到高挡位，而不论所述高挡位条件是否满足。

根据一种实施方式，用户输入的信号还包括禁止高挡位信号，所述禁止高挡位信号与所述强制高挡位信号不并存；并且所述挡位控制模块配置成：基于接收到的禁止高挡位信号，禁止多挡泵的挡位从低挡位切换到高挡位，而不论所述高挡位条件是否满足。

根据一种实施方式，所述强制低挡位信号也被用作禁止高挡位信号，所述强制高挡位信号也被用作禁止低挡位信号。

本申请的多挡泵的自身控制系统中添加了挡位控制算法，适用于各种变速/变排量应用，终端用户不必在为此而额外编程。此外，终端用户可以根据意愿通过主动的输入信号影响控制结果。挡位控制算法被集成在多挡泵的驱动系统中，终端用户甚至有可能省略掉PLC，节约布线。因此，本申请提供的方案能够节约客户的时间和成本。

附图说明

通过参照附图阅读下面的详细描述，可进一步理解本申请，在附图中：

图1是根据本申请的双挡泵的示意图；

图2是本申请的双挡泵中可以采用的一种示例性挡位控制算法的流程图；

图3是展示没有挡位控制算法时的双挡泵排量的曲线图；

图4是展示单纯依靠物理工况进行换挡时的双挡泵排量的曲线图；

图5是展示根据本申请采用挡位控制算法时的双挡泵排量的曲线图。

具体实施方式

本申请总体上涉及多挡(多点)泵。多挡泵具有可切换的多个挡位，各个挡位可通过多挡泵的内部变挡结构实现。例如，对于柱塞型多挡泵，其各挡位由定量头(斜板)的不同斜度实现，一旦定量头被定为在某个特定斜度，泵的挡位即确定，对应于该挡位的泵排量(泵转子旋转一周泵的输出流体量)即被确定。

该多挡泵大体上如图1中示意性显示，其能够以多个挡位的排量输送液体介质。该多挡泵包括泵部1以及用于驱动泵部1的驱动系统。驱动系统包括电机2、控制板3和变频器4。控制板3和变频器4控制电机2的运转。控制板3还控制泵部1的操作(诸如挡位切换等)。此外，传感器5，例如压力传感器，连接于泵部1的输出端，并且其信号可由变频器4获得，以实现变频器4对泵部1的控制。

本申请提出，在控制板3或变频器4中添加挡位控制模块，以免除终端用户额外为多挡泵换挡进行编程(诸如在外接PLC中)的工作。该挡位控制模块嵌入控制板3或变频器4中。控制板3和变频器4是泵驱动系统中自带的硬件，因此可以节约布线，甚至可以省略外接PLC。

该挡位控制模块构造成根据系统状态变量切换泵的挡位，并且可以基于客户在任意时刻的主动输入信号影响控制结果，甚至可以选择用户的输入信号作为唯一判据。本申请的多挡泵设有用户信号接口(硬件或软件形式)，用户可自主选择通过数字/模拟/总线通讯/蓝牙输入/设定时间或次数延迟参数，实现控制信号的输入。

该多挡泵的挡位控制模块通过驱动系统内部的PID电路和算法实现，在泵的挡位切换之后，可以根据新的挡位(排量)调整适当的PID参数，以达到更好的控制效果。

该挡位控制模块基于的系统状态变量可以包括：泵输出压力设定值、实际值、以及二者的实时差值；泵转速设定值、实际值、以及二者的实时差值；当前泵的排量状态反馈；挡位切换执行速度；切换指令信号延迟；等等。

该多挡泵一种形式为双挡(双点)泵，其具有高低两个挡位。下面以双挡泵为例描述本申请的一些可行实施方式。可以理解，本申请的原理和特征同样适用于具有其它挡位数量的多挡泵。

该挡位控制模块构造成执行本申请的挡位控制算法，其中，优选将双挡泵启动后的初始挡位设定在高挡位，并且在每个周期中检测条件，并且在满足低挡位条件时，允许在该周期中将挡位从高挡位切换到低挡位。当然，该挡位控制模块也可以构造成将泵启动后的初始挡位设定在低挡位。

适用于双挡泵的用以实现档位切换的低挡位条件包括作为示例的工况条件A1、B1、C1。

条件A1定义为：

|ΔP|<ΔP_threshold1；并且

N_real<Nk；并且

P_real>P_lim1。

其中，ΔP为泵的设定输出压力P_cmd与检测到的泵实际输出压力P_real之间的差值，

ΔP_threshold1为设定的第一压差限值；

N_real为检测到的泵实际转速；

Nk为泵速限值，是用户可调的；

P_lim1为设定的第一压力限值。

条件B1定义为：

P_real>P_lim2；并且

P_cmd>P_lim3。

其中，P_lim2为设定的第二压力限值，P_lim3为设定的第三压力限值。

条件C1定义为：

Q_cmd<Q_cmd_lim。

其中，Q_cmd为泵的设定输出流量，Q_cmd_lim为设定的输出流量限值。

条件A1、B1、C1是彼此并行的三个条件，满足其中任何一个时，意味着符合低挡位条件。P_lim1、P_lim2、P_lim3都是设定值，三者之间的大小并无特定关系。

还可以根据具体的工作过程，设定其它的低挡位条件。

对于不同的工况，例如一个工作过程中的不同工序(对泵输出压力和排量的要求不同)，可以对条件A1、B1、C1…中的各个可以设定的参数进行具体的设定，以符合具体工况的要求。此外，对于某个特定的工序，可以选择条件A1、B1、C1…中的一个或多个作为低挡位条件。

根据一种实施方式，在某个周期中，如果工况条件A1、B1、C1…中的任何一个或多个满足，该挡位控制模块可控制双挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位。

根据另一种实施方式，除了基于上述工况条件确定降挡的方案以外，该挡位控制模块还可以基于客户输入信号DIA1、DIB1、DIC1…而强制降挡(不论工况条件A1、B1、C1…是否满足)。在某个周期内，如果接收到某个用户输入信号DIA1、DIB1、DIC1…，则挡位控制模块可控制双挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位。在本实施方式中，客户输入信号DIA1、DIB1、DIC1…被用作强制低挡位信号。

此外，根据又一种实施方式，挡位控制模块还可以根据工况条件A1、B1、C1…和用户输入信号DIA1’、DIB1’、DIC1’…的组合确定是否降挡。在本实施方式中，客户输入信号DIA1’、DIB1’、DIC1’…被用作禁止低挡位信号。具体而言，在某个周期内，即使某个工况条件A1、B1、C1…满足，但是存在相应的客户输入信号DIA1’、DIB1’、DIC1’…，挡位控制模块也不执行降挡操作；只有不存在客户输入信号DIA1’、DIB1’、DIC1’…时，挡位控制模块才能够执行降挡操作。

用户输入信号DIA1(DIA1’)、DIB1(DIB1’)、DIC1(DIC1’)…是分别与条件A1、B1、C1…对应的控制信号，可以通过相应的用户信号接口输入。禁止低挡位信号DIA1’、DIB1’、DIC1’…是分别与强制低挡位信号DIA1、DIB1、DIC1…互逆的，每个禁止低挡位信号可以与相应的强制低挡位信号通过同一个接口输入，但是不能同时输入，这避免了用户的误操作。

进一步地，该挡位控制模块构造成在某个周期中满足高挡位条件时，允许在该周期中将挡位从低挡位切换到高挡位。

适用于双挡泵的档位切换的高挡位条件包括作为示例的工况条件A2、B2、C2。

条件A2定义为：

前一周期中的条件A1满足、且当前周期中的条件A1不满足、且没有相应的强制低挡位信号DIA1；并且

|ΔP|>ΔP_threshold2或者P_real<X1。

其中，ΔP_threshold2为设定的第二压差限值，ΔP_threshold2>ΔP_threshold1。

X1可称作第一压力选取值，取X1＝P_lim1-P1，P1为一个设定的压力值；

或者，取X1＝P_min1，P_min1为可由用户设定的值，P_lim1-P1<P_min1<P_lim1。

条件B2定义为：

前一周期中的条件B1满足、且当前周期中的条件B1不满足、且没有相应的强制低挡位信号DIB1；

并且，P_real<X2或者P_cmd<X3。

其中，X2可称作第二压力选取值，取X2＝P_lim2-P2，P2为一个设定的压力值；

或者，取X2＝P_min2，P_min2为可由用户设定的值，P_lim2-P2<P_min2<P_lim2。

X3可称作第三压力选取值，取X3＝P_lim3-P3，P3为一个设定的压力值；

或者，取X3＝P_min3，P_min3为可由用户设定的值，P_lim3-P3<P_min3<P_lim3。

条件C2定义为：

前一周期中的条件C1满足、且当前周期中的条件C1不满足、且没有相应的强制低挡位信号DIC1；并且

Q_cmd>X4。

其中，X4可称作流量选取值，取X4＝Q_cmd_lim-Q0，Q0为一个设定的流量值；

或者，取X4＝Q_min，Q_min为可由用户设定的值，Q_cmd_lim-Q0<Q_min<Q_cmd_lim

还可以根据具体的工作过程，设定其它的高挡位条件。

对于不同的工况，例如一个工作过程中的不同工序(对泵输出压力和排量的要求不同)，可以对条件A2、B2、C2…中的各个可以设定的参数进行具体的设定，以符合具体工况的要求。此外，对于某个特定的工序，可以选择条件A2、B2、C2…中的一个或多个(与选用的低挡位工况条件A1、B1、C1…对应)作为低挡位条件。

在某个周期中，如果工况条件A2、B2、C2…中的至少一个满足，则挡位控制模块将泵挡位从低挡位切换到高挡位。

除了基于上述工况条件确定升挡的方案以外，该挡位控制模块还可以基于客户输入信号DIA2、DIB2、DIC2…而强制升挡(不论工况条件A2、B2、C2…是否满足)。在某个周期内，如果接收到某个用户输入信号DIA2、DIB2、DIC2…，则挡位控制模块可控制双挡泵的挡位从低挡位切换到高挡位。在本实施方式中，客户输入信号DIA2、DIB2、DIC2…被用作强制高挡位信号。

此外，挡位控制模块还可以根据工况条件A2、B2、C2…和用户输入信号DIA2’、DIB2’、DIC2’…的组合确定是否升挡。在本实施方式中，客户输入信号DIA2’、DIB2’、DIC2’…被用作禁止高挡位信号。具体而言，在某个周期内，即使某个工况条件A2、B2、C2…满足，但是存在相应的客户输入信号DIA2’、DIB2’、DIC2’…，挡位控制模块也不执行升挡操作，只有不存在相应的客户输入信号DIA2’、DIB2’、DIC2’…时，挡位控制模块才能够执行升挡操作。

用户输入信号DIA2(DIA2’)、DIB2(DIB2’)、DIC2(DIC2’)…是分别与条件A2、B2、C2…对应的控制信号，可以通过相应的用户信号接口输入。禁止高挡位信号DIA2’、DIB2’、DIC2’…是分别与强制高挡位信号DIA2、DIB2、DIC2…互逆的，每个禁止高挡位信号可以与相应的强制高挡位信号可以通过同一个接口输入，但是不能同时输入，这避免了用户的误操作。

可以将强制低挡位信号DIA1、DIB1、DIC1…用作禁止高挡位信号DIA2’、DIB2’、DIC2’…，将强制高挡位信号DIA2、DIB2、DIC2…用作禁止低挡位信号DIA1’、DIB1’、DIC1’…。

根据进一步的可行方案，在高挡位工况条件A2、B2、C2之一满足时，还需要判断此前是否是由于对应的低挡位工况条件A1、B1、C1满足而切换到低挡位的。如果此前是由于对应的低挡位工况条件A1、B1、C1满足而切换到低挡位的，则允许向高挡位切换，如果不是，则不允许向高挡位切换。例如，在高挡位工况条件A2满足时，还需要判断此前是否因对应的低挡位工况条件A1满足而切换到低挡位的。如果此前是由于对应的低挡位工况条件A1满足而切换到低挡位的，则允许向高挡位切换，如果不是因对应的低挡位工况条件A1满足而切换到低挡位的(例如是因为低挡位工况条件B1、C1满足或因为用户强制信号而切换到低挡位的)，则不允许向高挡位切换。

下面参照图2描述该双挡泵的挡位控制模块中可执行的挡位控制算法的一种示例性流程。

参看图2，首先，在步骤S1，双挡泵启动。

接下来，在步骤S2，双挡泵的驱动系统初始化，用户输入设定的压力、流量、转速、泵工作模式、泵技术数据等，双挡泵初始以高挡位泵送液体，监视当前周期中的降挡工况条件SA1、SB1、SC1以及可选的与低挡位相关的用户输入信号SDIA1、SDIB1、SDIC1、SDIA1’、SDIB1’、SDIC1’。

接下来在步骤S3，该挡位控制模块判断当前周期中的低挡位工况条件A1是否满足，以及可选地，是否存在相应的与低挡位相关的用户输入信号(SDIA1、SDIA1’)，由此确定当前周期中是否适合低挡位。

如果步骤S3中判断当前周期中适合低挡位，则转到步骤S4；若判断当前周期中不适合低挡位，则转到步骤S5。

在步骤S4，将泵挡位设为低挡位，然后转到步骤S15。

在步骤S5，该挡位控制模块判断当前周期中的低挡位工况条件B1是否满足，以及可选地，是否存在相应的与低挡位相关的用户输入信号(SDIB1、SDIB1’)，由此确定当前周期中是否适合低挡位。

如果步骤S5中判断当前周期中适合低挡位，则转到步骤S6；若判断当前周期中不适合低挡位，则转到步骤S7。

在步骤S6，将泵挡位设为低挡位，然后转到步骤S15。

在步骤S7，该挡位控制模块判断当前周期中的低挡位工况条件C1是否满足，以及可选地，是否存在相应的与低挡位相关的用户输入信号(SDIC1、SDIC1’)，由此确定当前周期中是否适合低挡位。

如果步骤S7中判断当前周期中适合低挡位，则转到步骤S8；若判断当前周期中不适合低挡位，则转到步骤S9。

在步骤S8，将泵挡位设为低挡位，然后转到步骤S15。

在步骤S9，该挡位控制模块判断当前周期中的高挡位工况条件A2是否满足、并且当前周期中的低挡位工况条件A1是否未满足，以及可选地，是否存在相应的与高挡位相关的用户输入信号(SDIA2、SDIA2’)，由此确定当前周期中是否满足高挡位条件。

如果步骤S9中判断当前周期中满足高挡位条件，则转到步骤S10；若判断当前周期中不满足高挡位条件，则转到步骤S11。

在步骤S10，将泵挡位设为高挡位，然后转到步骤S15。

在步骤S11，该挡位控制模块判断当前周期中的高挡位工况条件B2是否满足、并且当前周期中的低挡位工况条件B1是否未满足，以及可选地，是否存在相应的与高挡位相关的用户输入信号(SDIB2、SDIB2’)，由此确定当前周期中是否满足高挡位条件。

如果步骤S11中判断当前周期中满足高挡位条件，则转到步骤S12；若判断当前周期中不满足高挡位条件，则转到步骤S13。

在步骤S12，将泵挡位设为高挡位，然后转到步骤S15。

在步骤S13，该挡位控制模块判断当前周期中的高挡位工况条件C2是否满足、并且当前周期中的低挡位工况条件C1是否未满足，以及可选地，是否存在相应的与高挡位相关的用户输入信号(SDIC2、SDIC2’)，由此确定当前周期中是否满足高挡位条件。

如果步骤S13中判断当前周期中满足高挡位条件，则转到步骤S14；若判断当前周期中不满足高挡位条件，则转回到步骤S3。

在步骤S14，将泵挡位设为高挡位，然后转到步骤S15。

在步骤S15，控制双挡泵以设定的挡位工作，然后转回到步骤S3，执行下一周期的监控和挡位设置循环。

可以理解，本领域技术人员可以对图2中的流程中的各个步骤做出各种修改，例如，添加判断条件等等。

为了验证本申请的挡位控制算法后的技术效果，利用相应的测试台对不同的双挡泵挡位控制技术做了测试，测试结果可以从图3至图5中的比较看出。这些图中横轴为双挡泵启动后经历的时间t，纵轴表示泵排量Vg，即每转的排量，典型地包括高挡位时的高排量Vh和低挡位时的低排量Vl。

图3中展示了没有加入挡位控制算法时的双挡泵排量，其中双挡泵保持以高挡位输出高排量Vh，即双挡泵保持定排量。这种方案的低速保压阶段稳定性差。

图4中展示了单纯依靠物理工况进行换挡时的双挡泵排量，其中双挡泵保持在高挡位的高排量Vh与低挡位的低排量Vl之间频繁切换，而这种频繁切换很多时候是不必要的，会导致输出压力波动。

图5中展示了采用本申请的挡位控制算法并结合用户输入时的双挡泵排量，其中，在条件满足时，双挡泵被自动切换到低挡位的低排量Vl一段时间，压力环参数同时自适应，压力保持稳定。图5中的测试结果表明，本申请的挡位控制算法可以稳定地适用于不同的工况。

本申请的挡位控制算法适用于各种多挡泵，而不局限于前面描述的双挡泵。总体而言，多挡泵包括多个挡位，在这些挡位中存在至少一对相对而言的高挡位和低挡位(高挡位下的排量大于低挡位下的排量)，例如三挡与二挡、二挡与一挡，本申请的挡位控制算法能够实现自动控制泵挡位在高挡位和低挡位之间切换。对于不同的高低挡位之间的切换，只要设置相应的控制条件即可。

本申请的多挡泵的自身控制系统中添加了挡位控制算法，适用于各种变速/变排量应用，终端用户不必在为此而额外编程，因此节约了用户的时间和成本。

此外，预留了外部信号接口，终端用户可以根据意愿通过外部信号接口主动输入控制信号而影响挡位控制结果，从而具有更高的实用性。

此外，挡位控制算法被集成在多挡泵的驱动系统中，终端用户甚至有可能省略掉PLC，节约布线和成本。

此外，根据本申请的挡位控制算法，多挡泵可以实现挡位的自动切换，使得多挡泵的排量适合于具体的工况，从而提高作业精度和泵排放精度。

此外，通过挡位切换中的各种参数的设置，例如高挡位工况条件A2中设定的第二压差限值大于相应低挡位工况条件A1中设定的第一压差限值，可以提高工作稳定性，避免过频的挡位切换和压力波动。

虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。

Claims (12)

1.一种多挡泵，具有多个挡位，其中至少包括一个高挡位和一个低挡位，所述多挡泵包括挡位控制模块，所述挡位控制模块集成在所述多挡泵的驱动电机的控制板(3)或变频器(4)内，并且配置成在一个控制周期内满足低挡位条件时能够将多挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位，并且在一个控制周期内满足高挡位条件时能够将多挡泵的挡位从低挡位切换到高挡位；

其中，所述低挡位条件包括低挡位工况条件A1，所述低挡位工况条件A1定义为：

泵的设定输出压力(P_cmd)与实际输出压力(P_real)之间的差值(ΔP)小于设定的第一压差限值(ΔP_threshold1)；并且

泵的实际转速(N_real)低于设定的泵速限值；并且

泵的实际输出压力(P_real)高于设定的第一压力限值(P_lim1)；

所述高挡位条件包括与所述低挡位工况条件A1对应的高挡位工况条件A2，所述高挡位工况条件A2定义为：

前一周期中的低挡位工况条件A1满足、且当前周期中的低挡位工况条件不A1满足；并且：

泵的设定输出压力与实际输出压力之间的差值(ΔP)大于设定的第二压差限值(ΔP_threshold2)，其中所述第二压差限值(ΔP_threshold2)大于所述第一压差限值(ΔP_threshold1)；或者泵的实际输出压力(P_real)低于第一压力选取值(X1)，其中所述第一压力选取值低于所述第一压力限值(P_lim1)。

2.如权利要求1所述的多挡泵，其中，所述第一压力选取值(X1)等于所述第一压力限值(P_lim1)减去一个设定的压力值；或者，所述第一压力选取值(P_lim1)为用户设定的值。

3.如权利要求1或2所述的多挡泵，其中，所述低挡位条件还包括与所述低挡位工况条件A1并行的低挡位工况条件B1，所述低挡位工况条件B1定义为：

泵的实际输出压力(P_real)高于设定的第二压力限值(P_lim2)，并且泵的设定输出压力(P_cmd)高于设定的第三压力限值(P_lim3)；

所述高挡位条件还包括与所述低挡位工况条件B1对应的高挡位工况条件B2，所述高挡位工况条件B2定义为：

前一周期中的条件低挡位工况B1满足、且当前周期中的低挡位工况条件B1不满足；并且：

泵的实际输出压力(P_real)低于第二压力选取值(X2)，其中所述第二压力选取值低于所述第二压力限值(P_lim2)；或者泵的设定输出压力(P_cmd)低于第三压力选取值(X3)，其中所述第三压力选取值低于所述第三压力限值(P_lim3)。

4.如权利要求3所述的多挡泵，其中，所述第二压力选取值(X2)等于所述第二压力限值(P_lim2)减去一个设定的压力值；或者，所述第二压力选取值(X2)为用户设定的值；

所述第三压力选取值(X3)等于所述第三压力限值(P_lim3)减去一个设定的压力值；或者，所述第三压力选取值为用户设定的值。

5.如权利要求3或4所述的多挡泵，其中，所述低挡位条件还包括与所述低挡位工况条件A1和B1并行的低挡位工况条件C1，所述低挡位工况条件C1定义为：

泵的设定输出流量(Q_cmd)小于设定的输出流量限值(Q_cmd_lim)；

所述高挡位条件还包括与所述低挡位工况条件C1对应的高挡位工况条件C2，所述高挡位工况条件C2定义为：

前一周期中的低挡位工况条件C1满足、且当前周期中的低挡位工况条件C1不满足；并且

泵的设定输出流量(Q_cmd)大于流量选取值(X4)，所述流量选取值小于所述输出流量限值。

6.如权利要求5所述的多挡泵，其中，所述流量选取值(X4)等于所述输出流量限值(Q_cmd_lim)减去一个设定的流量值；或者，所述流量选取值为用户设定的值。

7.如权利要求5或6所述的多挡泵，其中，所述挡位控制模块配置成在所述低挡位工况条件A1、B1、C1中的任何一个被满足时能够将多挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位，并且所述高挡位工况条件A2、B2、C2中的任何一个被满足时能够将多挡泵的挡位从低挡位切换到高挡位。

8.如权利要求7所述的多挡泵，其中，所述挡位控制模块配置成在高挡位工况条件A2、B2、C2之一满足时，还判断此前是否是由于对应的低挡位工况条件A1、B1、C1满足而切换到低挡位的；如果此前是由于对应的低挡位工况条件A1、B1、C1满足而切换到低挡位的，则允许向高挡位切换，如果此前不是由于对应的低挡位工况条件A1、B1、C1满足而切换到低挡位的，则不允许向高挡位切换。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的多挡泵，其中，还包括用户信号接口，所述挡位控制模块配置成接收用户经用户信号接口输入的信号，用户输入的信号包括强制低挡位信号；并所述挡位控制模块配置成：基于接收到的强制低挡位信号，将多挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位，而不论所述低挡位条件是否满足；

可选地，用户输入的信号还包括禁止低挡位信号，所述禁止低挡位信号与所述强制低挡位信号不并存；并且所述挡位控制模块配置成：基于接收到的禁止低挡位信号，禁止多挡泵的挡位从高挡位切换到低挡位，而不论所述低挡位条件是否满足。

10.如权利要求9所述的多挡泵，其中，用户输入的信号包括强制高挡位信号；并且所述挡位控制模块配置成：基于接收到的强制高挡位信号，将多挡泵的挡位从低挡位切换到高挡位，而不论所述高挡位条件是否满足；

可选地，用户输入的信号还包括禁止高挡位信号，所述禁止高挡位信号与所述强制高挡位信号不并存；并且所述挡位控制模块配置成：基于接收到的禁止高挡位信号，禁止多挡泵的挡位从低挡位切换到高挡位，而不论所述高挡位条件是否满足。

11.如权利要求10所述的多挡泵，其中，所述强制低挡位信号也被用作禁止高挡位信号，所述强制高挡位信号也被用作禁止低挡位信号。

12.如权利要求1至11中任意一项所述的多挡泵，其中，所述多挡泵为双挡泵。

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