CN115094970B - 一种电动装载机液压电机转速控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动装载机液压电机转速控制方法,其在车辆启动后,液压电机以一个低怠速n0进行运转,若在未操作操纵手柄时操作方向盘,此时液压泵的工作压力会增大,液压电机的扭矩也会随之增加,系统识别到液压电机扭矩大于设定数值时T1,即可判断此时有转向需求,因此液压电机转速增加到设定值n1。本发明利用电机反馈扭矩来判断是否在转向,以此来提高液压电机的转速,达到转向助力的目的。这样在不转向时,液压电机低转速,能耗较低,噪音也比较低,但在转向时可迅速提高液压电机转速,满足助力转向需求,减轻操作力。
Description
技术领域
本发明电动装载机技术领域,具体涉及一种电动装载机液压电机转速控制方法。
背景技术
目前电动装载机液压系统均包含转向液压系统和工作液压系统,其中转向泵和工作泵串联(或并联)由一液压电机进行驱动,液压电机的转速均由操纵手柄开度控制,与油门踏板无关,但是在方向盘转向动作时无需操作手柄,这导致转向动作与液压电机转速无法相关联。
目前方案有两种:一、在转向柱上加装转向传感器,转向时,液压电机的转速与转向柱的转速成正比,可以按需提供流量,但是成本高昂,主要体现在转向柱定制费用,传感器费用等。二、将液压电机设定在一个比较高的待机转速(高怠速),这样可以满足慢转和快转的转向流量需求,但是会带来微动操纵不好、能耗较高、噪音高等问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种电动装载机液压电机转速控制方法,其能够在不转向时控制液压电机低转速运转,降低能耗,在需要转向时迅速提高液压电机转速,满足助力转向需求。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种电动装载机液压电机转速控制方法,所述液压电机控制转向泵,所述控制方法包括:
步骤1、车辆启动,控制液压电机低怠速n0运行;
步骤2、获取液压电机扭矩T;
当T<T1时,液压电机保持低怠速n0运行;
当T≥T1时,控制液压电机转速为n1;继续获取液压电机扭矩T,若T仍然≥T1,则继续控制液压电机转速为n1,否则,延迟t时间后,控制液压电机转速为n0;
其中,n1>n0,n1=n0+△n。
一种电动装载机液压电机转速控制方法,所述液压电机控制工作泵和转向泵,所述控制方法包括:
步骤1、车辆启动,控制液压电机低怠速n0运行;
步骤2、判断是否存在操作手柄信号,若无手柄信号,则进入步骤3;若有手柄信号则进入步骤4;
步骤3、获取液压电机扭矩T;
当T<T1时,液压电机保持低怠速n0运行;
当T≥T1时,控制液压电机转速为n1;继续获取液压电机扭矩T,若T仍然≥T1,则继续控制液压电机转速为n1,否则,延迟t时间后,控制液压电机转速为n0;
步骤4、获取液压电机扭矩T,当T<T1时,控制液压电机转速为f;
当 T≥T1时,控制液压电机转速为max{n1,f};
其中,n1>n0,n1=n0+△n,f为手柄信号对应的转速。
车辆启动后,若方向拨杆、加速踏板、制动踏板均不触发,则液压电机转速为零,若方向拨杆、加速踏板或者制动踏板中的一个或多个触发,则液压电机以低怠速n0运行。
所述步骤4替换为:
获取液压电机扭矩T,
当T<T1时,控制液压电机转速为f;
当T1≤T<T2时,控制液压电机转速为max{n1,f};
当T≥T2时,控制液压电机转速为n2,其中,n2>n1。
一种电动装载机液压电机转速控制方法,所述液压电机控制工作泵、转向泵和制动泵,所述控制方法包括:
步骤1、车辆启动,控制液压电机低怠速n0运行;
步骤2、判断是否存在操作手柄信号,若无手柄信号,则进入步骤3;若有手柄信号则进入步骤4;
步骤3、获取液压电机扭矩T;
当T<T3时,液压电机保持低怠速n0运行;
当T≥T1时,控制液压电机转速为n1;继续获取液压电机扭矩T,若T仍然≥T1,则继续控制液压电机转速为n1,否则,延迟t时间后,控制液压电机转速为n0;
当T3≤T<T1时,控制液压电机转速为n3;继续获取液压电机扭矩T,若T3≤T<T1,则继续控制液压电机转速为n3,否则,控制液压电机转速为n0;
步骤4、获取液压电机扭矩T,当T<T3时,控制液压电机转速为f;
当T3≤T<T1时,控制液压电机转速为max{n3,f};
当T≥T1时,控制液压电机转速为max{n1,f};
其中,n1>n3>n0,n1=n0+△n,f为手柄信号对应的转速。
车辆启动后,若方向拨杆、加速踏板、制动踏板均不触发,则液压电机转速为零,若方向拨杆、加速踏板或者制动踏板中的一个或多个触发,则液压电机以低怠速n0运行。
所述步骤4替换为:
获取液压电机扭矩T,
当T<T3时,控制液压电机转速为f;
当T3≤T<T1时,控制液压电机转速为max{n3,f};
当T1≤T<T2时,控制液压电机转速为max{n1,f};
当T≥T2时,控制液压电机转速为n2,其中,n2>n1。
采用上述方案后,本发明利用电机反馈扭矩来判断是否在转向,以此来提高液压电机的转速,达到转向助力的目的。这样在不转向时,液压电机低转速,能耗较低,噪音也比较低,但在转向时可迅速提高液压电机转速,满足助力转向需求,减轻操作力。也能在大负载高压溢流时降低液压电机转速,进一步减少能耗。
附图说明
图1为实施例一的系统框图;
图2为实施例一的控制流程图;
图3为实施二的系统框图;
图4为实施例二的控制流程图。
具体实施方式
本发明揭示了一种电动装载机液压电机转速控制方法,其在车辆启动后,液压电机以一个低怠速n0(此怠速可调节)进行运转,若在未操作操纵手柄时操作方向盘,此时液压泵的工作压力会增大,液压电机的扭矩也会随之增加,系统识别到液压电机扭矩大于设定数值时T1(可调节),即可判断此时有转向需求,因此液压电机转速增加到设定值n1(n1=n0+Δn),增加幅值和加速时间可根据实际测试调节。
到系统设定的转速n1后,当识别到液压电机扭矩小于设定数值T1,即判断此时无转向需求,延迟一段时间t(可调),液压电机转速调节到原低怠速值n0,转数及加速减速时间可以根据需求调节。此方法利用电机反馈扭矩来判断是否在转向,以此来提高液压电机的转速,达到转向助力的目的。这样在不转向时,液压电机低转速,能耗较低,噪音也比较低,但在转向时可迅速提高液压电机转速,满足助力转向需求,减轻操作力。
为了详尽本发明的内容,以下将列举两个实施例进行详细说明。
实施例一
如图1所示,本实施例所应用的电动装载机为双泵串联,即液压电机控制工作泵和转向泵。如图2所示,对电机装束的控制方法如下:
步骤1、车辆启动,控制液压电机低怠速n0运行;
步骤2、判断是否存在操作手柄信号,若无手柄信号,则进入步骤3;若有手柄信号则进入步骤4;
步骤3、获取液压电机扭矩T;
当T<T1时,液压电机保持低怠速n0运行;
当T≥T1时,控制液压电机转速为n1;继续获取液压电机扭矩T,若T仍然≥T1,则继续控制液压电机转速为n1,否则,延迟t时间后,控制液压电机转速为n0;
步骤4、获取液压电机扭矩T,当T<T1时,控制液压电机转速为f;当T1≤T时,控制液压电机转速为max{n1,f};
其中,n1>n0,n1=n0+△n,f为手柄信号对应的转速。
在上述基础上也可考虑方向拨杆、加速踏板和制动踏板等一些触发条件,在这些均不触发时可以将液压电机转速设置为零,一旦触发后将液压电机转速提升至怠速值n0,然后延续上面控制方法。若这些触发后再解除触发,可以设置延迟一段时间让液压电机恢复零转速,这样可以进一步降低噪音以及能耗,带来更加的舒适性。
另外,在实际装载作业中,在切入铲装时,由于阻力较大,此时工作系统压力较高,但是要求动作速度很小,若不进行控制,会导致大流量高压旁通节流/溢流,造成能量浪费。因此,可在控制逻辑中设置一电机扭矩阈值T2(对应较高系统工作压力),通过电机反馈扭矩来判断是否达到此阈值。若小于此阈值,不做处理;若达到此阈值,则限制液压电机转速到某低值(n2),减少高压旁通节流/溢流损失,进一步降低能耗损失,减少系统发热。所以,所述步骤4可以替换为:
获取液压电机扭矩T,
当T<T1时,控制液压电机转速为f;
当T1≤T<T2时,控制液压电机转速为max{n1,f};
当T≥T2时,控制液压电机转速为n2,其中,n2>n1。
上述方法中,n0、n1、n2,以及阈值T1、T2,电机响应时间、延迟时间t可以根据不同的车型调整,以此达到一致的用户体验。
实施例二
如图3所示,本实施例所应用的电动装载机为三泵串联,即液压电机控制工作泵、转向泵和制动泵,该情况下可以考虑将制动系统的下限冲液压力计算成对应扭矩阈值T3,通过电机反馈扭矩来判断是否达到此阈值。若小于此阈值,电机为最低转速n0;若达到此阈值,则液压电机转速升速至某值(n3)。这样可以在不冲液时电机低转速运行,低噪音节能,在需要冲液时可以提升电机转速,满足快速冲液,也可以保证制动泵高压时润滑,防止磨损。
如图4所示,本实施例的具体控制方法如下:
步骤1、车辆启动,控制液压电机低怠速n0运行;
步骤2、判断是否存在操作手柄信号,若无手柄信号,则进入步骤3;若有手柄信号则进入步骤4;
步骤3、获取液压电机扭矩T;
当T<T3时,液压电机保持低怠速n0运行;
当T≥T1时,控制液压电机转速为n1;继续获取液压电机扭矩T,若T仍然≥T1,则继续控制液压电机转速为n1,否则,延迟t时间后,控制液压电机转速为n0;
当T3≤T<T1时,控制液压电机转速为n3;继续获取液压电机扭矩T,若T3≤T<T1,则继续控制液压电机转速为n3,否则,控制液压电机转速为n0;
步骤4、获取液压电机扭矩T,当T<T3时,控制液压电机转速为f;
当T3≤T<T1时,控制液压电机转速为max{n3,f};
当T≥T1时,控制液压电机转速为max{n1,f};
其中,n1>n3>n0,n1=n0+△n,f为手柄信号对应的转速。
在上述基础上也可考虑方向拨杆、加速踏板和制动踏板等一些触发条件,车辆启动后,在无操作手柄信号且液压电机扭矩T小于T1时,若方向拨杆、加速踏板或者制动踏板均不触发,则液压电机转速为零,若若方向拨杆、加速踏板或者制动踏板中的一个或多个触发,则液压电机以低怠速运行。
与实施例一相同,在实际装载作业中,在切入铲装时,由于阻力较大,此时工作系统压力较高,但是要求动作速度很小,若不进行控制,会导致大流量高压旁通节流/溢流,造成能量浪费。因此,可在控制逻辑中设置一电机扭矩阈值T2(对应较高系统工作压力),通过电机反馈扭矩来判断是否达到此阈值。若小于此阈值,不做处理;若达到此阈值,则限制液压电机转速到某低值(n2),减少高压旁通节流/溢流损失,进一步降低能耗损失,减少系统发热。所以,所述步骤4可以替换为:
获取液压电机扭矩T,
当T<T3时,控制液压电机转速为f;
当T3≤T<T1时,控制液压电机转速为max{n3,f};
当T1≤T<T2时,控制液压电机转速为max{n1,f};
当T≥T2时,控制液压电机转速为n2,其中,n2>n1。
综上,本发明利用电机反馈扭矩来判断是否在转向,以此来提高液压电机的转速,达到转向助力的目的。这样在不转向时,液压电机低转速,能耗较低,噪音也比较低,但在转向时可迅速提高液压电机转速,满足助力转向需求,减轻操作力。也能在大负载高压溢流时降低液压电机转速,进一步减少能耗。
以上所述,仅是本发明实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种电动装载机液压电机转速控制方法,所述液压电机控制工作泵和转向泵,其特征在于:所述控制方法包括:
步骤1、车辆启动,控制液压电机低怠速n0运行;
步骤2、判断是否存在操作手柄信号,若无手柄信号,则进入步骤3;若有手柄信号则进入步骤4;
步骤3、获取液压电机扭矩T;
当T<T1时,液压电机保持低怠速n0运行;
当T≥T1时,控制液压电机转速为n1;继续获取液压电机扭矩T,若T仍然≥T1,则继续控制液压电机转速为n1,否则,延迟t时间后,控制液压电机转速为n0;
步骤4、获取液压电机扭矩T,当T<T1时,控制液压电机转速为f;
当 T≥T1时,控制液压电机转速为max{n1,f};
其中,n1>n0,n1=n0+△n,f为手柄信号对应的转速。
2.根据权利要求1所述的一种电动装载机液压电机转速控制方法,其特征在于:车辆启动后,若方向拨杆、加速踏板、制动踏板均不触发,则液压电机转速为零,若方向拨杆、加速踏板或者制动踏板中的一个或多个触发,则液压电机以低怠速n0运行。
3.根据权利要求1所述的一种电动装载机液压电机转速控制方法,其特征在于:所述步骤4替换为:
获取液压电机扭矩T,
当T<T1时,控制液压电机转速为f;
当T1≤T<T2时,控制液压电机转速为max{n1,f};
当T≥T2时,控制液压电机转速为n2,其中,n2>n1。
4.一种电动装载机液压电机转速控制方法,所述液压电机控制工作泵、转向泵和制动泵,其特征在于:所述控制方法包括:
步骤1、车辆启动,控制液压电机低怠速n0运行;
步骤2、判断是否存在操作手柄信号,若无手柄信号,则进入步骤3;若有手柄信号则进入步骤4;
步骤3、获取液压电机扭矩T;
当T<T3时,液压电机保持低怠速n0运行;
当T≥T1时,控制液压电机转速为n1;继续获取液压电机扭矩T,若T仍然≥T1,则继续控制液压电机转速为n1,否则,延迟t时间后,控制液压电机转速为n0;
当T3≤T<T1时,控制液压电机转速为n3;继续获取液压电机扭矩T,若T3≤T<T1,则继续控制液压电机转速为n3,否则,控制液压电机转速为n0;
步骤4、获取液压电机扭矩T,当T<T3时,控制液压电机转速为f;
当T3≤T<T1时,控制液压电机转速为max{n3,f};
当T≥T1时,控制液压电机转速为max{n1,f};
其中,n1>n3>n0,n1=n0+△n,f为手柄信号对应的转速。
5.根据权利要求4所述的一种电动装载机液压电机转速控制方法,其特征在于:车辆启动后,若方向拨杆、加速踏板、制动踏板均不触发,则液压电机转速为零,若方向拨杆、加速踏板或者制动踏板中的一个或多个触发,则液压电机以低怠速n0运行。
6.根据权利要求4所述的一种电动装载机液压电机转速控制方法,其特征在于:所述步骤4替换为:
获取液压电机扭矩T,
当T<T3时,控制液压电机转速为f;
当T3≤T<T1时,控制液压电机转速为max{n3,f};
当T1≤T<T2时,控制液压电机转速为max{n1,f};
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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