CN115324758B - 一种挖掘机功率控制方法 - Google Patents
一种挖掘机功率控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115324758B CN115324758B CN202210983531.1A CN202210983531A CN115324758B CN 115324758 B CN115324758 B CN 115324758B CN 202210983531 A CN202210983531 A CN 202210983531A CN 115324758 B CN115324758 B CN 115324758B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- engine
- feedforward
- main pump
- control signal
- rotating speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 claims description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
- E02F9/2062—Control of propulsion units
- E02F9/2066—Control of propulsion units of the type combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3005—Details not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1409—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/141—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a feed-forward control element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/1002—Output torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/101—Engine speed
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
本申请提供一种挖掘机功率控制方法，用于挖掘机，所述挖掘机包括发动机、用于给所述发动机供油的主泵、以及由所述发动机驱动的执行机构；所述挖掘机功率控制方法包括以下步骤：S1，确定所述主泵的吸收功率；S2，确定所述发动机的实际转速和预设的目标转速之间的偏差，根据所述偏差确定反馈控制信号；S3，确定所述发动机的前馈扭矩，根据所述前馈扭矩确定前馈控制信号；S4，根据所述吸收功率、所述反馈控制信号及所述前馈控制信号控制所述主泵的喷油参数，以实现所述发动机与所述主泵的功率匹配。
Description
技术领域
本发明涉及工程车辆领域，特别是涉及一种挖掘机功率控制方法。
背景技术
在车辆的工作过程中，通常要求发动机的输出功率能够随着外部负载的增大而相应地增大，即实现功率匹配。对于发动机而言，外部负载增大最直接的影响就是其转速会相应下降，这时一般需要对发动机的油门进行控制，在发动机转速下降时增加供油量，以提高发动机的输出功率，使转速回升到目标转速。
在现有技术中，实现上述功率匹配的功率控制方法一般是基于发动机转速与主泵功率建立PID控制模型，通过PID控制模型的运算，根据实时反馈的发动机转速变化来控制主泵的比例阀的电流，进而实时调节主泵的喷油量，以稳定发动机转速、提升工作效率。
但是对于工程车辆尤其是挖掘机来说，由于其经常面临多种不同的复杂工况，外部负载类型多样且变化频繁，因此上述的PID反馈控制方法在用于对挖掘机进行功率匹配时抗扰动性较差，响应时间较长，需要根据实际情况不断调整优化控制参数，工作复杂费时，效率偏低。
发明内容
基于现有技术中的上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于工程车辆特别是挖掘机的更加精确的功率控制方法。
本发明的一个较佳实施方式提供一种挖掘机功率控制方法，用于挖掘机，所述挖掘机包括发动机、用于给所述发动机供油的主泵、以及由所述发动机驱动的执行机构；所述挖掘机功率控制方法包括以下步骤：S1，确定所述主泵的吸收功率；S2，确定所述发动机的实际转速和预设的目标转速之间的偏差，根据所述偏差确定反馈控制信号；S3，确定所述发动机的前馈扭矩，根据所述前馈扭矩确定前馈控制信号；S4，根据所述吸收功率、所述反馈控制信号及所述前馈控制信号控制所述主泵的喷油参数，以实现所述发动机与所述主泵的功率匹配。
在一些实施方式中，所述步骤S1包括：S11，确定先导压力和主泵压力；S12，根据所述先导压力及其变化趋势计算主泵的主阀阀门开口幅度；S13，根据计算得到的主阀阀门开口幅度，判断所述执行机构的需求流量，建立表征先导压力和需求流量对应变化的函数曲线；S14，根据所述函数曲线和所述主泵压力计算所述主泵的吸收功率。
在一些实施方式中，所述先导压力为安装在所述挖掘机的先导油路处的先导压力传感器检测的对应手柄行程的先导压力。
在一些实施方式中，所述步骤S2包括：S21，检测所述发动机的实际转速；S22，计算所述发动机的实际转速与预设的目标转速之间的偏差；S23，根据计算得到的所述发动机的实际转速与目标转速之间的偏差，生成用于控制所述主泵的喷油参数的反馈控制信号。
在一些实施方式中，所述步骤S3包括：S31，检测所述发动机的前馈扭矩；S32，根据所述发动机前馈扭矩计算得到对应的发动机转速前馈补偿量，再根据所述发动机转速前馈补偿量计算得到发动机前馈补偿喷油参数，将该所述发动机前馈补偿喷油参数作为所述前馈控制信号。
在一些实施方式中，所述根据所述发动机前馈扭矩计算得到对应的发动机转速前馈补偿量，再根据所述发动机转速前馈补偿量计算得到发动机前馈补偿喷油参数，将该所述发动机前馈补偿喷油参数作为所述前馈控制信号的操作在所述步骤S2之后执行，在所述步骤S2建立的转速感应反馈控制的基础上实现前馈控制。
在一些实施方式中，所述步骤S3在所述步骤S2之后执行，在所述步骤S2建立的转速感应反馈控制的基础上实现前馈控制。
在一些实施方式中，所述步骤S4包括：根据所述主泵吸收功率、反馈控制信号及前馈控制信号调节所述主泵的喷油参数，使主泵的喷油参数与所述目标转速相匹配。
在一些实施方式中，所述步骤S4还包括：在前馈-反馈复合控制策略下，由小到大逐渐改变所述前馈控制信号中的前馈量参数，使所述发动机的输出功率对应于所述前馈量参数的改变而变化；根据所述发动机的输出功率与前馈量参数的对应变化关系，选取出对应于预设的最理想输出功率的前馈量参数。
在一些实施方式中，所述挖掘机功率控制方法还包括：在将预设的目标转速提供给反馈控制器以得到相应的反馈控制输出参数的同时，将目标转速经过前馈控制器作用，转化为前馈补偿转速参数；将所述前馈补偿转速参数和反馈控制输出参数相加，将相加得到的结果作为喷油调节参数；基于所述喷油调节参数控制所述主泵的喷油量，从而控制所述发动机的输出转速。
相比于现有技术，本发明的上述较佳实施方式提供的挖掘机功率控制方法能够实现以下的有益技术效果：相较于现有技术中单纯的转速感应反馈控制，本申请的实施方式提供的方法中除了提供反馈控制信号之外还进一步提供前馈控制信号，加入了负载前馈环节的复合补偿控制，加快了系统的动态响应过程；在反馈作用下，发动机转速会逐渐达到稳态，而加入前馈控制则可以对由扰动引起的转速波动进行有效的补偿，使系统响应的静态偏差趋于零，实现了系统低掉速稳态运转，能够获得比现有技术更加优良的功率控制效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，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是本申请的一个较佳实施方式提供的一种挖掘机功率控制方法的流程图。
图2是图1所示的挖掘机功率控制方法中的步骤S1的具体操作的流程图。
图3是图1所示的挖掘机功率控制方法中的步骤S2的具体操作的流程图。
图4是图1所示的挖掘机功率控制方法中的步骤S3的具体操作的流程图。
图5是图1所示的挖掘机功率控制方法的控制模型原理图。
图6是本申请的另一个较佳实施方式提供的一种挖掘机功率控制方法的控制模型原理图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的特定实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的描述，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。
本申请的一个较佳实施方式提供一种挖掘机功率控制方法，适用于常用的挖掘机例如液压挖掘机，所述挖掘机至少包括发动机、给发动机供油的主泵、以及由发动机驱动的执行机构。请参阅图1，所述挖掘机功率控制方法可以包括以下步骤：
S1，确定所述主泵的吸收功率。
S2，确定所述发动机的实际转速和预设的目标转速之间的偏差，根据所述偏差确定反馈控制信号。
S3，确定所述发动机的前馈扭矩，根据所述前馈扭矩确定前馈控制信号。
S4，根据所述吸收功率、所述反馈控制信号及所述前馈控制信号控制所述主泵的喷油参数，以实现所述发动机与所述主泵的功率匹配。
请一并参阅图2，所述步骤S1可以包括以下具体操作：
S11，确定先导压力和主泵压力。具体地，在挖掘机工作时，可以通过安装在其先导油路处的先导压力传感器检测对应手柄行程的先导压力，通过安装在主泵的主阀阀门中的主泵压力传感器检测主泵压力。所述先导压力传感器和主泵压力传感器检测得到的压力数据可以被传输到挖掘机的中控系统的控制器进行后续的处理，所述中控系统及其控制器都可以属于现有技术范畴，例如所述控制器可以包含PID控制器，在此无需赘述。
S12，根据所述先导压力及其变化趋势计算主泵的主阀阀门开口幅度。
S13，根据计算得到的主阀阀门开口幅度，判断所述执行机构需要的喷油流量(以下简称需求流量)，建立表征先导压力和需求流量对应变化的函数曲线。
S14，根据所述函数曲线和所述主泵压力计算所述主泵的吸收功率。
上述S12、S13、S14的操作都可以由所述挖掘机的中控系统的控制器完成。在其他实施方式中，也可以将所述先导压力传感器和主泵压力传感器检测得到的压力数据传输到其他具有运算能力的电子设备来完成上述S12、S13、S14的操作。
请一并参阅图3，所述步骤S2可以包括以下具体操作：
S21，实时地检测所述发动机的实际转速。该操作可以通过现有的转速传感器实现，所述转速传感器可以依照现有技术与所述挖掘机的中控系统的控制器连接，将检测得到的发动机实际转速实时地传输给所述控制器。
S22，计算所述发动机的实际转速与预设的目标转速之间的偏差。
S23，根据计算得到的所述发动机的实际转速与目标转速之间的偏差，生成用于控制所述主泵的喷油参数的反馈控制信号。
上述S22、S23的操作也都可以由所述挖掘机的中控系统的控制器完成，其具体方法可以参考本领域现有技术，在此无需赘述。在其他实施方式中，也可以将所述转速传感器检测得到的实际转速数据和预设的目标转速数据传输到其他具有运算能力的电子设备来完成上述S23、S24的操作。
请一并参阅图4，所述步骤S3可以包括以下具体操作：
S31，检测所述发动机的前馈扭矩。该操作可以通过现有的扭矩传感器实现，所述扭矩传感器可以依照现有技术与所述挖掘机的中控系统的控制器连接，将检测得到的发动机前馈扭矩实时地传输给所述控制器。
S32，根据所述发动机前馈扭矩计算得到对应的发动机转速前馈补偿量，再根据所述发动机转速前馈补偿量计算得到发动机前馈补偿喷油参数，将该所述发动机前馈补偿喷油参数作为所述前馈控制信号。该操作可以由负载前馈控制器完成，所述负载前馈控制器可以由所述挖掘机的中控系统的控制器充当，也可以是单独设置的控制器，其具体工作原理可以参考本领域现有技术，在此无需赘述。该操作优选地可以在上述步骤S2之后完成，这样可以在步骤S2建立的转速感应反馈控制的基础上进一步实现前馈控制，控制较为方便。
请一并参阅图5，其示出了上述实施方式所述的挖掘机功率控制方法的控制模型原理图，图5中的字符与参数的对应关系如下：nset—发动机目标转速；n—发动机实际转速；Te—发动机前馈扭矩；nf—转速前馈补偿量；Pb—先导压力；Pp—主泵压力；Vp—需求流量。
下面基于图5进一步阐述所述挖掘机功率控制方法中实现前馈控制的具体控制原理。
根据已知的控制理论，若定义系统的传递函数为G(s)，扰动通道的传递函数为Gn(s)，前馈控制器的传递函数为Dn(s)，假定输入量为零，且前馈控制作用完全补偿扰动作用，则有[Dn(s)G(s)+Gn(s)]N(s)＝0，其中前馈控制器的传递函数为Dn(s)＝Gn(s)/G(s)。
工程上常将反馈控制的误差不变性与静态前馈控制的稳态不变性结合起来使用，这样的系统不仅能消除静态偏差，又能满足工艺上对动态偏差的要求。在反馈控制下，转速会逐渐达到稳态，在此基础上，利用前馈控制对由扰动引起的转速波动进行补偿，使系统响应的静态偏差趋于零，静态前馈控制器的传递函数(可定义为前馈量参数)最终可简写为Dn(s)＝Kf。发动机前馈扭矩Te和转速前馈补偿量nf之间的关系为：nf＝Kf Te。
挖掘机在工作时，负载的变化将引起液压系统的压力和发动机输出扭矩的变化，发动机将空气和燃油的混合物压燃后，在气缸内膨胀，推动活塞产生往复运动做功，最后通过曲轴输出扭矩和转速。若是把发动机每个循环中的喷油量gb作为输入，发动机输出指示扭矩Ti作为输出，则发动机的燃烧过程可以简化为一个比例+纯滞后环节：Ti＝Ki·gb·(t-τi)，式中，Ki为预设的比例系数，t为时间，τi为滞后的时间常数。
发动机燃油燃烧所得到的扭矩克服负载力矩Tl以后，推动曲轴产生旋转运动。此时曲轴的运动状态可以用以下公式描述：
其中，I为发动机曲轴的转动惯量；ω为发动机角速度。
根据上述分析，可以确定发动机每个循环的供油量到输出转速之间是一个比例+积分+纯滞后环节，据此即可将前馈补偿量nf转换为前馈补偿喷油参数，将该参数的数据用作前馈控制信号。
在依照上述的原理和具体操作完成上述步骤S1、S2、S3之后，即可执行上述步骤S4。所述步骤S4可以包括如下的具体操作：将所述步骤S1得到的主泵吸收功率(可以定义为先导追随信号)、所述步骤S2得到的反馈控制信号、以及所述步骤S3得到的前馈控制信号发送给上述控制器，由控制器根据所述主泵吸收功率、反馈控制信号及前馈控制信号调节主泵的喷油参数，使主泵的喷油参数与所述发动机的最佳目标转速相匹配。
进一步地，在执行所述步骤S4的过程中，考虑到发动机在任何油门位置下都存在一个最大扭矩点和一个最佳节能点，优选地应当控制发动机的实际工作点被调节到这两个点附近。因此，所述步骤S4优选地还可以包括以下操作：在前馈-反馈复合控制策略下，由小到大逐渐改变前馈控制信号中的前馈量参数Kf，使发动机的输出功率对应于前馈量参数Kf的改变而变化，然后根据发动机的输出功率与前馈量参数Kf的对应变化关系，通过例如动态自寻优或者计算和图谱匹配等手段选取出对应于预设的最理想输出功率，即能够达到最优控制效果的前馈量参数Kf，从而完成对发动机和液压系统如主泵的功率匹配，实现挖掘机的低掉速稳态工作状态。
可以理解，在本申请的不同实施方式中，所述步骤S1、S2、S3的执行顺序并不一定必须遵循序号的顺序，也可以按照其他顺序执行或者分别同时执行。另外，由于如上所述的操作S32优选可以在步骤S2建立的转速感应反馈控制的基础上完成，因此在一些优选的实施方式中，所述步骤S3优选在步骤S2之后执行。
本申请的上述较佳实施方式提供的挖掘机功率控制方法能够实现以下的有益技术效果：相较于现有技术中单纯的转速感应反馈控制，本申请的实施方式提供的方法中除了提供反馈控制信号之外还进一步提供前馈控制信号，加入了负载前馈环节的复合补偿控制，加快了系统的动态响应过程；在反馈作用下，发动机转速会逐渐达到稳态，而加入前馈控制则可以对由扰动引起的转速波动进行有效的补偿，使系统响应的静态偏差趋于零，实现了系统低掉速稳态运转，能够获得比现有技术更加优良的功率控制效果。
请参阅图6，其为是本申请的另一个较佳实施方式提供的一种挖掘机功率控制方法的控制模型原理图。相比于前述较佳实施方式提供的方法，图6所示的方法在其基础上进一步加入了以下操作：
在将预设的目标转速提供给反馈控制器(例如PID控制器)以得到相应的反馈控制输出参数的同时，还将目标转速经过前馈控制器作用，转化为前馈补偿转速参数；将所述前馈补偿转速参数和反馈控制输出参数相加，将相加得到的结果作为喷油调节参数；通过例如发动机控制器，基于所述喷油调节参数控制主泵的喷油量，从而控制发动机的输出转速。该实施方式提供的方法进一步将目标转速也用作前馈控制参数，能够进一步提高控制精度。
可以理解，上述各个实施方式的方法也可以适用于挖掘机以外的其他类型的工程车辆。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。
Claims (10)
1.一种挖掘机功率控制方法，用于挖掘机，所述挖掘机包括发动机、用于给所述发动机供油的主泵、以及由所述发动机驱动的执行机构；其特征在于，所述挖掘机功率控制方法包括以下步骤：
S1，确定所述主泵的吸收功率；
S2，确定所述发动机的实际转速和预设的目标转速之间的偏差，根据所述偏差确定反馈控制信号；
S3，确定所述发动机的前馈扭矩，根据所述前馈扭矩确定前馈控制信号；
S4，根据所述吸收功率、所述反馈控制信号及所述前馈控制信号控制所述主泵的喷油参数，以实现所述发动机与所述主泵的功率匹配。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
S11，确定先导压力和主泵压力；
S12，根据所述先导压力及其变化趋势计算主泵的主阀阀门开口幅度；
S13，根据计算得到的主阀阀门开口幅度，判断所述执行机构的需求流量，建立表征先导压力和需求流量对应变化的函数曲线；
S14，根据所述函数曲线和所述主泵压力计算所述主泵的吸收功率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述先导压力为安装在所述挖掘机的先导油路处的先导压力传感器检测的对应手柄行程的先导压力。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
S21，检测所述发动机的实际转速；
S22，计算所述发动机的实际转速与预设的目标转速之间的偏差；
S23，根据计算得到的所述发动机的实际转速与目标转速之间的偏差，生成用于控制所述主泵的喷油参数的反馈控制信号。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
S31，检测所述发动机的前馈扭矩；
S32，根据所述发动机前馈扭矩计算得到对应的发动机转速前馈补偿量，再根据所述发动机转速前馈补偿量计算得到发动机前馈补偿喷油参数，将该所述发动机前馈补偿喷油参数作为所述前馈控制信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述发动机前馈扭矩计算得到对应的发动机转速前馈补偿量，再根据所述发动机转速前馈补偿量计算得到发动机前馈补偿喷油参数，将该所述发动机前馈补偿喷油参数作为所述前馈控制信号的操作在所述步骤S2之后执行，在所述步骤S2建立的转速感应反馈控制的基础上实现前馈控制。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3在所述步骤S2之后执行，在所述步骤S2建立的转速感应反馈控制的基础上实现前馈控制。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：根据所述主泵吸收功率、反馈控制信号及前馈控制信号调节所述主泵的喷油参数，使主泵的喷油参数与所述目标转速相匹配。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：在前馈-反馈复合控制策略下，由小到大逐渐改变所述前馈控制信号中的前馈量参数，使所述发动机的输出功率对应于所述前馈量参数的改变而变化；根据所述发动机的输出功率与前馈量参数的对应变化关系，选取出对应于预设的最理想输出功率的前馈量参数。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在将预设的目标转速提供给反馈控制器以得到相应的反馈控制输出参数的同时，将目标转速经过前馈控制器作用，转化为前馈补偿转速参数；
将所述前馈补偿转速参数和反馈控制输出参数相加，将相加得到的结果作为喷油调节参数；
基于所述喷油调节参数控制所述主泵的喷油量，从而控制所述发动机的输出转速。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210983531.1A CN115324758B (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种挖掘机功率控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210983531.1A CN115324758B (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种挖掘机功率控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115324758A CN115324758A (zh) | 2022-11-11 |
| CN115324758B true CN115324758B (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=83923331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210983531.1A Active CN115324758B (zh) | 2022-08-16 | 2022-08-16 | 一种挖掘机功率控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115324758B (zh) |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10333773A1 (de) * | 2002-08-08 | 2004-02-26 | Detroit Diesel Corp., Detroit | System und Verfahren zur Drucksteuerung einer gemeinsamen Zuführung |
| EP1415850A2 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Torque distribution control device for four-wheel drive vehicle |
| CN1651665A (zh) * | 2005-03-28 | 2005-08-10 | 广西柳工机械股份有限公司 | 挖掘机全功率控制系统及方法 |
| JP2008267364A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Caterpillar Japan Ltd | 油圧作業機のエンジン制御装置 |
| DE602005024517D1 (de) * | 2005-04-15 | 2010-12-16 | Ford Global Tech Llc | Verfahren zur Ansteuerung des indizierten Drehmomentes für Brennkraftmaschinen |
| CN103205992A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-17 | 上海华兴数字科技有限公司 | 一种挖掘机功率控制组件及方法 |
| CN103711598A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-04-09 | 中联重科股份有限公司 | 液压系统调节设备、方法、功率匹配控制系统和工程机械 |
| JP2014125949A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Isuzu Motors Ltd | 建設機械のエンジン制御装置 |
| JP2015187428A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 株式会社荏原製作所 | ドライ真空ポンプ装置およびその運転方法 |
| CN106351280A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-01-25 | 太原理工大学 | 基于前馈补偿的混合动力工程机械节能方法 |
| CN106870181A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-20 | 山东大学 | 腿足式机器人液压系统汽油发动机转速伺服控制方法 |
| CN107042822A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-08-15 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种作业机械及其控制系统与方法 |
| CN110965607A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-07 | 上海华兴数字科技有限公司 | 挖掘机发动机控制方法和系统 |
| CN111042938A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-21 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种可调节的多工况动力分配方法 |
| US11279366B1 (en) * | 2020-11-17 | 2022-03-22 | Deere & Company | Feedforward mechanism with signal decay for torque adjustment in diesel engine operation |
| CN114439804A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-06 | 湖南中联重科智能高空作业机械有限公司 | 调平系统、调平方法及工程机械 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7549407B2 (en) * | 2007-03-28 | 2009-06-23 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method and system for controlling a valve device |
| CN100564898C (zh) * | 2007-11-28 | 2009-12-02 | 三一重工股份有限公司 | 电液比例流量阀调速控制系统和方法 |
| KR101655594B1 (ko) * | 2014-12-08 | 2016-09-22 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 오토크루즈 속도 제어 장치 및 방법 |
-
2022
- 2022-08-16 CN CN202210983531.1A patent/CN115324758B/zh active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10333773A1 (de) * | 2002-08-08 | 2004-02-26 | Detroit Diesel Corp., Detroit | System und Verfahren zur Drucksteuerung einer gemeinsamen Zuführung |
| EP1415850A2 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Torque distribution control device for four-wheel drive vehicle |
| CN1651665A (zh) * | 2005-03-28 | 2005-08-10 | 广西柳工机械股份有限公司 | 挖掘机全功率控制系统及方法 |
| DE602005024517D1 (de) * | 2005-04-15 | 2010-12-16 | Ford Global Tech Llc | Verfahren zur Ansteuerung des indizierten Drehmomentes für Brennkraftmaschinen |
| JP2008267364A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Caterpillar Japan Ltd | 油圧作業機のエンジン制御装置 |
| JP2014125949A (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Isuzu Motors Ltd | 建設機械のエンジン制御装置 |
| CN103205992A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-17 | 上海华兴数字科技有限公司 | 一种挖掘机功率控制组件及方法 |
| CN103711598A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-04-09 | 中联重科股份有限公司 | 液压系统调节设备、方法、功率匹配控制系统和工程机械 |
| JP2015187428A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 株式会社荏原製作所 | ドライ真空ポンプ装置およびその運転方法 |
| CN106351280A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-01-25 | 太原理工大学 | 基于前馈补偿的混合动力工程机械节能方法 |
| CN107042822A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-08-15 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种作业机械及其控制系统与方法 |
| CN106870181A (zh) * | 2017-03-29 | 2017-06-20 | 山东大学 | 腿足式机器人液压系统汽油发动机转速伺服控制方法 |
| CN111042938A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-21 | 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 | 一种可调节的多工况动力分配方法 |
| CN110965607A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-07 | 上海华兴数字科技有限公司 | 挖掘机发动机控制方法和系统 |
| US11279366B1 (en) * | 2020-11-17 | 2022-03-22 | Deere & Company | Feedforward mechanism with signal decay for torque adjustment in diesel engine operation |
| CN114439804A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-06 | 湖南中联重科智能高空作业机械有限公司 | 调平系统、调平方法及工程机械 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 变转速液压动力源的输入前馈-反馈复合补偿控制;马玉;谷立臣;;长安大学学报(自然科学版)(第05期);第124-130页 * |
| 基于流量前馈与压力反馈复合控制的电液负载敏感系统;程敏;于今;丁孺琦;蔡乐平;;机械工程学报(第20期);第284-292页 * |
| 进出口独立复合控制挖掘机的动臂速度位置特性;师建鹏;权龙;张晓刚;熊晓燕;;浙江大学学报(工学版)(第09期);第122-132页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115324758A (zh) | 2022-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5951258A (en) | Torque limiting control system for a hydraulic work machine | |
| CN108331064B (zh) | 一种液压挖掘机负载自适应智能控制装置及控制系统 | |
| EP0062072B1 (en) | Method for controlling a hydraulic power system | |
| US5468126A (en) | Hydraulic power control system | |
| KR101021252B1 (ko) | 유압작업기의 펌프제어장치, 펌프제어방법 및 건설기계 | |
| US5525043A (en) | Hydraulic power control system | |
| EP0884422A2 (en) | Engine control system for construction machine | |
| JP2000193074A (ja) | ベルト式無段変速機の制御装置 | |
| EP3176413B1 (en) | Shovel | |
| US9920780B2 (en) | Slewing drive apparatus for construction machine | |
| JPH10214102A (ja) | フィードバック制御システム内の非線形外乱を推定及び制御する方法及び装置 | |
| US6173572B1 (en) | Method and apparatus for controlling a bypass valve of a fluid circuit | |
| CN109695599B (zh) | 变量液压系统、泵输出流量控制方法、工程机械 | |
| CN101624941B (zh) | 工程机械节能控制方法和压力感应排量直接补偿柴油机恒阻力矩节能控制系统 | |
| CN110657236B (zh) | 用于静液压行驶驱动装置的静液压轴向活塞泵 | |
| KR20100098490A (ko) | 내연 기관의 제어 장치 | |
| CN111352450B (zh) | 一种数字比例阀流量控制系统及方法 | |
| US4637280A (en) | Control system for motor vehicle with continuously variable transmission and engine | |
| JPH10339189A (ja) | 建設機械のエンジン制御装置 | |
| CN115324758B (zh) | 一种挖掘机功率控制方法 | |
| CN100443741C (zh) | 工程机械的发动机滞后抑制装置 | |
| GB2306704A (en) | Controlling the RPM of an engine in a hydraulic construction machine | |
| US6021756A (en) | Engine control system for construction machine | |
| CN116972035A (zh) | 工程机械以及流量匹配控制方法、装置、系统 | |
| CN115822554A (zh) | 一种旋挖钻机节能控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |