CN116043949A - 用于正流量挖掘机的控制方法、控制装置及正流量挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种用于正流量挖掘机的控制方法、控制装置及正流量挖掘机，属于工程机械领域。正流量挖掘机包括多个主泵和与主泵对应的主泵电磁阀，用于正流量挖掘机的控制方法包括：确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业；获取破碎作业所需液压油的预设流量；根据预设流量确定多个主泵分别对应的目标流量；根据目标流量确定主泵电磁阀对应的控制电流，以根据控制电流控制主泵电磁阀工作。本发明实施例可以降低液压油的损失，提升挖掘机燃油经济性。

Description

用于正流量挖掘机的控制方法、控制装置及正流量挖掘机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体地涉及一种用于正流量挖掘机的控制方法、控制装置及正流量挖掘机。

背景技术

挖掘机在进行破碎作业时，液压系统的系统压力通常会在一个较大的压力范围内波动，由于液压泵通常为恒功率变量泵，当系统压力位于高压区间内时，液压泵的流量较小，当系统压力位于低压区间内时，液压泵的流量较大，低压区间对应的液压泵流量通常远远大于高压区间对应的液压泵流量，因此存在流量的损耗，从而造成了整机的高燃油消耗。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于正流量挖掘机的控制方法、控制装置、处理器及正流量挖掘机，以解决现有技术存在的整机高燃油消耗的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种用于正流量挖掘机的控制方法，正流量挖掘机包括多个主泵和与主泵对应的主泵电磁阀，控制方法包括：

确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业；

获取破碎作业所需液压油的预设流量；

根据预设流量确定多个主泵分别对应的目标流量；

根据目标流量确定主泵电磁阀对应的控制电流，以根据控制电流控制主泵电磁阀工作。

在本发明实施例中，正流量挖掘机还包括操纵机构；确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业，包括：获取操纵机构的先导压力；根据先导压力确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业。

在本发明实施例中，先导压力包括破碎先导压力和非破碎先导压力；根据先导压力确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业，包括：将破碎先导压力和非破碎先导压力分别与预设先导压力阈值进行比较；在破碎先导压力大于预设先导压力阈值且非破碎先导压力小于预设先导压力阈值的情况下，确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业。

在本发明实施例中，正流量挖掘机包括发动机；获取破碎作业所需液压油的预设流量，包括：获取发动机的发动机转速；基于预先确定的发动机的转速与流量的对应关系，根据发动机转速确定预设流量。

在本发明实施例中，根据预设流量确定多个主泵分别对应的目标流量，包括：根据预设流量和多个主泵分别对应的预设流量占比确定多个主泵分别对应的目标流量。

在本发明实施例中，正流量挖掘机还包括破碎机构，主泵包括目标主泵和非目标主泵，目标主泵与破碎机构连接，非目标主泵未与破碎机构连接；根据预设流量确定多个主泵分别对应的目标流量，包括：将目标主泵的第一最大输出流量与预设流量进行比较；在第一最大输出流量大于或等于预设流量的情况下，确定非目标主泵对应的第二目标流量为非目标主泵的第二最小输出流量，并根据第二最小输出流量和预设流量确定目标主泵对应的第一目标流量；在第一最大输出流量小于预设流量的情况下，确定目标主泵对应的第一目标流量为目标主泵的第一最大输出流量，并根据第一最大输出流量和预设流量确定非目标主泵对应的第二目标流量。

在本发明实施例中，根据第二最小输出流量和预设流量确定目标主泵对应的第一目标流量，包括：在非目标主泵的数量为1的情况下，确定目标主泵对应的第一目标流量为预设流量与第二最小输出流量的差值；根据第一最大输出流量和预设流量确定非目标主泵对应的第二目标流量，包括：在非目标主泵的数量为1的情况下，确定非目标主泵对应的第二目标流量为预设流量与第一最大输出流量的差值。

在本发明实施例中，根据目标流量确定主泵电磁阀对应的控制电流，包括：获取发动机的发动机转速；根据目标流量和发动机转速确定主泵对应的目标排量；基于预先确定的排量与电流的对应关系，根据目标排量确定主泵电磁阀对应的控制电流。

在本发明实施例中，根据目标流量和发动机转速确定主泵对应的目标排量之后，还包括：获取主泵对应的主泵压力；将主泵压力和预设校准压力区间进行比较；根据比较结果对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量。

在本发明实施例中，根据比较结果对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量，包括：在主泵压力大于预设校准压力区间的下限压力阈值且小于预设校准压力区间的上限压力阈值的情况下，根据主泵压力、预设校准压力区间的区间长度以及预设校准压力区间的上限压力阈值对应的预设排量校准系数，确定主泵压力在预设校准压力区间内对应的目标排量校准系数，其中，目标排量校准系数和预设排量校准系数均大于1；根据目标排量校准系数对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量；在主泵压力大于或等于预设校准压力区间的上限压力阈值的情况下，根据预设排量校准系数对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量；在主泵压力小于或等于预设校准压力区间的下限压力阈值的情况下，不对目标排量进行校准。

在本发明实施例中，根据比较结果对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量，包括根据以下公式得到校准后的目标排量：

其中，q_Temp为目标排量，q_set为校准后的目标排量，P_Press为主泵压力，Press_Min为预设校准压力区间的下限压力阈值，Press_Max为预设校准压力区间的上限压力阈值，δ为上限压力阈值对应的预设排量校准系数。

本发明实施例第二方面提供一种处理器，被配置成执行根据上述的用于正流量挖掘机的控制方法。

本发明实施例第三方面提供一种用于正流量挖掘机的控制装置，正流量挖掘机包括多个主泵和与主泵对应的主泵电磁阀，控制装置包括：根据上述的处理器。

本发明实施例第四方面提供一种正流量挖掘机，包括：多个主泵；与主泵对应的主泵电磁阀；以及根据上述的控制装置。

上述技术方案，通过确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业，进而获取破碎作业所需液压油的预设流量，并根据预设流量确定多个主泵分别对应的目标流量，从而根据目标流量确定主泵电磁阀对应的控制电流，以根据控制电流控制主泵电磁阀工作。上述技术方案在即将进行破碎作业时，通过事先确定破碎作业所需的预设流量，并根据预设流量对各个主泵进行流量分配，以确定各个主泵的目标流量，从而根据目标流量控制各主泵工作，解决了现有技术中整机高燃油消耗的问题，实现了破碎作业时液压系统在压力变化区间内的恒流量输出，既保证了破碎作业所需的液压油流量，也避免了在低压区间内过多的流量损耗，降低了液压油的损失，提升了挖掘机的燃油经济性。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1示意性示出了本发明一实施例中用于正流量挖掘机的控制方法的流程示意图；

图2示意性示出了本发明一实施例中正流量挖掘机的系统构成示意图；

图3示意性示出了本发明一实施例中计算主泵电磁阀的控制电流的流程示意图；

图4示意性示出了本发明一实施例中破碎作业的先导压力信号判断时序示意图；

图5示意性示出了本发明另一实施例中用于正流量挖掘机的控制方法的流程示意图；

图6示意性示出了本发明一实施例中破碎作业下校准后的目标排量与主泵压力的关系示意图；

图7示意性示出了本发明一实施例中排量与电流的关系示意图；

图8示意性示出了本发明一实施例中先导压力与需求排量的关系示意图；

图9示意性示出了本发明一实施例中复合动作对应的需求排量的设定示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1示意性示出了本发明一实施例中用于正流量挖掘机的控制方法的流程示意图。如图1所示，在本发明实施例中，提供了一种用于正流量挖掘机的控制方法，正流量挖掘机包括多个主泵和与主泵对应的主泵电磁阀，以该控制方法应用于处理器为例进行说明，该控制方法可以包括以下步骤：

步骤S102，确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业。

步骤S104，获取破碎作业所需液压油的预设流量。

步骤S106，根据预设流量确定多个主泵分别对应的目标流量。

步骤S108，根据目标流量确定主泵电磁阀对应的控制电流，以根据控制电流控制主泵电磁阀工作。

可以理解，正流量挖掘机的作业类型可以包括破碎作业和挖掘作业等，目标作业类型为正流量挖掘机下一时刻即将执行的作业类型。预设流量为预先设置的破碎作业所需的液压系统的液压油流量。目标流量为执行破碎作业时各个主泵分别对应的液压油流量。主泵电磁阀的控制电流越大，即主泵电磁阀的开度越大，则主泵的流量也越大。

具体地，处理器可以首先确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业，具体可以通过用户输入作业类型确定，也可以根据其他实际运行参数确定。进而处理器可以获取破碎作业所需液压油的预设流量，例如可以根据预先设置的作业类型与预设流量的表格，确定破碎作业所需的预设流量。从而处理器可以根据预设流量确定多个主泵分别对应的目标流量，具体可以根据不同的流量分配策略确定各个主泵的目标流量，例如根据主泵的数量对预设流量进行平均分配，以确定各个主泵的目标流量具体数值。在确定了各个主泵的目标流量之后，处理器可以根据目标流量确定主泵电磁阀对应的控制电流，以根据控制电流控制主泵电磁阀工作，从而达到控制主泵流量的目的，具体可以根据预先确定的主泵的流量与主泵电磁阀的电流的计算模型，根据确定的目标流量计算对应的控制电流。

上述用于正流量挖掘机的控制方法，通过确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业，进而获取破碎作业所需液压油的预设流量，并根据预设流量确定多个主泵分别对应的目标流量，从而根据目标流量确定主泵电磁阀对应的控制电流，以根据控制电流控制主泵电磁阀工作。上述技术方案在即将进行破碎作业时，通过事先确定破碎作业所需的预设流量，并根据预设流量对各个主泵进行流量分配，以确定各个主泵的目标流量，从而根据目标流量控制各主泵工作，解决了现有技术中整机高燃油消耗的问题，实现了破碎作业时液压系统在压力变化区间内的恒流量输出，既保证了破碎作业所需的液压油流量，也避免了在低压区间内过多的流量损耗，降低了液压油的损失，提升了挖掘机的燃油经济性。

在一个实施例中，正流量挖掘机还包括操纵机构；确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业，包括：获取操纵机构的先导压力；根据先导压力确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业。

可以理解，操纵机构为输入动作指令的机构，例如可以包括破碎踏板等。操纵机构的先导压力可以通过先导压力传感器获取。

具体地，处理器可以通过先导压力传感器获取操纵机构的先导压力，并根据破碎踏板的先导压力确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业，例如，处理器可以获取破碎踏板的先导压力，当破碎踏板的先导压力大于某一先导压力数值的时候，处理器可以确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业。

在一个实施例中，先导压力包括破碎先导压力和非破碎先导压力；根据先导压力确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业，包括：将破碎先导压力和非破碎先导压力分别与预设先导压力阈值进行比较；在破碎先导压力大于预设先导压力阈值且非破碎先导压力小于预设先导压力阈值的情况下，确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业。

可以理解，由于操纵机构除了包括破碎踏板之外，还可以包括破碎踏板、左手柄、右手柄、左行走踏板以及右行走踏板等，因此先导压力可以包括破碎先导压力和非破碎先导压力，破碎先导压力为破碎踏板的先导压力，非破碎先导压力为除了破碎踏板之外的其他操纵机构的先导压力，非破碎先导压力的数量可以为多个，具体可以包括斗杆内收先导压力、斗杆外摆先导压力、回转先导压力、左行走先导压力、右行走先导压力、动臂提升先导压力、动臂下降先导压力、铲斗内收先导压力以及铲斗外摆先导压力等。进一步地，非破碎先导压力可以通过对应的先导压力传感器获取，例如，斗杆内收先导压力可以通过斗杆内收先导压力传感器获取，斗杆外摆先导压力可以通过斗杆外摆先导压力传感器获取。预设先导压力阈值为预先设置的先导压力阈值。

具体地，处理器可以将破碎先导压力和非破碎先导压力分别与预设先导压力阈值进行比较，当破碎先导压力大于预设先导压力阈值且非破碎先导压力小于预设先导压力阈值的时候，处理器可以确定正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业。

在一个实施例中，正流量挖掘机包括发动机；获取破碎作业所需液压油的预设流量，包括：获取发动机的发动机转速；基于预先确定的发动机的转速与流量的对应关系，根据发动机转速确定预设流量。

可以理解，发动机转速可以转速传感器获取，也可以通过发动机控制器来获取。发动机的转速与流量的对应关系为预先确定并存储的不同发动机转速和各发动机转速对应的破碎作业所需液压油流量的对应关系，例如可以是表格的形式存储。进一步地，还可以将发动机转速划分为多个档位，并确定各个档位对应的破碎作业所需液压油流量，从而得到发动机的转速与流量的对应关系。

具体地，处理器可以获取发动机的发动机转速，并基于预先确定的发动机的转速与流量的对应关系，例如发动机转速-发动机转速档位-流量的关系表格，可以根据发动机转速查找该关系表格，从而确定该发动机转速对应的破碎作业所需的预设流量。

在一个实施例中，根据预设流量确定多个主泵分别对应的目标流量，包括：根据预设流量和多个主泵分别对应的预设流量占比确定多个主泵分别对应的目标流量。

可以理解，预设流量占比为预先确定的各个主泵的预设流量分配比例，例如，当主泵的数量为二时，两个主泵的预设流量占比可以为5:5(即两个主泵各占50％)或者4:6或者3:7等，当主泵的数量为三时，三个主泵的预设流量占比可以为3:3:4等。

具体地，处理器可以根据确定预设流量与各个主泵分别对应的预设流量占比的乘积值，从而可以确定各个主泵分别对应的目标流量。

在一个实施例中，主泵包括第一主泵和第二主泵，第一主泵与动臂、斗杆、铲斗连接，第二主泵与动臂、斗杆、破碎机构连接，第一主泵对应的第一预设流量占比小于或等于第二主泵对应的第二预设流量占比，且第一预设流量占比与第二预设流量占比的和值为100％。

可以理解，破碎机构为执行具体的破碎作业的职能部件，例如破碎锤等。通常情况下，在进行破碎作业时，操作手需要操作操纵机构(例如破碎踏板)使得破碎机构(例如破碎锤)工作。第一主泵对应的预设流量占比为第一预设流量占比，第二主泵对应的预设流量占比为第二预设流量占比，由于第二主泵与破碎机构连接，而第一主泵未与破碎机构连接，因此通常情况下，在进行破碎作业时，破碎机构所需的液压油流量大于其他执行部件(如动臂、斗杆)所需的液压油流量，因此第二预设流量占比通常大于第一预设流量占比，且两者的和值为100％，例如第二预设流量占比70％，第一预设流量占比为30％。

在一个实施例中，正流量挖掘机还包括破碎机构，主泵包括目标主泵和非目标主泵，目标主泵与破碎机构直接连接，非目标主泵未与破碎机构直接连接；根据预设流量确定多个主泵分别对应的目标流量，包括：将目标主泵的第一最大输出流量与预设流量进行比较；在第一最大输出流量大于或等于预设流量的情况下，确定非目标主泵对应的第二目标流量为非目标主泵的第二最小输出流量，并根据第二最小输出流量和预设流量确定目标主泵对应的第一目标流量；在第一最大输出流量小于预设流量的情况下，确定目标主泵对应的第一目标流量为目标主泵的第一最大输出流量，并根据第一最大输出流量和预设流量确定非目标主泵对应的第二目标流量。

可以理解，目标主泵为与破碎机构连接的主泵，非目标主泵为未与破碎机构连接的主泵，非目标主泵的数量可以为一个，也可以为多个。第一最大输出流量为目标主泵能够提供的最大流量。第二最小输出流量为非目标主泵能够提供的最小流量。第一目标流量为目标主泵对应的目标流量。第二目标流量为非目标主泵对应的目标流量。在另一些实施例中，可以通过合流阀为破碎机构供油，同时合流阀配置为电磁阀，当电磁阀得电时，为合流开启状态、即破碎双泵供油，当电磁阀不得电时为非合流状态，即破碎单泵供油。

具体地，处理器可以在确定目标主泵之后，将目标主泵的第一最大输出流量与预设流量进行比较，在确定第一最大输出流量大于或等于预设流量时，即目标主泵单独工作也可以满足预设流量的需求，此时处理器可以确定非目标主泵对应的第二目标流量为非目标主泵的第二最小输出流量，并根据第二最小输出流量和预设流量确定目标主泵对应的第一目标流量，具体可以根据非目标主泵的数量、非目标主泵的第二最小输出流量以及预设流量确定目标主泵对应的第一目标流量，例如，当非目标主泵的数量为多个时，处理器可以在预设流量的基础上减去各个非目标主泵对应的第二最小输出流量，从而得到目标主泵对应的第一目标流量。进一步地，当确定第一最大输出流量小于预设流量时，即目标主泵输出最大流量仍无法满足预设流量的需求，处理器可以确定目标主泵对应的第一目标流量为目标主泵的第一最大输出流量，并根据第一最大输出流量和预设流量确定非目标主泵对应的第二目标流量，具体可以根据非目标主泵的数量、第一最大输出流量以及预设流量确定非目标主泵对应的第二目标流量，例如，当非目标主泵的数量为多个时，处理器可以在预设流量的基础上减去第一最大输出流量，从而得到两者的差值，并将该差值进行平均分配，以得到各个非目标主泵对应的第二目标流量。进一步地，在一些实施例中，处理器还可以确定各个非目标主泵的优先级，根据优先级来确定各个非目标主泵的第二目标流量。

在一个实施例中，根据第二最小输出流量和预设流量确定目标主泵对应的第一目标流量，包括：在非目标主泵的数量为1的情况下，确定目标主泵对应的第一目标流量为预设流量与第二最小输出流量的差值。

具体地，当非目标主泵的数量为1且第一最大输出流量大于或等于预设流量的时候，处理器可以确定非目标主泵输出其最小可输出流量即第二最小输出流量，并确定目标主泵对应的第一目标流量为预设流量与第二最小输出流量的差值。

在一个实施例中，根据第一最大输出流量和预设流量确定非目标主泵对应的第二目标流量，包括：在非目标主泵的数量为1的情况下，确定非目标主泵对应的第二目标流量为预设流量与第一最大输出流量的差值。

具体地，当非目标主泵的数量为1且第一最大输出流量小于预设流量的时候，处理器可以确定目标主泵输出其最大可输出流量即第一最大输出流量，并确定非目标主泵对应的第二目标流量为预设流量与第一最大输出流量的差值。

在一个实施例中，根据目标流量确定主泵电磁阀对应的控制电流，包括：获取发动机的发动机转速；根据目标流量和发动机转速确定主泵对应的目标排量；基于预先确定的排量与电流的对应关系，根据目标排量确定主泵电磁阀对应的控制电流。

具体地，处理器可以获取发动机的发动机转速，并根据目标流量和发动机转速确定主泵对应的目标排量，具体可以基于事先设置的流量、转速以及排量之间的关系式(其中，排量与流量成正比，排量与发动机转速成反比)，根据目标流量和发动机转速确定主泵对应的目标排量，并基于预先确定的排量与电流的对应关系，例如线性正比的关系，根据目标排量确定主泵电磁阀对应的控制电流。

在一个实施例中，根据目标流量和发动机转速确定主泵对应的目标排量，包括根据以下公式确定：

其中，q_Temp为目标排量，Q_Set为目标流量，n为发动机转速。

在一个实施例中，预先确定的排量与电流的对应关系可以包括以下公式：

其中，set_Current为电流，q_Set为排量，q_Min为预设排量区间的下限排量阈值，q_Max为预设排量区间的上限排量阈值。

可理解地，当主泵的排量小于预设排量区间的下限排量阈值时，主泵对应的主泵电磁阀的电流可以为0，当主泵的排量大于或等于预设排量区间的上限排量阈值时，主泵对应的主泵电磁阀的电流可以为700mA，当主泵的排量大于或等于预设排量区间的下限排量阈值且小于预设排量区间的上限排量阈值时，主泵对应的主泵电磁阀的电流可以根据线性计算得到，具体如上。

随着压力的升高，主泵容积效率存在一定程度下降，为使得输出流量能够稳定在设定值，需要对目标排量进行校准。在一个实施例中，根据目标流量和发动机转速确定主泵对应的目标排量之后，还包括：获取主泵对应的主泵压力；将主泵压力和预设校准压力区间进行比较；根据比较结果对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量。

可以理解，主泵压力可以通过压力传感器等压力检测装置获取。预设校准压力区间为预先设置的需要进行排量校准的主泵压力区间。

具体地，处理器可以获取主泵对应的主泵压力，并将主泵压力和预设校准压力区间进行比较，根据比较结果对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量。

在一个实施例中，根据比较结果对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量，包括：在主泵压力大于预设校准压力区间的下限压力阈值且小于预设校准压力区间的上限压力阈值的情况下，根据主泵压力、预设校准压力区间的区间长度以及预设校准压力区间的上限压力阈值对应的预设排量校准系数，确定主泵压力在预设校准压力区间内对应的目标排量校准系数，其中，目标排量校准系数和预设排量校准系数均大于1；根据目标排量校准系数对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量；在主泵压力大于或等于预设校准压力区间的上限压力阈值的情况下，根据预设排量校准系数对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量；在主泵压力小于或等于预设校准压力区间的下限压力阈值的情况下，不对目标排量进行校准。

可以理解，预设排量校准系数为预先设置的预设校准压力区间的上限压力阈值对应的排量校准系数，例如1.2等。目标排量校准系数为主泵压力对应的排量校准系数，例如1.15等。

具体地，当主泵压力位于预设校准压力区间之内时，处理器可以根据主泵压力、预设校准压力区间的区间长度以及预设校准压力区间的上限压力阈值对应的预设排量校准系数，确定主泵压力在预设校准压力区间内对应的目标排量校准系数，具体可以通过线性计算得到。进而可以根据目标排量校准系数对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量，例如在目标排量的基础上乘以目标排量校准系数(例如1.15)，从而得到校准后的目标排量。在主泵压力大于或等于预设校准压力区间的上限压力阈值的情况下，处理器可以根据预设排量校准系数对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量，即处理器可以在目标排量的基础上乘以预设排量校准系数(例如1.2)，从而得到校准后的目标排量。在主泵压力小于或等于预设校准压力区间的下限压力阈值的情况下，处理器可以不对目标排量进行校准。

在一个实施例中，根据比较结果对目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量，包括根据以下公式得到校准后的目标排量：

其中，q_Temp为目标排量，q_set为校准后的目标排量，P_Press为主泵压力，Press_Min为预设校准压力区间的下限压力阈值，Press_Max为预设校准压力区间的上限压力阈值，δ为上限压力阈值对应的预设排量校准系数。

破碎作业是挖掘机最常见的工况之一，为实现破碎模式流量匹配，现有技术通常通过设置B(破碎Brake)模式，通过B模式设置区别于挖掘模式的转速、功率值。

通常情况下，破碎锤击打时系统压力会在20-35Mpa范围内波动，同时为满足破碎锤工作，在30Mpa时系统需满足破碎所需流量，现有技术无论挖掘模式还是破碎模式普遍采用恒功率控制，通过B模式功率设置满足30Mpa时所需流量，而根据恒功率模型，在压力低时流量远高于30Mpa时所需流量，由此造成了大量的流量的损耗，从而造成了整机的高燃油消耗。

图2示意性示出了本发明一实施例中正流量挖掘机的系统构成示意图。如图2所示，正流量挖掘机主要包括左手柄101、左行走踏板102、右行走踏板103、右手柄104、破碎踏板105、先导压力传感器组200(其中200-1为斗杆内收压力传感器、200-2为斗杆外摆压力传感器、200-3为回转压力传感器、200-4为左行走压力传感器、200-5为右行走压力传感器、200-6为动臂提升压力传感器、200-7为动臂下降压力传感器、200-8为铲斗内收压力传感器、200-9为铲斗外摆压力传感器、200-10为破碎压力传感器)、主泵1压力传感器201、主泵2压力传感器202、主泵1电磁阀203、主泵2电磁阀204、主泵205、主泵206、主控阀组300、动臂油缸301、斗杆油缸302、铲斗油缸303、回转马达304、破碎锤305、显示器401、控制器402、发动机控制器403以及发动机404。

本发明一具体实施例提供了一种用于正流量挖掘机的控制方法，如图3所示，通过控制器采集操纵手柄先导压力及破碎脚踏的先导压力，识别不同的动作，并根据不同的动作、负载，实现了功率分配的动态调整，在破碎作业时进行恒流量控制，在非破碎动作时进行恒功率控制，在保证操控性的同时，兼顾了油耗及作业效率。

1、动作识别

通过控制器402采集先导压力传感器组200的信号，识别出破碎单动作，判断信号时序图如图4所示，通过控制器402采集先导压力传感器组200的信号，通常情况下各先导压力范围为0-40bar、阀芯的开启压力为7-10bar，在无动作未操纵手柄时先导压力为0，因此当破碎先导压力高于5bar，且其先导压力均小于5bar，则控制器将当前状态判断为破碎单动作动作。

2、非破碎动作下控制

非破碎动作下采用恒功率控制，后文有详细介绍。

3、破碎动作下控制

3.1模式判断

本发明提供两种恒流量控制策略，流量双泵平均的控制策略及泵2优先的控制策略，其中，泵2为与破碎锤连接的主泵。

3.2流量设定

与现有技术相比，在设定各模式、档位基础上，增加破碎模式下各档位流量参数。

以机器工作在破碎模式10档为例，P1、P2双泵总预设流量值取为Q_SetB10，如附图5所示，计算方法如下：

(1)双泵平均模式

Q1_Set＝Q_SetB10/2

Q2_Set＝Q_SetB10/2

其中，Q1_Set为泵1目标流量(即图5中的设定排量)、Q2_Set为泵2目标流量，Q_SetB10为预设流量。

(2)泵2优先模式

当Q_Set<(Q_Max-Q_Min)时，也即单独泵2即可满足流量需求(即预设流量需求)，则泵1输出最小流量，泵2动态调整。

Q1_Set＝Q_Min

Q2_Set＝Q_Set-Q_Min

当Q_Set≥(Q_Max-Q_Min)时，也即泵2输出最大流量仍无法满足流量需求，则不足部分由泵1补齐。

Q1_Set＝Q_Set-Q_Max

Q2_Set＝Q_Max

Q_Max指单泵提供最大流量、Q_Min指单泵提供最小流量

具体应用时采用何种模式，可通过显示器进行选择。

3.3目标排量设定

泵1目标排量：

泵2目标排量：

其中：n为发动机转速，q1_Temp为泵1目标排量，Q1_Set为泵1目标流量，q2_Temp为泵2目标排量，Q2_Set为泵2目标流量。

3.4目标排量校准

随着压力的升高，主泵容积效率存在一定程度下降，为使得输出流量能够稳定在设定值，本方法采用一种基于压力的校准方法，如图6所示。

其中，P1_Press为主泵1压力、P2_Press为主泵2压力，δ为校准百分比，取值范围可以是110％-120％，Press_Min为开始校准压力，取值范围可以是15Mpa-20Mpa，Press_Max为校准最大压力，取值范围可以是25Mpa-35Mpa。

3.5主泵电磁阀的控制电流计算

如图7所示，泵1控制电流：

其中，set_Current1为电流，q1_为排量，q_Min为预设排量区间的下限排量阈值，q_Max为预设排量区间的上限排量阈值。

泵2控制电流：

其中，ser_Current2为电流，q2_为排量，q_Min为预设排量区间的下限排量阈值，q_Max为预设排量区间的上限排量阈值。

下面介绍恒功率控制的具体流程：

(1)单动作时泵1需求排量计算

如图8所示，当先导压力小于对应阀芯开始开启压力Pilot_Min时，需求排量q1设定为0％，当先导压力大于对应阀芯完全开启压力Pilot_Max时，先导压力对应需求排量q1设定为100％，当先导压力处于Pilot_Min和Pilot_Max之间时，通过线性化计算获得需求排量q1。

(2)复合动作时泵1先导压力对应需求排量q1计算

如图9所示，泵1需求排量q1由左行走先导压力、动臂提升先导压力、动臂下降先导压力、铲斗挖掘先导压力、铲斗卸料先导压力、斗杆内收先导压力、斗杆外摆先导压力等先导压力决定，当复合动作时，先计算出单动作需求排量，然后按照f(x)计算出复合动作需求排量q1，通常情况下，f(x)直接按照取最大值进行计算，即选取多个单动作需求排量中的最大值作为复合动作需求排量q1。

(3)泵2先导压力对应需求排量q2计算

泵2需求排量由右行走先导压力、回转先导压力、动臂提升先导压力、动臂下降先导压力、斗杆内收先导压力、斗杆外摆先导压力以及破碎先导压力等先导压力决定，计算方法与泵1需求排量的计算方法相同。

(4)控制系统预设功率值

控制器按照不同的工作模式、工作档位、工作转速设定预设功率值参数值，以机器工作在挖掘模式10档(发动机转速对应的档位)为例，当机器工作在10档时，P1、P2双泵总功率值取为Power10。

(5)结合预设功率分配表计算各泵预设功率

泵1预设功率：Power_Default1＝Power10*50％

泵2预设功率：Power_Default2＝Power10*50％

(6)需求功率Power_Pilot计算

泵1需求功率：

泵2需求功率：

其中，n为发动机转速，P1_Press为泵1压力，P2_Press为泵2压力，q1为泵1需求排量，q2为泵2需求排量，Power_Pilot1为泵1需求功率，Power_Pilot2为泵2需求功率。

(7)功率设定

泵1设定功率取泵1需求功率Power_Pilot1和泵1预设功率Power_Default1中的较小值，即泵1设定功率Power_Set1＝Min(Power_Pilot1，Power_Default1)。

泵2设定功率取泵2需求功率Power_Pilot2和泵2预设功率Power_Default2中的较小值，即泵2设定功率Power_Set2＝Min(Power_Pilot2，Power_Default2)。

(8)输出排量计算

泵1输出排量：

泵2输出排量：

其中，Power_Set1为泵1设定功率，Power_Set2为泵2设定功率，n为发动机转速，P1_Press为泵1压力，P2_Press为泵2压力，q1_Set为泵1输出排量，q2_Set为泵2输出排量。

(9)输出电流计算

参照图7，泵1输出电流：

泵2输出电流：

其中，set_Current1、set_Current2分别为泵1输出电流、泵2输出电流，q1_、q2_分别为泵1输出排量、泵2输出排量，q_Min为预设排量区间的下限排量阈值，q_Max为预设排量区间的上限排量阈值。

综上，本发明通过双泵平均、泵2优先两种方法，并结合基于压力的排量校准方法，实现了在破碎动作时，系统在所有压力区间的恒流量输出，既保证了30Mpa时破碎锤所需的流量，也避免了在低压区间流量损耗，同时通过动作识别在识别出非破碎动作时，自动切换至恒功率控制，保证了非破碎动作时的操控性。

本发明实施例提供了一种处理器，被配置成执行根据上述实施方式中的用于正流量挖掘机的控制方法。

本发明实施例提供了一种用于正流量挖掘机的控制装置，正流量挖掘机包括多个主泵和与主泵对应的主泵电磁阀，该控制装置包括：根据上述实施方式中的处理器。

本发明实施例提供了一种正流量挖掘机，包括：多个主泵；与主泵对应的主泵电磁阀；以及根据上述实施方式中的控制装置。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种用于正流量挖掘机的控制方法，其特征在于，所述正流量挖掘机包括多个主泵和与所述主泵对应的主泵电磁阀，所述控制方法包括：

确定所述正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业；

获取所述破碎作业所需液压油的预设流量；

根据所述预设流量确定多个所述主泵分别对应的目标流量；

根据所述目标流量确定所述主泵电磁阀对应的控制电流，以根据所述控制电流控制所述主泵电磁阀工作。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述正流量挖掘机还包括操纵机构；所述确定所述正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业，包括：

获取所述操纵机构的先导压力；

根据所述先导压力确定所述正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述先导压力包括破碎先导压力和非破碎先导压力；所述根据所述先导压力确定所述正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业，包括：

将所述破碎先导压力和所述非破碎先导压力分别与预设先导压力阈值进行比较；

在所述破碎先导压力大于所述预设先导压力阈值且所述非破碎先导压力小于所述预设先导压力阈值的情况下，确定所述正流量挖掘机的目标作业类型为破碎作业。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述正流量挖掘机包括发动机；所述获取所述破碎作业所需液压油的预设流量，包括：

获取所述发动机的发动机转速；

基于预先确定的发动机的转速与流量的对应关系，根据所述发动机转速确定所述预设流量。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述预设流量确定多个所述主泵分别对应的目标流量，包括：

根据所述预设流量和多个所述主泵分别对应的预设流量占比确定多个所述主泵分别对应的目标流量。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述正流量挖掘机还包括破碎机构，所述主泵包括目标主泵和非目标主泵，所述目标主泵与所述破碎机构连接，所述非目标主泵未与所述破碎机构连接；所述根据所述预设流量确定多个所述主泵分别对应的目标流量，包括：

将所述目标主泵的第一最大输出流量与所述预设流量进行比较；

在所述第一最大输出流量大于或等于所述预设流量的情况下，确定所述非目标主泵对应的第二目标流量为所述非目标主泵的第二最小输出流量，并根据所述第二最小输出流量和所述预设流量确定所述目标主泵对应的第一目标流量；

在所述第一最大输出流量小于所述预设流量的情况下，确定所述目标主泵对应的第一目标流量为所述目标主泵的第一最大输出流量，并根据所述第一最大输出流量和所述预设流量确定所述非目标主泵对应的第二目标流量。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第二最小输出流量和所述预设流量确定所述目标主泵对应的第一目标流量，包括：

在所述非目标主泵的数量为1的情况下，确定所述目标主泵对应的第一目标流量为所述预设流量与所述第二最小输出流量的差值；

所述根据所述第一最大输出流量和所述预设流量确定所述非目标主泵对应的第二目标流量，包括：

在所述非目标主泵的数量为1的情况下，确定所述非目标主泵对应的第二目标流量为所述预设流量与所述第一最大输出流量的差值。

8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标流量确定所述主泵电磁阀对应的控制电流，包括：

获取所述发动机的发动机转速；

根据所述目标流量和所述发动机转速确定所述主泵对应的目标排量；

基于预先确定的排量与电流的对应关系，根据所述目标排量确定所述主泵电磁阀对应的控制电流。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标流量和所述发动机转速确定所述主泵对应的目标排量之后，还包括：

获取所述主泵对应的主泵压力；

将所述主泵压力和预设校准压力区间进行比较；

根据比较结果对所述目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述根据比较结果对所述目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量，包括：

在所述主泵压力大于所述预设校准压力区间的下限压力阈值且小于所述预设校准压力区间的上限压力阈值的情况下，根据所述主泵压力、所述预设校准压力区间的区间长度以及所述预设校准压力区间的上限压力阈值对应的预设排量校准系数，确定所述主泵压力在所述预设校准压力区间内对应的目标排量校准系数，其中，所述目标排量校准系数和所述预设排量校准系数均大于1；

根据所述目标排量校准系数对所述目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量；

在所述主泵压力大于或等于所述预设校准压力区间的上限压力阈值的情况下，根据所述预设排量校准系数对所述目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量；

在所述主泵压力小于或等于所述预设校准压力区间的下限压力阈值的情况下，不对所述目标排量进行校准。

11.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述根据比较结果对所述目标排量进行校准，以得到校准后的目标排量，包括根据以下公式得到所述校准后的目标排量：

其中，q_Temp为所述目标排量，q_set为所述校准后的目标排量，P_Press为所述主泵压力，Press_Min为所述预设校准压力区间的下限压力阈值，Press_Max为所述预设校准压力区间的上限压力阈值，δ为所述上限压力阈值对应的预设排量校准系数。

12.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至11中任意一项所述的用于正流量挖掘机的控制方法。

13.一种用于正流量挖掘机的控制装置，其特征在于，所述正流量挖掘机包括多个主泵和与所述主泵对应的主泵电磁阀，所述控制装置包括：

根据权利要求12所述的处理器。

14.一种正流量挖掘机，其特征在于，包括：

多个主泵；

与所述主泵对应的主泵电磁阀；以及

根据权利要求13所述的控制装置。

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