WO2013000124A1

WO2013000124A1 - 用于电流标定的方法、装置与系统以及摊铺机

Info

Publication number: WO2013000124A1
Application number: PCT/CN2011/076515
Authority: WO
Inventors: 李志杰; 黄国勇; 陈兵
Original assignee: 长沙中联重工科技发展股份有限公司; 湖南中联重科专用车有限责任公司
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-01-03

Abstract

一种电流标定方法，包括以下步骤：发送电流步骤：发送电流值给电磁比例阀；接收转速步骤：接收转速传感器发送的所述转速传感器检测的行走马达的转速；比较步骤：将接收到的行走马达的转速减去预设的转速设定值后的差值与预设差值范围进行比较，如果判断该差值落入预设差值范围，则当前电流值为标定电流值，如果判断该差值未落入预设差值范围，则执行电流调节步骤；电流调节步骤：根据比较步骤得到的差值来调节当前电流值并返回到上述发送电流步骤。该方法能够提高电流标定的精度。还公开了实施所述方法的装置与系统以及装备该系统的摊铺机。

Description

用于电流标定的方法、装置与系统以及摊铺机

技术领域

本发明涉及标定领域，尤其涉及一种用于电流标定的方法、装置与系统以及一种摊铺机。背景技术

目前，部分大型工程机械（例如摊铺机）的行走系统多采用双行走泵、双行走马达驱动履带的行走系统，双行走泵为左、右行走泵，分别驱动左、右行走马达。该行走系统的控制系统包括：控制器、分别控制左右行走泵排量的电磁比例阀、左右行走泵、左右行走马达、以及分别安装在左右行走马达上的转速传感器。在控制系统投入正常使用之前，通常需要对驱动电磁比例阀的电流进行标定，从而可以以标定后的电流值来驱动电磁比例阀，以达到更为精确的控制。需要进行的电流标定主要为两种，最小电流标定和最大电流标定，最小电流标定是指对启动行走马达时电磁比例阀所需要的最小电流的标定，最大电流标定是指对行走马达运转达到最大设定转速时电磁比例阀所需要的最大电流的标定。

目前对于具有液压系统的行走系统，可以通过检测液压系统的流体压力来标定驱动阀的电流。例如 CN1542316A和 CN101517245A, 均是通过建立压力与电流的关系以进行电流的标定。但是液压系统的装配误差、响应的滞后性以及开启阻力等不利因素已经被证明是不利于进行压力检测的电流标定方法。发明内容

本发明旨在克服电流标定误差大的缺陷，提供了一种能够提高电流标定的精度的方法、装置与系统以及一种摊铺机。

本发明提供的用于电流标定的方法包括以下步骤：

发送电流步骤：发送电流值给电磁比例阀；

接收转速步骤：接收转速传感器发送的所述转速传感器检测的行走马达的转速；

比较步骤：将接收转速步骤中接收到的行走马达的转速减去预设的转速设定值后的差值与预设差值范围进行比较，如果判断该差值落入预设差值范围，则当前电流值为标定电流值，如果判断该差值未落入预设差值范围，则执行电流调节步骤；

电流调节步骤：根据比较步骤得到的差值来调节当前电流值并返回到上述发送电流步骤。

本发明提供的用于电流标定的装置包括：

发送电流设备，用于发送电流值给电磁比例阀；

接收转速设备，用于接收转速传感器发送的所述转速传感器检测的行走马达的转速；

比较设备，用于将接收转速设备所接收到的行走马达的转速减去预设的转速设定值后的差值与预设差值范围进行比较，如果判断该差值落入预设差值范围，则当前电流值为标定电流值，如果判断该差值未落入预设差值范围，则通知电流调节设备；

电流调节设备，用于当接收到来自比较设备的通知时，根据比较设备所得到的差值来调节当前电流值，并将调节后的电流值发送给发送电流设备。

本发明提供的用于电流标定的系统包括：转速传感器、控制器和电磁比例阀，其中所述控制器包括上述用于电流标定的装置，其中转速传感器用于检测行走马达的转速并将检测到的行走马达的转速发送给该装置中的接收转速设备，电磁比例阀与该装置中的发送电流设备连接。本发明提供的摊铺机包括行走马达、用于驱动该行走马达的行走泵以及上述用于电流标定的系统，其中上述用于电流标定的系统的电磁比例阀与该行走泵电连接，上述用于电流标定的系统的转速传感器用于检测所述行走马达的转速。

对于类似于摊铺机行走系统这类带速度反馈的执行机构而言，相对于检测流体压力来说，速度反馈值更能准确地反映出电磁比例阀的驱动电流与执行机构的速度之间的对应关系。所以，通过采用本发明提供的用于电流标定的方法、装置和系统以及摊铺机，电流标定更为准确。附图说明

图 1是根据本发明一种实施方式的用于电流标定的系统的框图；图 2是根据本发明一种实施方式的用于电流标定的方法的流程图；图 3是根据本发明一种实施方式的用于电流标定的装置的框图；图 4 是根据本发明一种实施方式的用于电流标定的方法中的电流时序图。具体实施方式

下面结合附图对根据本发明的用于电流标定的方法、装置和系统以及摊铺机进行详细介绍。

首先参见图 1，先介绍本发明所基于的系统的构架。如图 1所示，执行机构（行走系统）包括行走马达 104，该执行机构具有速度反馈，即转速传感器 101，用于检测所述行走马达 104的转速，通常转速传感器 101安装在行走马达 104上，以便于检测行走马达 104的转速。例如，摊铺机具有左右行走马达，则在左右行走马达上分别安装转速传感器，以对左右行走马达的电磁比例阀 103用于控制液压系统排量，也间接调整行走马达 104的转速，本发明所关注的即是驱动电磁比例阀 103的电流。

本发明提供的用于电流标定的系统 100包括转速传感器 101、控制器 102 和电磁比例阀 103，其中所述控制器 102包括本发明提供的用于电流标定的装置（如图 3所示，后面将具体介绍）。该用于电流标定的装置用于将转速传感器 101检测到的转速与预设的转速设定值进行比较，并根据比较结果调节提供给所述电磁比例阀 103的电流信号的大小，直到转速传感器 101检测到的转速与所述转速设定值的差值落入预设差值范围。

本发明提供了用于电流标定的方法，也相应地提供了用于电流标定的装置。下面参考图 2和图 3具体说明上述用于电流标定的方法及装置。

如图 2所示，本发明提供的用于电流标定的方法包括以下步骤：步骤 S1 : 发送电流步骤：发送电流值给电磁比例阀 103。该步骤由本发明的用于电流标定的装置中的发送电流设备执行。

这里，当本方法第一次执行时或者发送电流设备 304被第一次执行时，所发送的电流值为电流初始值，该电流初始值可以为任意值，也可以为根据实际经验或实验数据总结的电流初始值，如果存在预期的电流标定值范围 (根据实际经验或实验数据总结的），则该电流初始值优选被设置成低于该预期的电流标定值范围的下限的电流值，这样可以减小电流死区范围。如进行最小电流标定时，该电流初始值可以为比本领域惯常使用的能够驱动行走马达 104启动的电磁比例阀所需要的最小电流值略小的电流值。通常，该电流初始值不能满足标定要求，因此需要调节该电流初始值（增大或减小），并再次执行步骤 S1以进行标定过程，调节过程后面将会详细介绍。

用于电流标定的装置中的发送电流设备 304与电磁比例阀 103电连接，具体来讲是与电磁比例阀 103的控制端电连接，从而通过发送电流值来控制电磁比例阀 103的开度。步骤 S2: 接收转速步骤：接收转速传感器 101发送的所述转速传感器 101检测的行走马达 104的转速。该步骤由本发明的用于电流标定的装置中接收转速设备 301执行。

本发明对该步骤没有特别限定，其中接收转速设备 301 与转速传感器 101电连接，可以实时接收转速，也可以周期性地接收转速，可以为转速传感器 101主动发送所检测的转速，也可以为接收转速设备 301主动获取转速传感器 101所检测的转速。

步骤 S3: 比较步骤：将接收转速步骤中接收到的行走马达 104的转速减去预设的转速设定值后的差值与预设差值范围进行比较，如果该差值落入预设差值范围，则当前电流值为标定电流值，如果该差值未落入预设差值范围，则执行电流调节步骤。

其中，预设的转速设定值即与待标定的电流值相对应的行走马达 104的预期转速。例如待标定的是最小电流，则该转速设定值即为行走马达 104的启动转速，又如待标定的是最大电流，则该转速设定值即为行走马达 104的最大设定转速，又如待标定的是某一特定转速对应的电流值，则该转速设定值即为该特定转速。该转速设定值可以通过例如键盘等输入装置被输入到控制器 102中。

这里需要注意的是，本发明是将接收到的行走马达 104的转速减去预设的转速设定值后得到差值，因此，如果行走马达 104的转速大于预设的转速设定值时，则该差值大于零，如果行走马达 104的转速小于预设的转速设定值时，则该差值小于零，如果行走马达 104的转速等于预设的转速设定值时，则该差值等于零。

其中，所述预设差值范围为能够使得标定的最终电流满足精度要求的转速差值的范围，其含义为距预设的转速设定值上下有适度偏差的转速也可以视为满足标定要求，该偏差相对于预设的转速设定值可以为对称的区间，也可以为不对称的区间，精度需求越高，该预设差值范围越小，根据发明人大量实验确定该预设差值范围优选的最大范围为 -5~5 转 /分钟，从而能够确保电流标定的精度。如果检测到的行走马达 104的转速与转速设定值的差值落入该预设差值范围，则说明此时的电流值符合电流标定的条件，则该电流值即可以作为标定电流值。如果未落入该预设差值范围，则说明此时电流值不符合条件，还需要进一步调节。

该步骤由本发明的用于电流标定的装置中比较设备 302执行，其中如果该差值未落入预设差值范围，则该比较设备 302通知用于电流标定的装置中的电流调节设备 303。当比较设备 302通知电流调节设备 303时，比较设备 302会发出一通知消息（或者指令），该消息包括上述差值是否大于零的信息，即行走马达 104的转速是大于预设的转速设定值还是小于预设的转速设定值的信息。

优选情况下，如果进行了后续的电流调节步骤，整个液压系统需要一段时间来响应该电流的调整，因此，如果比较步骤判断需要执行电流调节步骤 (或者比较设备 302通知电流调节设备 303进行调节），则在调节电流值之后在发送电流步骤向电磁比例阀发送调节后的电流值之后，延后一段时间之后所述接收转速步骤（或者接收转速设备 301 ) 才接收转速传感器检测的行走马达的转速（在这一段时间之内，转速传感器一直对行走马达的转速进行检测）；或者在调节电流值之后在发送电流步骤（或者发送电流设备 304 )向电磁比例阀发送调节后的电流值之后，转速传感器一直对行走马达的转速进行检测并且接收转速步骤（或者接收转速设备 301 ) 也一直接收转速传感器检测的行走马达的转速，但是比较步骤（或者比较设备 302) 却要延后一段时间之后才执行下一次比较。其中所述一段时间的范围为 0.2~4秒。

步骤 S4: 电流调节步骤：根据比较步骤得到的差值来调节当前电流值并返回到上述发送电流步骤。其中，针对电流标定过程中的不同情况，该电流调节步骤可以采用多种电流调节方式。下面仅以三种标定过程为例来说明电流调节步骤如何对电流进行调节。第一种情况，当在所述比较步骤中，如果判断差值未落入预设差值范围，并且差值大于零，则在该电流调节步骤中减小当前电流值。其中，该电流调节步骤可以以第一步长减小当前电流值，并且所述第一步长的范围为 1~100毫安。第二种情况，当在所述比较步骤中，如果判断差值未落入预设差值范围，并且差值小于零，则在电流调节步骤中增大当前电流值。其中，该电流调节步骤可以以第二步长增大当前电流值，并且所述第二步长的范围为 1~100毫安。前两种情况对应于只对电流进行减小或者增大就能完成电流标定的情况。第三种情况，当在所述比较步骤中，如果差值未落入预设差值范围，并且差值小于零，则在电流调节步骤中先以第三步长增大当前电流值，并且，当在所述比较步骤中如果差值仍未落入预设差值范围并且一旦差值由小于零变为大于零时，则在电流调节步骤中以第四步长减小当前电流值，其中第三步长大于第四步长。这里，选择第三步长大于第四步长的原因在于，使得第三步长较大，是考虑了快速锁定电流标定的范围的因素，而使得第四步长较小，则是考虑了保证电流标定的最大误差不大于较小的第四步长的因素，这样，就进一步提高了电流标定的效率，保证了电流标定的精度。其中，所述第三步长的范围可以为 10~100毫安，所述第四步长的范围可以为 1~9 毫安。第三种情况所对应的电流标定的电流调节时序图如图 4所示。从图 4 中可以看出，电流标定的过程包括两个阶段，即电流上升阶段和电流下降阶段。电流从较小的初始值开始以较大的步长逐次上升，直到比较步骤判断出检测到的行走马达的转速大于转速设定值，此时就确定了最终的电流标定值所处的范围；然后以较小的步长逐次减小电流，直到比较步骤判断出检测到的行走马达的转速小于转速设定值，此时的电流值即为标定的电磁比例阀的电流值，并确保了电流标定的精度。该电流调节步骤由根据本发明的用于电流标定的装置中的电流调节设备 303执行。其中，当根据本发明的用于电流标定的装置中的比较设备 302 判断差值未落入预设差值范围并且差值大于零，则根据本发明的用于电流标定的装置中的电流调节设备 303减小当前电流值。其中，该电流调节设备 303 可以以第一步长减小当前电流值，并且所述第一步长的范围为 1~100毫安。另外，当所述比较设备 302判断差值未落入预设差值范围并且差值小于零，则所述电流调节设备 303增大当前电流值。其中，该电流调节设备 303可以以第二步长增大当前电流值，并且所述第二步长的范围为 1~100毫安。此外，当所述比较设备 302判断差值未落入预设差值范围并且差值小于零，则电流调节设备 303先以第三步长增大当前电流值，并且，当所述比较设备 302判断差值仍未落入预设差值范围并且一旦差值由小于零变为大于零时，则电流调节设备 303以第四步长减小当前电流值，其中第三步长大于第四步长。其中，所述第三步长的范围可以为 10~100毫安，所述第四步长的范围可以为 1-9毫安。

本发明还提供了一种包括行走马达、驱动该行走马达的行走泵以及上述用于电流标定的系统的摊铺机，其中上述用于电流标定的系统的电磁比例阀与所述行走泵电连接，上述用于电流标定的系统的转速传感器用于检测所述行走马达的转速。上文中已经对用于电流标定的系统进行了详细描述，所以此处不再赘述。

应当理解，本发明提供的方法、装置和系统不仅适用于对摊铺机行走马达的电磁比例阀的电流信号进行标定，还适用于对具有速度反馈的执行机构的电磁比例阀进行电流标定。

以上对本发明的优选实施方式进行了描述，应当理解，在不背离本发明精神和范围的情况下，能够对本发明进行各种变形和修改。

Claims

权利要求

1、一种用于电流标定的方法，包括以下步骤：

发送电流步骤：发送电流值给电磁比例阀；

2、根据权利要求 1所述的方法，其中在所述比较步骤中，如果判断差值未落入预设差值范围，并且差值大于零，则在电流调节步骤中减小当前电流值。

3、根据权利要求 2所述的方法，其中在电流调节步骤中以第一步长减小当前电流值，所述第一步长的范围为 1~100毫安。

4、根据权利要求 1所述的方法，其中在所述比较步骤中，如果判断差值未落入预设差值范围，并且差值小于零，则在电流调节步骤中增大当前电流值。

5、根据权利要求 4所述的方法，其中在电流调节步骤中以第二步长增大当前电流值，所述第二步长的范围为 1~100毫安。

6、根据权利要求 1所述的方法，其中在所述比较步骤中，如果差值未落入预设差值范围，并且差值小于零，则在电流调节步骤中先以第三步长增大当前电流值，并且，

当在所述比较步骤中如果差值仍未落入预设差值范围并且一旦差值由小于零变为大于零时，则在电流调节步骤中以第四步长减小当前电流值，其中第三步长大于第四步长。

7、根据权利要求 6所述的方法，其中，所述第三步长的范围为 10~100 毫安，所述第四步长的范围为 1~9毫安。

8、根据权利要求 1所述的方法，其中如果比较步骤判断需要执行电流调节步骤，

则在电流调节步骤调节电流值之后在所述发送电流步骤向电磁比例阀发送调节后的电流值之后，延后一段时间之后所述接收转速步骤才接收转速传感器检测的行走马达的转速；

或者在电流调节步骤调节电流值之后在所述发送电流步骤向电磁比例阀发送调节后的电流值之后，在接收转速步骤之后延后一段时间之后比较步骤才执行下一次比较。

9、根据权利要求 8所述的方法，其中所述一段时间的范围为 0.2~4秒。

10、根据权利要求 1-9中任一项权利要求所述的方法，其中所述预设差值范围的最大范围为 -5~5转 /分钟。

11、一种用于电流标定的装置，包括：

发送电流设备，用于发送电流值给电磁比例阀；

12、根据权利要求 11所述的装置，其中所述比较设备如果判断差值未落入预设差值范围，并且差值大于零，则通知电流调节设备减小当前电流值。

13、根据权利要求 12所述的装置，其中电流调节设备以第一步长减小当前电流值，所述第一步长的范围为 1~100毫安。

14、根据权利要求 11所述的装置，其中所述比较设备如果判断差值未落入预设差值范围，并且差值小于零，则通知电流调节设备增大当前电流值。

15、根据权利要求 14所述的装置，其中电流调节设备以第二步长增大当前电流值，所述第二步长的范围为 1~100毫安。

16、根据权利要求 11所述的装置，其中所述比较设备中如果判断差值未落入预设差值范围，并且差值小于零，则通知电流调节设备先以第三步长增大当前电流值，并且当所述比较设备如果判断差值仍未落入预设差值范围并且一旦差值由小于零变为大于零时，则通知电流调节设备以第四步长减小当前电流值，其中第三步长大于第四步长。

17、根据权利要求 16所述的装置，其中，所述第三步长的范围为 10~100 毫安，所述第四步长的范围为 1~9毫安。

18、根据权利要求 11所述的装置，其中如果比较设备通知电流调节设备调节电流值，

则在电流调节设备调节电流值之后在所述发送电流设备向电磁比例阀发送调节后的电流值之后，所述接收转速设备延后一段时间之后才接收转速传感器检测的行走马达的转速；

或者在电流调节设备调节电流值之后在所述发送电流设备向电磁比例阀发送调节后的电流值之后，比较设备延后一段时间之后才执行下一次比较。

19、根据权利要求 18 所述的装置，其中所述一段时间的范围为 0.2~4 秒。

20、根据权利要求 11-19中任一项权利要求所述的装置，其中所述预设差值范围的最大范围为 -5~5转 /分钟。

21、一种用于电流标定的系统，包括：转速传感器（101 )、控制器（102) 和电磁比例阀（103 )，其中所述控制器（102)包括根据权利要求 11-20中任一项权利要求所述的用于电流标定的装置，其中所述转速传感器（101 ) 用于检测行走马达的转速并将检测到的行走马达的转速发送给所述的用于电流标定的装置中的接收转速设备，所述电磁比例阀（103 ) 与所述的用于电流标定的装置中的发送电流设备连接。

22、一种摊铺机，该摊铺机包括行走马达、驱动该行走马达的行走泵以及根据权利要求 21所述的用于电流标定的系统，其中所述的用于电流标定的系统的电磁比例阀与所述行走泵电连接，所述的用于电流标定的系统的转速传感器用于检测所述行走马达的转速。