[發明專利]液壓系統及其功率分配方法和功率分配裝置

有效

• 申請號: 201210448047.5
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN102913332A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 徐茂林;單曉寧;肖波;王科
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司渭南分公司;中聯重科股份有限公司
• 主分類號: F02D29/04
• 分類號: F02D29/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本發明涉及工程機械領域，具體而言，涉及一種液壓系統及其功率分配方法和功率分配裝置。

背景技術

在液壓系統中，發動機是主要的動力源，功率分配裝置將發動機的輸出功率分配給各個液壓裝置，由液壓裝置驅動動作執行機構。對于多泵多閥的大型液壓挖掘機等工程機械，發動機需要同時為回轉系統、冷卻系統、先導系統等多個液壓系統供給功率。而液壓系統的功率等于該液壓系統的壓力與該系統液壓油的流量乘積，液壓系統的壓力是由負載所決定的，液壓油由液壓泵供給，其流量等于液壓泵的排量與轉速的乘積。發動機通過變速箱帶動各個液壓泵轉動，如主泵、回轉泵、冷卻泵、先導泵等，實現功率的傳遞。

當工程機械作業時，當所有液壓泵的功率之和達到發動機最大理論輸出功率時，發動機容易發生熄火現象，也就是俗稱的發動機憋車。憋車影響了發動機的正常運轉，嚴重時甚至會對發動機產生損壞。因此發動機功率的功率分配問題對于大型工程機械一直是一個難點。

針對現有技術中所有液壓泵功率之和可能超過發動機最大輸出功率造成發動機憋車的問題，尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明旨在提供一種液壓系統及其功率分配方法和功率分配裝置，以解決現有技術中所有液壓泵功率之和可能超過發動機最大輸出功率造成發動機憋車的問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種液壓系統的功率分配方法。

本發明提供的液壓系統的功率分配方法，其中的液壓系統包括由一個發動機驅動的多個變量泵，該功率分配方法包括：獲取發動機的目標轉速和實際轉速；根據目標轉速和實際轉速的偏差對發動機進行轉速敏感控制，以控制發動機轉速穩定在目標轉速；按照預設的分配方案將與目標轉速對應的目標輸出功率分配給多個變量泵。

進一步地，按照預設的分配方案將目標轉速對應的目標輸出功率分配給多個變量泵包括：將多個變量泵按照所驅動的執行機構類型分類為優先泵和非優先泵；將發動機的輸出功率按照優先泵的需求功率分配給優先泵；將分配給優先泵后剩余的發動機輸出功率分配給非優先泵。

進一步地，將發動機的輸出功率按照優先泵的需求功率分配給優先泵包括：分別獲取各個優先泵的負載壓力和流量；根據負載壓力和流量分別計算各個優先泵的需求功率，該需求功率等于負載壓力與流量的乘積；按照各個優先泵的需求功率分別向各個優先泵輸出功率。

進一步地，按照各個優先泵的需求功率分別向各個優先泵輸出功率包括：分別計算與各個優先泵的需求功率對應的比例閥電流；分別向各個優先泵輸出比例閥電流。

進一步地，將分配給優先泵后剩余的發動機輸出功率分配給非優先泵包括：計算發動機向所有優先泵輸出功率后剩余的功率；根據液壓系統的工況確定各個非優先泵的功率分配比例；按照功率分配比例將剩余的功率分配給各個非優先泵。

進一步地，根據液壓系統的工況確定各個非優先泵的功率分配比例之前還包括：獲取液壓系統的控制機構的狀態；根據控制機構的狀態確定液壓系統的工況。

進一步地，按照功率分配比例將剩余的功率分配給各個非優先泵包括：根據功率分配比例和剩余的功率計算各個非優先泵的分配功率；分別計算與各個非優先泵的分配功率對應的比例閥電流；分別向各個非優先泵輸出比例閥電流。

根據本發明的另一個方面，提供了一種液壓系統的功率分配裝置。該液壓系統的功率分配裝置包括：發動機參數獲取模塊，用于獲取發動機的目標轉速和實際轉速；發動機轉速控制模塊，用于根據目標轉速和實際轉速的偏差對發動機進行轉速敏感控制，以控制發動機轉速穩定在目標轉速；變量泵功率分配模塊，用于按照預設的分配方案將與目標轉速對應的目標輸出功率分配給多個變量泵。

進一步地，變量泵功率分配模塊包括：優先級確定子模塊，用于將多個變量泵按照所驅動的執行機構類型分類為優先泵和非優先泵；優先泵功率分配子模塊，用于將發動機的輸出功率按照優先泵的需求功率分配給優先泵；非優先泵功率分配子模塊，用于將分配給優先泵后剩余的發動機輸出功率分配給非優先泵。

進一步地，該液壓系統的功率分配裝置還包括功率電流轉換模塊，用于分別計算與各個變量泵的需求功率對應的比例閥電流，并向各個變量泵輸出相應的比例閥電流。

根據本發明的另一個方面，提供了一種液壓系統。該液壓系統包括發動機、多個變量泵和多軸變速箱，其中，多個變量泵由發動機驅動，多軸變速箱用于分別連接發動機和多個變量泵，進一步地，還包括：功率分配裝置，該功率分配裝置為上述任一種的功率分配裝置。