[發(fā)明專利]一種工程機械設(shè)備的控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210556648.8
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103030064A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳凱;鄭慶華;何巍;袁英敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中聯(lián)重科股份有限公司
• 主分類號: B66C13/20
• 分類號: B66C13/20
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

1.一種工程機械設(shè)備的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述工程機械設(shè)備包括動力源、定量泵、主閥、操控機構(gòu)以及執(zhí)行機構(gòu)，所述動力源以轉(zhuǎn)動方式驅(qū)動所述定量泵輸出液壓油，所述液壓油經(jīng)所述主閥到達(dá)所述執(zhí)行機構(gòu)，以驅(qū)動所述執(zhí)行機構(gòu)，所述操控機構(gòu)控制所述主閥的開度，以對所述液壓油進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，所述控制系統(tǒng)包括第一檢測裝置、第二檢測裝置以及控制裝置，所述第一檢測裝置用于檢測所述執(zhí)行機構(gòu)的負(fù)載狀態(tài)，所述第二檢測裝置用于檢測所述主閥的所述開度，所述控制裝置根據(jù)所述負(fù)載狀態(tài)以及所述開度計算所述動力源的匹配轉(zhuǎn)速，所述控制裝置進(jìn)一步將所述動力源調(diào)節(jié)至所述匹配轉(zhuǎn)速。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行機構(gòu)的負(fù)載狀態(tài)包括吊臂長度、變幅角度以及變幅油缸壓力。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置根據(jù)所述吊臂長度、所述變幅角度以及所述變幅油缸壓力計算所述執(zhí)行機構(gòu)的吊重和起重力矩并進(jìn)而得到負(fù)載壓力，并根據(jù)所述負(fù)載壓力和所述開度計算所述動力源的匹配轉(zhuǎn)速。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述操控機構(gòu)為手柄，所述手柄產(chǎn)生用于控制所述主閥的所述開度的先導(dǎo)壓力，所述第二檢測裝置檢測所述先導(dǎo)壓力，所述控制裝置根據(jù)所述先導(dǎo)壓力確定所述開度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述動力源是發(fā)動機；所述發(fā)動機的匹配轉(zhuǎn)速的計算方式如下：

所述發(fā)動機的所需輸出扭矩計算方式為：M_e=P_LV_S，其中，M_e代表發(fā)動機的所需輸出扭矩，P_L代表負(fù)載壓力，V_S代表所述定量泵的每轉(zhuǎn)排量；

根據(jù)所述發(fā)動機的萬有特性曲線得出所述所需輸出扭矩對應(yīng)的經(jīng)濟轉(zhuǎn)速n₀；

所述發(fā)動機工作的最低轉(zhuǎn)速為：n_e=f₆(P_i)；其中，n_e代表所述最低轉(zhuǎn)速，P_i代表所述先導(dǎo)壓力；

所述經(jīng)濟轉(zhuǎn)速n₀和所述最低轉(zhuǎn)速n_e中較大的一個為所述匹配轉(zhuǎn)速。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述先導(dǎo)壓力與所述主閥的流量滿足：Q_L＝f₃(P_i)，所述發(fā)動機工作的最低轉(zhuǎn)速與所述主閥流量滿足：n_e=f₅(Q_L)；其中，Q_L代表所述主閥流量。

7.一種工程機械設(shè)備的控制方法，其特征在于，所述工程機械設(shè)備包括動力源、定量泵、主閥、操控機構(gòu)以及執(zhí)行機構(gòu)，所述動力源以轉(zhuǎn)動方式驅(qū)動所述定量泵輸出液壓油，所述液壓油經(jīng)所述主閥到達(dá)所述執(zhí)行機構(gòu)，以驅(qū)動所述執(zhí)行機構(gòu)，所述操控機構(gòu)控制所述主閥的開度，以對所述液壓油進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，所述控制方法包括：

檢測所述執(zhí)行機構(gòu)的負(fù)載狀態(tài)；

檢測所述主閥的所述開度；

根據(jù)所述負(fù)載狀態(tài)和所述開度計算所述動力源的匹配轉(zhuǎn)速；

調(diào)節(jié)所述動力源轉(zhuǎn)速至所述匹配轉(zhuǎn)速。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述檢測所述執(zhí)行機構(gòu)的負(fù)載狀態(tài)的步驟包括：

檢測所述執(zhí)行機構(gòu)的吊臂長度、變幅角度以及變幅油缸壓力。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述負(fù)載狀態(tài)和所述開度計算所述動力源的匹配轉(zhuǎn)速的步驟包括：

根據(jù)所述吊臂長度、所述變幅角度以及所述變幅油缸壓力計算所述執(zhí)行機構(gòu)的吊重和起重力矩并進(jìn)而得到負(fù)載壓力；

根據(jù)所述負(fù)載壓力和所述開度計算所述動力源的匹配轉(zhuǎn)速。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，

所述檢測所述主閥的所述開度的步驟進(jìn)一步包括：

檢測所述主閥的開度的先導(dǎo)壓力；

所述根據(jù)所述負(fù)載狀態(tài)和所述開度計算所述動力源的轉(zhuǎn)速的步驟進(jìn)一步包括：

計算所述發(fā)動機的所需輸出扭矩：M_e=P_LV_S，其中，M_e代表發(fā)動機的所需輸出扭矩，P_L代表負(fù)載壓力，V_S代表所述定量泵的每轉(zhuǎn)排量；

根據(jù)所述發(fā)動機的萬有特性曲線得出所述所需輸出扭矩對應(yīng)的經(jīng)濟轉(zhuǎn)速n₀；

計算所述發(fā)動機工作的最低轉(zhuǎn)速：n_e=f₆(P_i)；其中，n_e代表所述最低轉(zhuǎn)速，P_i代表所述先導(dǎo)壓力；

選取所述經(jīng)濟轉(zhuǎn)速n₀和所述最低轉(zhuǎn)速n_e中較大的一個為所述匹配轉(zhuǎn)速。