[發明專利]一種流量自動分配控制方法、系統、裝置以及挖掘機

在審

• 申請號: 202310073407.6
• 申請日: 2023-02-07
• 公開（公告）號: CN116290163A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 張彥群;馬月鵬
• 申請（專利權）人: 愛克斯維智能科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: E02F3/43
• 分類號: E02F3/43;G06F17/10
• 代理公司: 北京卓嵐智財知識產權代理有限公司 11624
• 代理人: 葛傳勇

1.一種挖掘機不同負荷作業下的流量自動分配控制方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取各動作部的油缸壓力傳感器采集的當前各油缸內的壓力值，其中各動作部至少由動臂、斗桿以及鏟斗構成；

將當前各動作部油缸內的壓力值輸入至預先建立的工作模式分類模型中以確定挖掘機當前的工作模式；

根據挖掘機當前的工作模式建立各油缸速度與先導電比例控制閥閥芯開度之間的分配控制模型；以及

根據所述分配控制模型對各油缸閥芯進行流量實時分配。

2.根據權利要求1所述的流量自動分配控制方法，其特征在于，所述工作模式分類模型的構建過程包括：

設動臂油缸的平均壓力為P_boom，斗桿油缸的平均壓力為P_arm，鏟斗油缸的平均壓力為P_buck，其中所述工作模式分類模型至少包含以下四種工作模式：

(1)提升裝料模式：此時挖掘機主要負荷在動臂上，因此需要對動臂提升時進行雙泵合流，且閥芯開度增大的控制，以提高動臂提升速度，而提升裝料時需配合斗桿動作，因此P_boom?P_armP_buck；

(2)放斗桿卸料模式：此時負荷主要在斗桿上，因此需要斗桿單獨動作時雙泵合流供油，加快斗桿動作速度，并且此時需要斗桿的閥芯開啟度優于其他兩閥芯，卸料時需配合鏟斗動作，因此P_arm?P_buckP_boom；

?(3)挖掘填料模式：此時負荷主要在鏟斗上，因此需要鏟斗單獨動作時雙泵合流供油，加快鏟斗動作速度，并且此時需要鏟斗的閥芯開啟度優于其其它兩個閥芯，挖掘時需配合斗桿動作，因此P_buck?P_armP_boom；

(4)空載模式：此時負荷主要在動臂上，因此需要動臂單獨動作時雙泵合流供油，加快動臂動作速度，而此時斗桿和鏟斗所需流量基本相同，因此P_boom?P_arm≈P_buck。

3.根據權利要求2所述的流量自動分配控制方法，其特征在于，所述分配控制模型的構建過程包括：

令油缸（活塞）截面積為A，缸徑為D（mm），桿徑為d（mm），油缸輸入流量為Q，油缸速度為v；先導電比例控制閥閥芯開度為C；

得到油缸輸入流量Q與油缸速度v的關系式為：

（1.1）；

以最小二乘法進行曲線擬合得到系數k1和k2：

（1.2）；

得到油缸速度v與先導電比例控制閥閥芯開度C的關系為：

（1.3）。

4.根據權利要求3所述的流量自動分配控制方法，其特征在于，所述分配控制模型的構建過程還包括：

計算出式（1.3）后，根據挖掘機當前的工作模式，對各油缸速度乘以一個不同的系數θ，其中系數θ的取值范圍為0-1；

令動臂油缸的速度系數為θ_boom，斗桿油缸的速度系數為θ_arm，鏟斗油缸的速度系數為θ_buck，則可推導出動臂、斗桿、鏟斗的分配控制模型分別為：

動臂油缸速度和對應先導電比例控制閥閥芯開度關系為：

（1.31）；

斗桿油缸速度和對應先導電比例控制閥閥芯開度關系為：

（1.32）；

鏟斗油缸速度和對應先導電比例控制閥閥芯開度關系為：

（1.33）。