一種挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，包括模糊控制器、變量泵調(diào)節(jié)機(jī)、油門控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)、泵和壓力傳感器；所述模糊控制器與所述變量泵調(diào)節(jié)機(jī)連接，所述變量泵調(diào)節(jié)機(jī)與所述泵連接，所述泵與所述壓力傳感器連接，所述壓力傳感器與所述模糊控制器連接，所述模糊控制器還與所述油門控制器連接，所述油門控制器再與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)再與所述泵連接。本發(fā)明的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，提高了系統(tǒng)的能量傳遞效率,降低液壓傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的無(wú)功能耗。
【專利說(shuō)明】一種挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓挖掘機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]挖掘機(jī),又稱挖掘機(jī)械(excavating machinery),是用纟產(chǎn)斗挖掘高于或低于承機(jī)面的物料，并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場(chǎng)的土方機(jī)械。挖掘機(jī)挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過(guò)預(yù)松后的土壤和巖石。從近幾年工程機(jī)械的發(fā)展來(lái)看，挖掘機(jī)的發(fā)展相對(duì)較快，挖掘機(jī)已經(jīng)成為工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械之一。挖掘機(jī)最重要的三個(gè)參數(shù):操作重量(質(zhì)量)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率和伊斗斗容。
[0003]挖掘機(jī)作業(yè)循環(huán)多工況、外負(fù)載多變化、比例驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)面臨強(qiáng)烈的外干擾、傳動(dòng)系統(tǒng)的大慣性、高非線性、大滯后等不利因素使發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)定。這些都使得建立發(fā)動(dòng)機(jī)、變量泵和負(fù)載三者之間的數(shù)學(xué)模型非常復(fù)雜、困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，用于提高系統(tǒng)的能量傳遞效率，降低液壓傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的無(wú)功能耗。
[0005]考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，包括模糊控制器、變量泵調(diào)節(jié)機(jī)、油門控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)、泵和壓力傳感器；所述模糊控制器與所述變量泵調(diào)節(jié)機(jī)連接，所述變量泵調(diào)節(jié)機(jī)與所述泵連接，所述泵與所述壓力傳感器連接，所述壓力傳感器與所述模糊控制器連接，所述模糊控制器還與所述油門控制器連接，所述油門控制器再與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)再與所述泵連接。
[0006]為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，還包括轉(zhuǎn)速傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器連接在所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述泵之間。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述轉(zhuǎn)速傳感器與所述模糊控制器連接。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述轉(zhuǎn)速傳感器為電容式轉(zhuǎn)速傳感器。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，還包括溢流閥，所述溢流閥與所述模糊控制器連接。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述溢流閥為直動(dòng)型溢流閥。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述模糊控制器為PID調(diào)節(jié)器。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述泵為變量泵。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述壓力傳感器為半導(dǎo)體壓電阻型壓力傳感器。
[0014]本發(fā)明還可以是:
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述油門控制器為手油門控制器。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是:
本發(fā)明的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，提高了系統(tǒng)的能量傳遞效率，降低液壓傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的無(wú)功能耗(包括減少溢流損失、節(jié)流損失等)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]為了更清楚的說(shuō)明本申請(qǐng)文件實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅是對(duì)本申請(qǐng)文件中一些實(shí)施例的參考，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，還可以根據(jù)這些附圖得到其它的附圖。
[0017]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置的框圖。
[0018]其中，附圖中的附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱為:
101 一模糊控制器，102 —變量泵調(diào)節(jié)機(jī)，103 —油門控制器，104 —發(fā)動(dòng)機(jī)，105 —泵，106 —壓力傳感器，107 一轉(zhuǎn)速傳感器，108 一溢流閥。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0020]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置的框圖。如圖1所示的一種挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，包括模糊控制器101、變量泵調(diào)節(jié)機(jī)102、油門控制器103、發(fā)動(dòng)機(jī)104、泵105和壓力傳感器106 ;所述模糊控制器101與所述變量泵調(diào)節(jié)機(jī)102連接，所述變量泵調(diào)節(jié)機(jī)102與所述泵105連接，所述泵105與所述壓力傳感器106連接，所述壓力傳感器106與所述模糊控制器101連接，所述模糊控制器101還與所述油門控制器103連接，所述油門控制器103再與所述發(fā)動(dòng)機(jī)104連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)104再與所述泵105連接。
[0021]還包括轉(zhuǎn)速傳感器107，所述轉(zhuǎn)速傳感器107連接在所述發(fā)動(dòng)機(jī)104與所述泵105之間。
[0022]所述轉(zhuǎn)速傳感器107與所述模糊控制器101連接。
[0023]所述轉(zhuǎn)速傳感器107為電容式轉(zhuǎn)速傳感器。
[0024]還包括溢流閥108，所述溢流閥108與所述模糊控制器101連接。
[0025]所述溢流閥108為直動(dòng)型溢流閥。
[0026]所述模糊控制器101為PID調(diào)節(jié)器。
[0027]所述泵105為變量泵。
[0028]所述壓力傳感器106為半導(dǎo)體壓電阻型壓力傳感器。
[0029]所述油門控制器103為手油門控制器。
[0030]動(dòng)力模式選擇信號(hào)、最大能量開(kāi)關(guān)、自動(dòng)怠速傳輸給模糊控制器101。
[0031]將發(fā)動(dòng)機(jī)104、變量泵、控制閥和負(fù)載作為一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)來(lái)研究其節(jié)能問(wèn)題。其指導(dǎo)思想是:挖掘機(jī)采用分工況控制。在作業(yè)過(guò)程中，負(fù)載的變化引起發(fā)動(dòng)機(jī)104轉(zhuǎn)速的改變，根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化和變化率，就可以了解挖掘機(jī)在作業(yè)過(guò)程中阻力的變化情況，通過(guò)模糊控制器101的控制算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)泵105的流量的在線動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)104的轉(zhuǎn)速，使發(fā)動(dòng)機(jī)104始終工作在設(shè)定的最佳工作點(diǎn)，以達(dá)到較低的油耗和較高的工作效率，同時(shí)也降低了液壓系統(tǒng)的壓力和流量損失。發(fā)動(dòng)機(jī)104和泵105功率匹配的改善，使液壓系統(tǒng)既充分利用了發(fā)動(dòng)機(jī)104具有的克服短時(shí)、沖擊性負(fù)載的功率(扭矩)特性，又解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中發(fā)動(dòng)機(jī)104功率選擇過(guò)大的問(wèn)題。挖掘機(jī)控制系統(tǒng)包括2個(gè)基本控制回路:①發(fā)動(dòng)機(jī)104轉(zhuǎn)速控制回路，其作用是讓操作者根據(jù)作業(yè)工況要求選擇發(fā)動(dòng)機(jī)104動(dòng)力模式，使發(fā)動(dòng)機(jī)104的運(yùn)行處于最佳工作工況；②液壓系統(tǒng)控制回路，其作用是根據(jù)負(fù)載變化引起的發(fā)動(dòng)機(jī)104轉(zhuǎn)速的變化，利用模糊控制策略，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)變量泵的輸出流量，使之與負(fù)載的變化相匹配，以達(dá)到充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)104功率并減少液壓系統(tǒng)的流量損失。
[0032]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分相互參見(jiàn)即可。
[0033]盡管這里參照本發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，其特征在于，包括模糊控制器、變量泵調(diào)節(jié)機(jī)、油門控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)、泵和壓力傳感器；所述模糊控制器與所述變量泵調(diào)節(jié)機(jī)連接，所述變量泵調(diào)節(jié)機(jī)與所述泵連接，所述泵與所述壓力傳感器連接，所述壓力傳感器與所述模糊控制器連接，所述模糊控制器還與所述油門控制器連接，所述油門控制器再與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)再與所述泵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)速傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器連接在所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述泵之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速傳感器與所述模糊控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速傳感器為電容式轉(zhuǎn)速傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，其特征在于，還包括溢流閥，所述溢流閥與所述模糊控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，其特征在于，所述溢流閥為直動(dòng)型溢流閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，其特征在于，所述模糊控制器為PID調(diào)節(jié)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，其特征在于，所述泵為變量泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，其特征在于，所述壓力傳感器為半導(dǎo)體壓電阻型壓力傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)的液壓節(jié)能模糊控制裝置，其特征在于，所述油門控制器為手油門控制器。
【文檔編號(hào)】E02F9/22GK104420495SQ201310408868
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】吳堅(jiān) 申請(qǐng)人:吳堅(jiān)