旋挖鉆機節(jié)能控制方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種旋挖鉆機節(jié)能控制方法、裝置和系統(tǒng)。其中在節(jié)能模式下，將目標轉(zhuǎn)速n0發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以目標轉(zhuǎn)速n0進行工作；以預定頻率采集主泵出口壓力；根據(jù)采集的主泵出口壓力，確定主泵初始功率值；將主泵初始功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將主泵初始功率值作為主泵的功率上限值；根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速；選擇與發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速相對應的允許掉速區(qū)間；判斷掉速值是否在允許掉速區(qū)間內(nèi)，若掉速值大于允許掉速區(qū)間的最大值，則指示主泵減小功率上限值；若掉速值小于允許掉速區(qū)間的最小值，則指示主泵增大功率上限值。從而可有效實現(xiàn)節(jié)能，降低燃油費用，為制造商提高競爭力和經(jīng)濟效益。
【專利說明】旋挖鉆機節(jié)能控制方法、裝置和系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械領域，特別涉及一種旋挖鉆機節(jié)能控制方法、裝置和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]旋挖鉆機是一種樁工機械設備，在灌注樁、連續(xù)墻、基礎加固等基礎施工工程中得到了廣泛應用，不失為最理想的成孔作業(yè)施工機械。旋挖鉆機的作業(yè)環(huán)境比較惡劣，施工工況比較復雜，根據(jù)地質(zhì)條件不同，如土層和巖石層，其動力頭負載也不同，如果動力系統(tǒng)輸出與負載不匹配，將會導致功率浪費，或系統(tǒng)過載。
[0003]旋挖鉆機節(jié)能與否主要體現(xiàn)在燃油消耗率，做同樣的功若消耗的燃油減少，則說明節(jié)能。這不但會帶來一定的經(jīng)濟效益，而且還有利于減少環(huán)境污染，因此旋挖鉆機節(jié)能控制意義重大。
[0004]目前旋挖鉆機較多采用如圖1所示的系統(tǒng)，圖中反映出了發(fā)動機-主泵-動力頭馬達-鉆桿-負載的功率傳遞關系。其中，發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速由旋鈕電位計設定，人為可調(diào)；主泵使用帶越權控制的恒功率變量泵，泵功率上限可調(diào)，可實現(xiàn)極限載荷控制功能；動力頭馬達使用負載自適應馬達，負載增大時，系統(tǒng)壓力增大，馬達排量隨壓力呈線性增大，馬達轉(zhuǎn)速下降，以滿足較高的扭矩要求，低速大扭矩，高速小扭矩，根據(jù)負載情況自動調(diào)整工作效率，以適應負載可獲得一定的節(jié)能效果。
[0005]對于極限載荷控制來說，根據(jù)發(fā)動機各目標轉(zhuǎn)速下的最大功率，來設定泵的功率上限，系統(tǒng)達到此功率上限，泵自動進入恒功率控制，與發(fā)動機功率相匹配，可防止發(fā)動機過載，憋熄火，起到一定節(jié)能作用。
[0006]然而，現(xiàn)有技術中存在以下缺陷:
[0007]1、對于動力頭馬達負載自適應控制,在一定壓力區(qū)間內(nèi)，馬達自動調(diào)節(jié),但壓力和排量只能按單一線性規(guī)則調(diào)節(jié)；壓力區(qū)間外為定量馬達，無調(diào)節(jié)功能。
[0008]2、極限載荷控制:根據(jù)發(fā)動機各目標轉(zhuǎn)速下的最大功率，來設定泵的功率上限，系統(tǒng)達到此功率上限，泵進入恒功率工作，與發(fā)動機功率相匹配，可防止發(fā)動機過載，憋熄火，起到一定節(jié)能作用，但覆蓋面窄，只適用于大負載情況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明實施例提供一種旋挖鉆機節(jié)能控制方法、裝置和系統(tǒng)。通過對負載、主泵和發(fā)動機這三者進行功率匹配，從而最大限度地挖掘節(jié)能空間。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種旋挖鉆機節(jié)能控制方法，包括:
[0011]將目標轉(zhuǎn)速no發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速no進行工作，其中nO為發(fā)動機最大功率點對應的目標轉(zhuǎn)速；
[0012]以預定頻率采集主泵出口壓力；
[0013]根據(jù)采集的主泵出口壓力，確定主泵初始功率值；
[0014]將所述主泵初始功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述主泵初始功率值作為主泵的功率上限值；
[0015]根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速；
[0016]選擇與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速相對應的允許掉速區(qū)間；
[0017]判斷發(fā)動機當前反饋的實際轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速的差值是否在所述允許掉速區(qū)間內(nèi)；
[0018]若所述差值大于所述允許掉速區(qū)間的最大值，則向主泵發(fā)送功率減小信息，以便主泵以預定方式減小功率上限值；
[0019]若所述差值小于所述允許掉速區(qū)間的最小值，則向主泵發(fā)送功率增大信息，以便主泵以預定方式增大功率上限值。
[0020]在一個實施例中，以預定頻率采集主泵出口壓力的步驟之后，還包括:
[0021]判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第一門限值；
[0022]若采集的主泵出口壓力不大于預定的第一門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n4;
[0023]然后執(zhí)行根據(jù)采集的主泵出口壓力確定主泵初始功率值的步驟；
[0024]其中nl為發(fā)動機最小目標轉(zhuǎn)速，n4為發(fā)動機最大目標轉(zhuǎn)速。
[0025]在一個實施例中，若采集的主泵出口壓力大于預定的第一門限值，則進一步判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第二門限值，其中第一門限值小于第二門限值；
[0026]若采集的主泵出口壓力大于預定的第二門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n2;
[0027]若采集的主泵出口壓力不大于預定的第二門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl_n3;
[0028]然后執(zhí)行根據(jù)采集的主泵出口壓力確定主泵初始功率值的步驟；
[0029]其中n2和n3分別為發(fā)動機最大功率點與最大扭矩點之間的目標轉(zhuǎn)速，其中nl〈n2〈n3〈n40
[0030]在一個實施例中,將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機的步驟之前,還包括:
[0031]判斷是否接收到進入節(jié)能模式的控制信息；
[0032]若接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則執(zhí)行將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機的步驟。
[0033]在一個實施例中，若沒有接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η ；
[0034]將發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速η進行工作；
[0035]根據(jù)發(fā)動機以預定頻率反饋的轉(zhuǎn)速確定主泵的最大功率值；
[0036]將所述最大功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述最大功率值作為主泵的功率上限值。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種旋挖鉆機節(jié)能控制器，包括第一接口單元、壓力采集單元、功率值確定單元、第二接口單元、目標轉(zhuǎn)速確定單元、掉速區(qū)間選擇單元和識別單元，其中:
[0038]第一接口單元，用于將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速nO進行工作，其中nO為發(fā)動機最大功率點對應的目標轉(zhuǎn)速；
[0039]壓力采集單元，用于以預定頻率采集主泵出口壓力；[0040]功率值確定單元，用于根據(jù)采集的主泵出口壓力，確定主泵初始功率值；
[0041]第二接口單元，用于將所述主泵初始功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述主泵初始功率值作為主泵的功率上限值；根據(jù)識別單元的判斷結(jié)果，若所述差值大于所述允許掉速區(qū)間的最大值，則向主泵發(fā)送功率減小信息，以便主泵以預定方式減小功率上限值；若所述差值小于所述允許掉速區(qū)間的最小值，則向主泵發(fā)送功率增大信息，以便主泵以預定方式增大功率上限值；
[0042]目標轉(zhuǎn)速確定單元，用于根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速；
[0043]掉速區(qū)間選擇單元，用于選擇與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速相對應的允許掉速區(qū)間；
[0044]識別單元，用于判斷第一接口單元接收的發(fā)動機當前反饋的實際轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速的差值是否在所述允許掉速區(qū)間內(nèi)。
[0045]在一個實施例中，控制器還包括第一判斷單元和區(qū)間設置單元，其中:
[0046]第一判斷單元，用于在壓力采集單元以預定頻率采集主泵出口壓力后，判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第一門限值；
[0047]區(qū)間設置單元，用于根據(jù)第一判斷單元的判斷結(jié)果，若采集的主泵出口壓力不大于預定的第一門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n4 ;然后指示功率值確定單元執(zhí)行根據(jù)采集的主泵出口壓力確定主泵初始功率值的操作；
[0048]其中nl為發(fā)動機最小目標轉(zhuǎn)速，n4為發(fā)動機最大目標轉(zhuǎn)速。
[0049]在一個實施例中，控制器還包括第二判斷單元，其中:
[0050]第二判斷單元，用于根據(jù)第一判斷單元的判斷結(jié)果，若采集的主泵出口壓力大于預定的第一門限值，則進一步判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第二門限值，其中第一門限值小于第二門限值；
[0051]區(qū)間設置單元還用于根據(jù)第二判斷單元的判斷結(jié)果，若采集的主泵出口壓力大于預定的第二門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n2 ;若采集的主泵出口壓力不大于預定的第二門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n3 ;然后指示功率值確定單元執(zhí)行根據(jù)采集的主泵出口壓力確定主泵初始功率值的操作；
[0052]其中n2和n3分別為發(fā)動機最大功率點與最大扭矩點之間的目標轉(zhuǎn)速，其中nl〈n2〈n3〈n40
[0053]在一個實施例中，控制器還包括模式控制單元，其中:
[0054]模式控制單元，用于判斷是否接收到進入節(jié)能模式的控制信息；若接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則指示第一接口單元執(zhí)行將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機的操作。
[0055]在一個實施例中，目標轉(zhuǎn)速確定單元還用于根據(jù)模式控制單元的判斷結(jié)果，若沒有接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η ；
[0056]第一接口單元還用于將發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速η進行工作；
[0057]功率值確定單元還用于根據(jù)第一接口單元接收的發(fā)動機以預定頻率反饋的轉(zhuǎn)速確定主泵的最大功率值；
[0058]第二接口單元還用于將所述最大功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述最大功率值作為主泵的功率上限值。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種旋挖鉆機節(jié)能控制系統(tǒng)，包括旋鈕電位計、發(fā)動機、主泵、動力頭馬達、鉆桿和控制器，控制器分別與旋鈕電位計、發(fā)動機和主泵連接，控制器為上述任一實施例涉及的控制器。
[0060]在一個實施例中，主泵上設有用于控制主泵排量的液控手柄。
[0061]本發(fā)明通過旋鈕電位計控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)發(fā)動機的掉速值調(diào)整主泵的功率上限，從而可有效實現(xiàn)節(jié)能，降低燃油費用，為制造商提高競爭力和經(jīng)濟效益，并能減少污染排放。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0062]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0063]圖1為現(xiàn)有技術中旋挖鉆機系統(tǒng)控制框圖。
[0064]圖2為本發(fā)明旋挖鉆機節(jié)能控制方法一個實施例的示意圖。
[0065]圖3為本發(fā)明旋挖鉆機節(jié)能控制方法另一實施例的示意圖。
[0066]圖4為本發(fā)明非節(jié)能控制方法一個實施例的示意圖。
[0067]圖5為本發(fā)明旋挖鉆機節(jié)能控制器一個實施例的示意圖。
[0068]圖6為本發(fā)明旋挖鉆機節(jié)能控制器另一實施例的示意圖。
[0069]圖7為本發(fā)明旋挖鉆機節(jié)能控制系統(tǒng)一個實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0070]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0071]除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0072]同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。
[0073]對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。
[0074]在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。
[0075]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0076]圖2為本發(fā)明旋挖鉆機節(jié)能控制方法一個實施例的示意圖。優(yōu)選的，本實施例的方法步驟可由控制器執(zhí)行。
[0077]步驟201，將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速nO進行工作。
[0078]其中nO為發(fā)動機最大功率點對應的目標轉(zhuǎn)速。
[0079]步驟202，以預定頻率采集主泵出口壓力。
[0080]步驟203，根據(jù)采集的主泵出口壓力，確定主泵初始功率值。
[0081]步驟204，將所述主泵初始功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述主泵初始功率值作為主泵的功率上限值。
[0082]步驟205，根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速。
[0083]步驟206，選擇與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速相對應的允許掉速區(qū)間。
[0084]其中，不同的目標轉(zhuǎn)速對應允許的掉速區(qū)間不同，目標轉(zhuǎn)速越高，允許掉速值越大。
[0085]步驟207，判斷發(fā)動機當前反饋的實際轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速的差值是否在所述允許掉速區(qū)間內(nèi)。
[0086]其中，將發(fā)動機當前反饋的實際轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速的差值稱為掉速值。
[0087]若掉速值大于所述允許掉速區(qū)間的最大值，則執(zhí)行步驟208 ;若掉速值小于所述允許掉速區(qū)間的最小值，則執(zhí)行步驟209。
[0088]步驟208，向主泵發(fā)送功率減小信息，以便主泵以預定方式減小功率上限值。之后，不再執(zhí)行本實施例的其它步驟。
[0089]步驟209，向主泵發(fā)送功率增大信息，以便主泵以預定方式增大功率上限值。
[0090]基于本發(fā)明上述實施例提供的旋挖鉆機節(jié)能控制方法，通過旋鈕電位計控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)發(fā)動機的掉速值調(diào)整主泵的功率上限，從而可有效實現(xiàn)節(jié)能。
[0091]圖3為本發(fā)明旋挖鉆機節(jié)能控制方法另一實施例的示意圖。其中:
[0092]步驟301,進入節(jié)能模式。
[0093]優(yōu)選的，可判斷是否接收到進入節(jié)能模式的控制信息。若接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則表明用戶選擇進入節(jié)能模式。
[0094]步驟302，將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速nO進行工作。
[0095]步驟303，以預定頻率采集主泵出口壓力。
[0096]步驟304，判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第一門限值。若采集的主泵出口壓力不大于預定的第一門限值，則執(zhí)行步驟305 ;若采集的主泵出口壓力大于預定的第一門限值，則執(zhí)行步驟306。
[0097]步驟305，將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl_n4。然后執(zhí)行步驟309。
[0098]步驟306，判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第二門限值。若采集的主泵出口壓力大于預定的第二門限值，則執(zhí)行步驟307 ;若采集的主泵出口壓力不大于預定的第二門限值，則執(zhí)行步驟308。
[0099]步驟307，將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl_n2。然后執(zhí)行步驟309。
[0100]步驟308，將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl_n3。
[0101]其中，第一門限值小于第二門限值，第一門限值為小負載和中等負載壓力分界線，第二門限值為大負載和中等負載壓力分界線。nl為發(fā)動機最小目標轉(zhuǎn)速，n4為發(fā)動機最大目標轉(zhuǎn)速，n2和n3分別為發(fā)動機最大功率點與最大扭矩點之間的目標轉(zhuǎn)速,其中nl〈n2〈n3〈n40
[0102]通過上述處理，旋鈕電位計依然起作用，但對發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間進行了調(diào)整，改變了調(diào)整精度。
[0103]步驟309，根據(jù)采集的主泵出口壓力，確定主泵初始功率值。[0104]步驟310，將所述主泵初始功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述主泵初始功率值作為主泵的功率上限值。
[0105]步驟311，根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速。
[0106]步驟312，選擇與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速相對應的允許掉速區(qū)間。
[0107]步驟313，判斷發(fā)動機當前反饋的實際轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速的差值是否在所述允許掉速區(qū)間內(nèi)。
[0108]若掉速值大于所述允許掉速區(qū)間的最大值，則執(zhí)行步驟314;若掉速值小于所述允許掉速區(qū)間的最小值，則執(zhí)行步驟315。
[0109]步驟314，向主泵發(fā)送功率減小信息，以便主泵以預定方式減小功率上限值。之后，不再執(zhí)行本實施例的其它步驟。
[0110]步驟315，向主泵發(fā)送功率增大信息，以便主泵以預定方式增大功率上限值。
[0111]圖4為本發(fā)明非節(jié)能控制方法一個實施例的示意圖。其中，若用戶未選擇進入節(jié)能模式，則可由控制器執(zhí)行以下操作:
[0112]步驟401，根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η。
[0113]步驟402，將發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速η進行工作。
[0114]步驟403，根據(jù)發(fā)動機以預定頻率反饋的轉(zhuǎn)速確定主泵的最大功率值。
[0115]步驟404，將所述最大功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述最大功率值作為主泵的功率上限值。
[0116]圖5為本發(fā)明旋挖鉆機節(jié)能控制器一個實施例的示意圖。其中，控制器可包括第一接口單元501、壓力采集單元502、功率值確定單元503、第二接口單元504、目標轉(zhuǎn)速確定單元505、掉速區(qū)間選擇單元506和識別單元507。其中:
[0117]第一接口單元501，用于將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速nO進行工作，其中nO為發(fā)動機最大功率點對應的目標轉(zhuǎn)速。
[0118]壓力采集單元502，用于以預定頻率采集主泵出口壓力。
[0119]功率值確定單元503，用于根據(jù)采集的主泵出口壓力，確定主泵初始功率值。
[0120]第二接口單元504，用于將所述主泵初始功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述主泵初始功率值作為主泵的功率上限值；根據(jù)識別單元507的判斷結(jié)果，若所述差值大于所述允許掉速區(qū)間的最大值，則向主泵發(fā)送功率減小信息，以便主泵以預定方式減小功率上限值；若所述差值小于所述允許掉速區(qū)間的最小值，則向主泵發(fā)送功率增大信息，以便主泵以預定方式增大功率上限值。
[0121]目標轉(zhuǎn)速確定單元505，用于根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速。
[0122]掉速區(qū)間選擇單元506，用于選擇與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速相對應的允許掉速區(qū)間。
[0123]識別單元507，用于判斷第一接口單元501接收的發(fā)動機當前反饋的實際轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速的差值是否在所述允許掉速區(qū)間內(nèi)。
[0124]基于本發(fā)明上述實施例提供的旋挖鉆機節(jié)能控制方法，通過旋鈕電位計控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)發(fā)動機的掉速值調(diào)整主泵的功率上限，從而可有效實現(xiàn)節(jié)能。
[0125]圖6為本發(fā)明旋挖鉆機節(jié)能控制器另一實施例的示意圖。與圖5所示實施例相比，在圖6所示實施例中，控制器還包括第一判斷單元601和區(qū)間設置單元602，其中:
[0126]第一判斷單元601，用于在壓力采集單元502以預定頻率采集主泵出口壓力后，判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第一門限值。
[0127]區(qū)間設置單元602，用于根據(jù)第一判斷單元601的判斷結(jié)果，若采集的主泵出口壓力不大于預定的第一門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n4 ；然后指示功率值確定單元503執(zhí)行根據(jù)采集的主泵出口壓力確定主泵初始功率值的操作。
[0128]其中nl為發(fā)動機最小目標轉(zhuǎn)速，n4為發(fā)動機最大目標轉(zhuǎn)速。
[0129]優(yōu)選的，控制器還包括第二判斷單元603，其中:
[0130]第二判斷單元603，用于根據(jù)第一判斷單元601的判斷結(jié)果，若采集的主泵出口壓力大于預定的第一門限值，則進一步判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第二門限值，其中第一門限值小于第二門限值。
[0131]區(qū)間設置單元602還用于根據(jù)第二判斷單元602的判斷結(jié)果，若采集的主泵出口壓力大于預定的第二門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n2 ；若采集的主泵出口壓力不大于預定的第二門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n3 ;然后指示功率值確定單元執(zhí)行根據(jù)采集的主泵出口壓力確定主泵初始功率值的操作。
[0132]其中n2和n3分別為發(fā)動機最大功率點與最大扭矩點之間的目標轉(zhuǎn)速,其中nl〈n2〈n3〈n40
[0133]優(yōu)選的，控制器還包括模式控制單元604，其中:
[0134]模式控制單元604，用于判斷是否接收到進入節(jié)能模式的控制信息；若接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則指示第一接口單元501執(zhí)行將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機的操作。
[0135]優(yōu)選的，目標轉(zhuǎn)速確定單元505還用于根據(jù)模式控制單元604的判斷結(jié)果，若沒有接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η。
[0136]第一接口單元501還用于將發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速η進行工作。
[0137]功率值確定單元503還用于根據(jù)第一接口單元501接收的發(fā)動機以預定頻率反饋的轉(zhuǎn)速確定主泵的最大功率值。
[0138]第二接口單元504還用于將所述最大功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述最大功率值作為主泵的功率上限值。
[0139]圖7為本發(fā)明旋挖鉆機節(jié)能控制系統(tǒng)一個實施例的示意圖。其中，該系統(tǒng)可包括旋鈕電位計、發(fā)動機、主泵、動力頭馬達、鉆桿和控制器。其中，控制器分別與旋鈕電位計、發(fā)動機和主泵連接，控制器為圖5和圖6中任一實施例涉及的控制器。
[0140]基于本發(fā)明上述實施例提供的旋挖鉆機節(jié)能控制系統(tǒng)，通過旋鈕電位計控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)發(fā)動機的掉速值調(diào)整主泵的功率上限，從而可有效實現(xiàn)節(jié)能。
[0141 ] 優(yōu)選的，主泵上設有用于控制主泵排量的液控手柄。
[0142]通過實施本發(fā)明，可以降低旋挖鉆機使用成本、為用戶節(jié)省燃油費用、為制造商提高競爭力與經(jīng)濟效益、減少污染排放，且在原車基礎上就可實現(xiàn)，不增加成本。
[0143]本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0144]本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實際應用，并且使本領域的普通技術人員能夠理解本發(fā)明從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
【權利要求】
1.一種旋挖鉆機節(jié)能控制方法，其特征在于，包括: 將目標轉(zhuǎn)速no發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速no進行工作，其中no為發(fā)動機最大功率點對應的目標轉(zhuǎn)速； 以預定頻率采集主泵出口壓力； 根據(jù)采集的主泵出口壓力，確定主泵初始功率值； 將所述主泵初始功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述主泵初始功率值作為主泵的功率上限值； 根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速； 選擇與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速相對應的允許掉速區(qū)間； 判斷發(fā)動機當前反饋的實際轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速的差值是否在所述允許掉速區(qū)間內(nèi)； 若所述差值大于所述允許掉速區(qū)間的最大值，則向主泵發(fā)送功率減小信息，以便主泵以預定方式減小功率上限值； 若所述差值小于所述允許掉速區(qū)間的最小值，則向主泵發(fā)送功率增大信息，以便主泵以預定方式增大功率上限值。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于， 以預定頻率采集主泵出口壓力的步驟之后，還包括: 判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第一門限值； 若采集的主泵出口壓力不大于預定的第一門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n4; 然后執(zhí)行根據(jù)采集的主泵出口壓力確定主泵初始功率值的步驟； 其中nl為發(fā)動機最小目標轉(zhuǎn)速，n4為發(fā)動機最大目標轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于， 若采集的主泵出口壓力大于預定的第一門限值，則進一步判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第二門限值，其中第一門限值小于第二門限值； 若采集的主泵出口壓力大于預定的第二門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n2 ； 若采集的主泵出口壓力不大于預定的第二門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n3; 然后執(zhí)行根據(jù)采集的主泵出口壓力確定主泵初始功率值的步驟； 其中n2和n3分別為發(fā)動機最大功率點與最大扭矩點之間的目標轉(zhuǎn)速，其中nl〈n2〈n3〈n40
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于， 將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機的步驟之前，還包括: 判斷是否接收到進入節(jié)能模式的控制信息； 若接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則執(zhí)行將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機的步驟。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于， 若沒有接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速n ；將發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速η進行工作； 根據(jù)發(fā)動機以預定頻率反饋的轉(zhuǎn)速確定主泵的最大功率值； 將所述最大功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述最大功率值作為主泵的功率上限值。
6.一種旋挖鉆機節(jié)能控制器，其特征在于，包括第一接口單元、壓力采集單元、功率值確定單元、第二接口單元、目標轉(zhuǎn)速確定單元、掉速區(qū)間選擇單元和識別單元，其中: 第一接口單元，用于將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速nO進行工作，其中nO為發(fā)動機最大功率點對應的目標轉(zhuǎn)速； 壓力采集單元，用于以預定頻率采集主泵出口壓力； 功率值確定單元，用于根據(jù)采集的主泵出口壓力，確定主泵初始功率值； 第二接口單元，用于將所述主泵初始功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述主泵初始功率值作為主泵的功率上限值；根據(jù)識別單元的判斷結(jié)果，若所述差值大于所述允許掉速區(qū)間的最大值，則向主泵發(fā)送功率減小信息，以便主泵以預定方式減小功率上限值；若所述差值小于所述允許掉速區(qū)間的最小值，則向主泵發(fā)送功率增大信息，以便主泵以預定方式增大功率上限值； 目標轉(zhuǎn)速確定單元，用于根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速；掉速區(qū)間選擇單元，用于選擇與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速相對應的允許掉速區(qū)間；識別單元，用于判斷第一接 口單元接收的發(fā)動機當前反饋的實際轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動機當前的目標轉(zhuǎn)速的差值是否在所述允許掉速區(qū)間內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求6所述的控制器，其特征在于，還包括第一判斷單元和區(qū)間設置單元，其中: 第一判斷單元，用于在壓力采集單元以預定頻率采集主泵出口壓力后，判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第一門限值； 區(qū)間設置單元，用于根據(jù)第一判斷單元的判斷結(jié)果，若采集的主泵出口壓力不大于預定的第一門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n4 ;然后指示功率值確定單元執(zhí)行根據(jù)采集的主泵出口壓力確定主泵初始功率值的操作； 其中nl為發(fā)動機最小目標轉(zhuǎn)速，n4為發(fā)動機最大目標轉(zhuǎn)速。
8.根據(jù)權利要求7所述的控制器，其特征在于，還包括第二判斷單元，其中: 第二判斷單元，用于根據(jù)第一判斷單元的判斷結(jié)果，若采集的主泵出口壓力大于預定的第一門限值，則進一步判斷采集的主泵出口壓力是否大于預定的第二門限值，其中第一門限值小于第二門限值； 區(qū)間設置單元還用于根據(jù)第二判斷單元的判斷結(jié)果，若采集的主泵出口壓力大于預定的第二門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n2 ;若采集的主泵出口壓力不大于預定的第二門限值，則將旋鈕電位計調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)區(qū)間設置為nl-n3 ;然后指示功率值確定單元執(zhí)行根據(jù)采集的主泵出口壓力確定主泵初始功率值的操作； 其中η 2和η 3分別為發(fā)動機最大功率點與最大扭矩點之間的目標轉(zhuǎn)速，其中nl〈n2〈n3〈n40
9.根據(jù)權利要求6所述的控制器，其特征在于，還包括模式控制單元，其中: 模式控制單元，用于判斷是否接收到進入節(jié)能模式的控制信息；若接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則指示第一接口單元執(zhí)行將目標轉(zhuǎn)速nO發(fā)送給發(fā)動機的操作。
10.根據(jù)權利要求9所述的控制器，其特征在于， 目標轉(zhuǎn)速確定單元還用于根據(jù)模式控制單元的判斷結(jié)果，若沒有接收到進入節(jié)能模式的控制信息，則根據(jù)旋鈕電位計的當前設置確定發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η ; 第一接口單元還用于將發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速η發(fā)送給發(fā)動機，以便發(fā)動機以所述目標轉(zhuǎn)速η進行工作； 功率值確定單元還用于根據(jù)第一接口單元接收的發(fā)動機以預定頻率反饋的轉(zhuǎn)速確定主泵的最大功率值； 第二接口單元還用于將所述最大功率值發(fā)送給主泵，以便主泵將所述最大功率值作為主泵的功率上限值。
11.一種旋挖鉆機節(jié)能控制系統(tǒng)，包括旋鈕電位計、發(fā)動機、主泵、動力頭馬達、鉆桿和控制器，其特征在于，控制器分別與旋鈕電位計、發(fā)動機和主泵連接，控制器為權利要求6-10中任一項涉及的 控制器。
12.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于， 主泵上設有用于控制主泵排量的液控手柄。
【文檔編號】E21B44/00GK103899291SQ201410168101
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權日:2014年4月24日
【發(fā)明者】左帥, 胡傳正, 徐楠 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司