一種壓力控制泵的流量控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓力控制泵的流量控制方法，屬于機(jī)械控制領(lǐng)域，壓力控制泵1依次與比例閥2、控制器3、先導(dǎo)手柄4相連。先導(dǎo)手柄4上設(shè)有先導(dǎo)壓力傳感器，壓力控制泵1上設(shè)有流量反饋傳感器。先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器分別與控制器相連。流量控制方法包括控制器3通過先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器的采集信號(hào)制定先導(dǎo)壓力-需求流量曲線，并進(jìn)行流量監(jiān)測PID。本發(fā)明的技術(shù)方案通過采用流量隨動(dòng)補(bǔ)償控制方式，影響壓力輸出指令，使壓力控制泵的壓力既能達(dá)到控制壓力，又能達(dá)到較好的微動(dòng)作需求流量。
【專利說明】一種壓力控制泵的流量控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備控制領(lǐng)域，涉及一種流量控制方法，尤其涉及一種壓力控制泵的流量控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓泵作為液壓挖掘機(jī)的液壓動(dòng)力輸出源，是挖掘機(jī)中一個(gè)極其重要的組成部件。為配合整個(gè)液壓系統(tǒng)高效穩(wěn)定工作，現(xiàn)在液壓泵的控制方式一般采用電液綜合控制的方式，由電氣控制系統(tǒng)采集各種控制和反饋信號(hào)，做出判斷并通過比例閥控制液壓泵的輸出。壓力控制泵就是其中液壓泵的一種控制方式，相比于流量控制泵的電信號(hào)直接控制輸出流量的方式，壓力控制泵是電信號(hào)直接控制泵出口輸出壓力。
[0003]如圖1是一種壓力控制泵基本原理圖，壓力平衡閥V1、V2的左右移動(dòng)決定主泵斜盤調(diào)節(jié)油缸大小腔的進(jìn)回油，從而決定主泵的輸出排量。
[0004]壓力平衡閥左側(cè)是主泵壓力，右側(cè)是比例電磁閥的輸出先導(dǎo)壓力。當(dāng)兩側(cè)壓力平衡時(shí)，斜盤調(diào)節(jié)穩(wěn)定，主泵輸出穩(wěn)定排量。因此，電氣控制系統(tǒng)通過控制泵的比例閥電流，決定泵的輸出壓力。
[0005]但是系統(tǒng)壓力另一方面取決于負(fù)載情況，當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，泵的輸出流量會(huì)較大，導(dǎo)致在手柄微控時(shí)操作性較差。
[0006]如圖2為現(xiàn)在常用的壓力控制泵控制原理圖，針對(duì)此控制方式主要存在如下兩種技術(shù)問題:
[0007]( I)先導(dǎo)手柄-主泵壓力曲線直接決定手柄行程與主泵壓力之間關(guān)系，先導(dǎo)手柄并不能直接控制主泵輸出流量，當(dāng)存在主泵負(fù)載較小且需要微控時(shí)，操作性較差；
[0008](2)反饋流量-主泵壓力曲線決定主泵的輸出功率，當(dāng)全功率輸出負(fù)載由重變輕時(shí)，動(dòng)作速度明顯變快，動(dòng)作速度變化較大。容易造成操作的不可控感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]有鑒于此，本發(fā)明通過采用流量隨動(dòng)補(bǔ)償控制方式，影響壓力輸出指令，使壓力控制泵的壓力既能達(dá)到控制壓力，又能達(dá)到較好的微動(dòng)作需求流量。
[0010]為達(dá)到上述目的，具體技術(shù)方案如下:
[0011]提供一種壓力控制泵的流量控制方法，所述壓力控制泵依次與比例閥、控制器、先導(dǎo)手柄相連，所述先導(dǎo)手柄上設(shè)有先導(dǎo)壓力傳感器，所述壓力控制泵上設(shè)有流量反饋傳感器，所述先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器分別與所述控制器相連，所述流量控制方法包括:
[0012]步驟1，所述控制器通過所述先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器的采集信號(hào)分別計(jì)算所述壓力控制泵的需求輸出壓力值；
[0013]步驟2，所述控制器通過所述先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器的采集信號(hào)制定先導(dǎo)壓力-需求流量曲線，并進(jìn)行流量監(jiān)測PID ；[0014]步驟3，通過所述步驟I中的需求壓力值和步驟2中的流量監(jiān)測PID輸出控制參數(shù)結(jié)合形成所述壓力控制泵壓力指令值；
[0015]步驟4，所述控制器通過所述壓力控制泵壓力指令值控制所述壓力控制泵的壓力。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟I中通過所述先導(dǎo)壓力傳感器的采集信號(hào)制定先導(dǎo)壓力-需求壓力曲線，并得出所述的需求輸出壓力值。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟I中通過所述流量反饋傳感器的采集信號(hào)制定反饋流量-需求壓力曲線，并得出所述的需求輸出壓力值。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟3中當(dāng)所述壓力控制泵的負(fù)載較小，所述流量監(jiān)測PID輸出負(fù)控量。
[0019]優(yōu)選的,所述先導(dǎo)手柄包括第一先導(dǎo)手柄和第二先導(dǎo)手柄。
[0020]優(yōu)選的，所述比例閥為電磁比例閥。
[0021]優(yōu)選的，所述控制器通過向所述電磁比例閥輸出壓力指令值控制所述壓力控制泵的壓力。
[0022]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)有:
[0023]1、通過對(duì)壓力控制泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，既保留了原有壓力控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，又能使壓力控制系統(tǒng)具有流量控制泵的微控性較好的特性；
[0024]2、通過增加流量隨動(dòng)補(bǔ)償控制方式，使液壓系統(tǒng)在快速響應(yīng)大負(fù)載變化時(shí)，能夠增加柔和性，減小了系統(tǒng)運(yùn)行中的壓力沖擊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0026]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的原理示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的原理示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的流程結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]其中，I為壓力控制栗、2為比例閥、3為控制器、4為先導(dǎo)手柄。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0032]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相
互組合。
[0033]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做具體闡釋。
[0034]如圖1中所示的本發(fā)明的實(shí)施例的一種壓力控制泵的流量控制方法，壓力控制泵I依次與比例閥2、控制器3、先導(dǎo)手柄4相連。先導(dǎo)手柄4上設(shè)有先導(dǎo)壓力傳感器，壓力控制泵I上設(shè)有流量反饋傳感器。先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器分別與控制器相連。流量控制方法包括:
[0035]步驟1，控制器3通過先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器的采集信號(hào)分別計(jì)算壓力控制泵I的需求輸出壓力值；
[0036]步驟2，控制器3通過先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器的采集信號(hào)制定先導(dǎo)壓力-需求流量曲線，并進(jìn)行流量監(jiān)測PID (比例-積分-微分)；
[0037]步驟3，通過步驟I中的需求壓力值和步驟2中的流量監(jiān)測PID輸出控制參數(shù)結(jié)合形成壓力控制泵I壓力指令值；
[0038]步驟4，控制器3通過壓力控制泵I壓力指令值控制壓力控制泵I的壓力。
[0039]本發(fā)明的實(shí)施例通過采用流量隨動(dòng)補(bǔ)償控制方式，影響壓力輸出指令，使壓力控制泵的壓力既能達(dá)到控制壓力，又能達(dá)到較好的微動(dòng)作需求流量。
[0040]如圖1和2中所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，針對(duì)壓力控制泵I直接控制方式為主泵出油口壓力，比較難以控制輸出流量的缺陷，提出了在原方案基礎(chǔ)上增加流量隨動(dòng)補(bǔ)償控制方式，即除了采用先導(dǎo)壓力和恒功率壓力控制之外，增加先導(dǎo)壓力-需求流量曲線，并增加流量監(jiān)測PID。當(dāng)由于負(fù)載較小，而又需要微控操作時(shí)，流量監(jiān)測PID輸出負(fù)控量，影響壓力輸出指令，使壓力控制泵I的壓力既能達(dá)到控制壓力，又能達(dá)到較好的微動(dòng)作需求流量。具體包括:
[0041](I)各動(dòng)作先導(dǎo)手柄4壓力需求控制
[0042]通過安裝各動(dòng)作先導(dǎo)壓力傳感器，控制器3采集各動(dòng)作先導(dǎo)手柄4先導(dǎo)壓力，通過控制器3中各先導(dǎo)壓力-需求壓力得出各動(dòng)作對(duì)泵的需求輸出壓力，通過對(duì)比各動(dòng)作需求輸出壓力最大值，最終得出先導(dǎo)手柄-需求輸出壓力控制值。
[0043](2)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出恒功率控制
[0044]為滿足最大利用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，針對(duì)實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)匹配情況，需要針對(duì)壓力控制泵I全功率工作時(shí)的吸收功率進(jìn)行恒功率限制。通過在泵體安裝流量反饋傳感器，采集發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際的流量輸出情況，針對(duì)泵壓力上限進(jìn)行限制。使泵工作在恒功率曲線上。
[0045](3)流量隨動(dòng)控制
[0046]考慮到泵本身的控制方式為控制系統(tǒng)直接控制主泵輸出壓力，反饋信號(hào)為輸出流量，為保證輸出流量可控，在控制系統(tǒng)中增加先導(dǎo)壓力-需求流量曲線，并通過流量隨動(dòng)PID，不斷影響上述兩個(gè)控制的輸出參數(shù)，使泵輸出流量可以微控。當(dāng)由于負(fù)載較小，而又需要微控操作時(shí)，流量監(jiān)測PID輸出負(fù)控量，影響壓力輸出指令，使壓力控制泵I的壓力既能達(dá)到控制壓力，又能達(dá)到較好的微動(dòng)作需求流量。
[0047]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種壓力控制泵的流量控制方法，所述壓力控制泵(I)依次與比例閥(2)、控制器(3)、先導(dǎo)手柄(4)相連，所述先導(dǎo)手柄(4)上設(shè)有先導(dǎo)壓力傳感器，所述壓力控制泵(I)上設(shè)有流量反饋傳感器，所述先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器分別與所述控制器(3)相連，其特征在于，所述流量控制方法包括: 步驟1，所述控制器(3)通過所述先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器的采集信號(hào)分別計(jì)算所述壓力控制泵(I)的需求輸出壓力值； 步驟2，所述控制器(3)通過所述先導(dǎo)壓力傳感器和流量反饋傳感器的采集信號(hào)制定先導(dǎo)壓力-需求流量曲線，并進(jìn)行流量監(jiān)測PID ； 步驟3，通過所述步驟I中的需求壓力值和步驟2中的流量監(jiān)測PID輸出控制參數(shù)結(jié)合形成所述壓力控制泵(I)壓力指令值； 步驟4，所述控制器(3 )通過所述壓力控制泵(I)壓力指令值控制所述壓力控制泵(I)的壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力控制泵的流量控制方法，其特征在于，所述步驟I中通過所述先導(dǎo)壓力傳感器的采集信號(hào)制定先導(dǎo)壓力-需求壓力曲線，并得出所述的需求輸出壓力值。
3.如權(quán)利要求2所述的壓力控制泵的流量控制方法，其特征在于，所述步驟I中通過所述流量反饋傳感器的采集信號(hào)制定反饋流量-需求壓力曲線，并得出所述的需求輸出壓力值。
4.如權(quán)利要求3所述的壓力控制泵的流量控制方法，其特征在于，所述步驟3中當(dāng)所述壓力控制泵(I)的負(fù)載較小，所述流量監(jiān)測PID輸出負(fù)控量。
5.如權(quán)利要求4所述的壓力控制泵的流量控制方法，其特征在于，所述先導(dǎo)手柄(4)包括第一先導(dǎo)手柄和第二先導(dǎo)手柄。
6.如權(quán)利要求5所述的壓力控制泵的流量控制方法，其特征在于，所述比例閥(2)為電磁比例閥。
7.如權(quán)利要求6所述的壓力控制泵的流量控制方法，其特征在于，所述控制器(3)通過向所述電磁比例閥輸出壓力指令值控制所述壓力控制泵(I)的壓力。
【文檔編號(hào)】F04B49/06GK103452825SQ201310416324
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】楊超, 石向星, 羅樹友 申請(qǐng)人:上海三一重機(jī)有限公司