本技術涉及流量控制領域,具體涉及針對電動工程機械的流量需求控制方法及設備。
背景技術:
1、在現代工程機械領域,燃油工程機械耗油量大,環境污染嚴重,電動工程機械(比如,電動挖掘機、電動裝載機、電動叉車等)憑借其高效、環保等優勢,逐漸受到關注。
2、然而傳統的方案中,具有以下缺點:
3、1、開環控制,依賴經驗標定:傳統方案通過固定曲線(比如,手柄開度-流量線性映射)控制流量,容易導致高壓工況下流量超限,引發溢流或功率過載。
4、2、靜態響應特性:采用固定斜率的流量響應曲線,難以適應不同作業場景(比如,精細操作需低靈敏度,重載需高響應),操控靈活性差。
5、3、缺乏壓力耦合保護:未實時監測主泵壓力,電機過載或溢流風險高,尤其油改電后電機短時過載能力易導致液壓泵超功率損壞。
技術實現思路
1、為了解決上述問題,本技術提出了針對電動工程機械的流量需求控制方法,包括:
2、根據先導手柄開度電壓值,確定先導手柄開度值;
3、根據所述先導手柄開度值,以及預設的液壓油需求響應特性值,得到液壓油需求流量值;
4、獲取主泵壓力值,并根據所述主泵壓力值對所述液壓油需求流量值進行動態修正,得到修正流量值;
5、根據所述修正流量值,調節第一比例閥的電流,控制第一比例閥的開度值。
6、在一個示例中,根據先導手柄開度電壓值,確定先導手柄開度值,具體包括:
7、確定先導手柄開度電壓值的電壓輸出范圍,并根據所述電壓輸出范圍設置多個電壓輸出區間;
8、若所述先導手柄開度電壓值命中兩端的電壓輸出區間,則確定所述先導手柄開度值為該電壓輸出區間對應的固定值;
9、若所述先導手柄開度電壓值命中中間的電壓輸出區間,則基于所述先導手柄開度電壓值在該電壓輸出區間中的百分比位置,確定對應的先導手柄開度值。
10、在一個示例中,根據所述先導手柄開度值,以及預設的液壓油需求響應特性值,得到液壓油需求流量值,具體包括:
11、確定預設的標定開度值,以及液壓油需求響應特性值;其中,所述液壓油需求響應特性值與液壓油控制響應情況呈正相關;
12、當所述先導手柄開度值低于所述標定開度值時,根據所述液壓油需求流量值的最低值,將所述液壓油需求響應特性值作為k值,生成第一線性關系;
13、根據所述第一線性關系,確定所述液壓油需求流量值在所述標定開度值對應的指定流量值;
14、當所述先導手柄開度值高于所述標定開度值時,根據所述指定流量值,以及所述液壓油需求流量值的最高值,生成第二線性關系。
15、在一個示例中,根據所述主泵壓力值對所述液壓油需求流量值進行動態修正,得到修正流量值,具體包括:
16、根據主泵最大輸出流量和主泵最大吸收功率,確定主泵轉折壓力值;并確定預設的溢流保護壓力值,以及低于所述溢流保護壓力值的標定壓力值;
17、當所述主泵壓力值小于所述主泵轉折壓力值時,直接采用所述液壓油需求流量值作為修正流量值;
18、當所述主泵壓力值大于所述主泵轉折壓力值,且低于所述標定壓力值時,根據所述主泵壓力值和所述主泵最大吸收功率,計算得到修正流量值;
19、當所述主泵壓力值大于所述標定壓力值時,對所述主泵壓力值進行調節,以使所述主泵壓力值低于所述溢流保護壓力值。
20、在一個示例中,所述方法還包括:
21、通過預先設置多個壓力傳感器,分別獲取對應的主泵壓力值;
22、基于所述壓力傳感器的設置位置,確定所述壓力傳感器的動態權重因子;
23、當存在至少一個壓力傳感器對應的主泵壓力值大于所述主泵轉折壓力值或所述標定壓力值時,分別通過第一權重因子、第二權重因子,對所有壓力傳感器對應的主泵壓力值進行加權求和,得到綜合主泵壓力值,并通過所述綜合主泵壓力值,確定所述主泵壓力值是否達到所述主泵轉折壓力值或所述標定壓力值;
24、其中,所述第二權重因子相比于所述第一權重因子中,不同壓力傳感器之間的動態權重因子的離散程度更低。
25、在一個示例中,根據所述修正流量值,調節第一比例閥的電流,控制第一比例閥的開度值,具體包括:
26、確定第一比例閥線圈的正端接高邊驅動芯片的輸出端,通過所述高邊驅動芯片對電磁閥的高邊驅動;
27、確定第一比例閥的線圈的負端接電流采樣電阻后,通過低邊驅動的mos管對電磁閥的低邊驅動;其中,所述mos管的控制是通過低端驅動芯片實現的。
28、在一個示例中,所述方法還包括:
29、確定所述第一比例閥所屬的液壓泵模塊,以及所述液壓泵模塊所屬的車輛系統;其中,所述車輛系統包括:大臂能量回收模塊、回轉能量回收模塊、液壓泵模塊、電池模塊、電網模塊、直流母線;
30、所述大臂能量回收模塊通過升壓直流-直流變換器與所述直流母線連接,將能量回收得到的電能向所述直流母線輸送;
31、所述回轉能量回收模塊與所述直流母線連接,將能量回收得到的電能向所述直流母線輸送;
32、所述液壓泵模塊與所述直流母線連接,通過接收直流母線輸送的電能,驅動液壓泵工作;
33、所述電池模塊通過雙向直流-直流變換器與所述直流母線連接,接收直流母線輸送的電能進行充電,和/或,向所述直流母線輸送電能;
34、所述電網模塊通過整流模塊與所述直流母線連接,向所述直流母線輸送電能。
35、在一個示例中,所述大臂能量回收模塊包括依次連接的:第二比例閥、大臂液壓馬達、發電機、整流橋、升壓直流-直流變換器;
36、所述回轉能量回收模塊的能量回收過程包括:
37、獲取大臂下降手柄開度,并根據所述大臂下降手柄開度,確定控制比例閥開度;其中,所述大臂下降手柄開度與所述控制比例閥開度呈負相關;
38、通過所述第二比例閥,對流入大臂液壓馬達的大臂下降高壓液壓油的流量進行調節;
39、通過所述大臂液壓馬達,通過高壓液壓油驅動發電機;
40、通過所述發電機,將機械能轉換為交流電能;
41、通過所述整流橋,將交流電能轉換為直流電能;
42、通過所述升壓直流-直流變換器,對所述直流電能進行升壓,并將升壓后的直流電能向直流母線輸送。
43、在一個示例中,所述回轉能量回收模塊包括回轉液壓馬達、低速大扭矩電機;
44、所述回轉能量回收模塊的能量回收過程包括:
45、獲取回轉手柄開度;
46、當所述回轉手柄開度大于預設回轉開度值時,獲取回轉速度;
47、當所述回轉速度低于預設速度時,控制所述回轉液壓馬達、所述低速大扭矩電機工作;
48、當所述回轉速度高于預設速度時,控制所述回轉液壓馬達關閉,單獨控制所述低速大扭矩電機工作;
49、當所述回轉手柄開度降低至低于所述預設回轉開度值時,控制所述回轉液壓馬達關閉,并控制所述低速大扭矩電機進行降速,將回轉能量轉換為電能,向直流母線輸送。
50、另一方面,本技術還提出了一種針對電動工程機械的流量需求控制設備,包括:
51、至少一個處理器;以及,
52、與所述至少一個處理器通信連接的存儲器;其中,
53、所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令,所述指令被所述至少一個處理器執行,以使所述至少一個處理器能夠:上述任一示例所述的針對電動工程機械的流量需求控制方法。
54、另一方面,本技術還提出了一種非易失性計算機存儲介質,存儲有計算機可執行指令,所述計算機可執行指令設置為:上述任一示例所述的針對電動工程機械的流量需求控制方法。
55、通過本技術提出針對電動工程機械的流量需求控制方法能夠帶來如下有益效果:
56、1、通過主泵壓力實時修正流量需求,避免高壓工況超功率輸出,降低溢流頻率,實現動態壓力修正。
57、2、預設液壓油需求響應特性值,支持不同場景靈敏度調節,提升操控適應性,實現可調響應特性。
58、3、手柄開度與壓力耦合,優先響應操作意圖,同時保障系統安全,實現人機協同優化,提升作業效率與可靠性。