洒布摊铺机加热发电机控制装置、系统和方法与流程

本发明涉及工程机械控制技术领域，特别涉及一种洒布摊铺机加热发电机控制装置、系统和方法。

背景技术：

洒布摊铺机综合了沥青混凝土摊铺机和沥青洒布车的结构特点，具有施工效率高，节约材料，施工路面质量好等优点。洒布摊铺机的加热发电机主要用来给熨平板以及乳化沥青加热系统进行供电，以保证熨平板以及乳化沥青的温度在施工过程中的稳定性。因此，加热发电机的转速控制是洒布摊铺机在施工过程中一个非常重要的环节。

现有的洒布摊铺机加热发电机控制技术，主要是通过调整液压泵与液压马达的通过电流来实现转速控制。然而，由于液压系统有一定的延时，且在发动机转速波动较大的情况下会对液压系统的稳定造成一定的干扰，因此现有的控制技术在控制过程中会导致加热发电机转速波动非常大，甚至出现超调，从而造成加热发电机损坏，产生高昂的维修费用，影响施工的连续性。

技术实现要素：

本发明的发明人发现上述现有技术中存在的问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

本发明的一个目的是提供一种洒布摊铺机加热发电机控制技术方案，能够控制加热发电机转速平稳变化，避免出现超调。

根据本发明的第一方面，提供了一种洒布摊铺机加热发电机控制装置，包括：发动机转速控制单元，用于在发动机档位切换时，控制所述发动机的转速变化速率小于厂家设定的所述发动机的转速变化速率；液压装置电流控制单元，用于在加热发电机的转速大于转速控制阀值时，根据所述发动机当前的转速，实时控制液压泵和液压马达的电流分别在液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值之内。

可选地，所述发动机转速控制单元，用于在发动机档位切换时，控制所述发动机的转速变化速率为β×k，其中0β＜1，k为厂家设定的所述发动机的转速变化速率。

可选地，所述液压装置电流控制单元包括：电流预设值设定子单元，用于根据不同的发动机转速设定相应的所述液压泵电流区间预设值和所述液压马达电流区间预设值；电流区间获取子单元，用于在所述加热发电机转速大于所述转速控制阀值时，根据所述发动机当前的转速，获取相应的所述液压泵电流区间预设值和所述液压马达电流区间预设值；电流控制子单元，用于在所述加热发电机转速大于所述转速控制阀值时，根据所述发动机当前的转速，实时控制所述液压泵和所述液压马达的电流分别在所述液压泵电流区间预设值和所述液压马达电流区间预设值之内。

可选地，所述电流预设值设定子单元设定的所述液压泵电流区间预设值和所述液压马达电流区间预设值，分别小于厂家设定的压泵电流区间和液压马达电流区间。

可选地，所述电流预设值设定子单元设定的所述液压泵电流区间预设值和所述液压马达电流区间预设值，满足所述发动机工作平稳时，所述加热发电机转速能够达到额定转速。

根据本发明的另一个方面，提供一种洒布摊铺机加热发电机控制系统，包括：发动机，用于给液压系统提供动力源；液压泵，用于给加热发电机控制系统提供动力；加热发电机，用于给加热系统提供交流电；液压马达，用于驱动所述加热发电机；以及如上所述的洒布摊铺机加热发电机控制装置。

根据本发明的又一个方面，提供一种洒布摊铺机加热发电机控制方法，包括：如果发动机档位切换，则控制所述发动机的转速变化速率小于厂家设定的所述发动机的转速变化速率；如果加热发电机的转速大于转速控制阀值，则根据所述发动机当前的转速，实时控制液压泵和液压马达的电流分别在液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值之内。

可选地，所述如果发动机档位切换，则控制所述发动机的转速变化速率小于厂家设定的所述发动机的转速变化速率包括：如果发动机档位切换，则控制所述发动机的转速变化速率为β×k，其中0<β<1，k为厂家设定的所述发动机的转速变化速率。

可选地，所述如果加热发电机的转速大于转速控制阀值，则根据所述发动机当前的转速，实时控制液压泵和液压马达的电流分别在液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值之内包括：根据不同的发动机转速设定相应的所述液压泵电流区间预设值和所述液压马达电流区间预设值；如果所述加热发电机转速大于所述转速控制阀值，则根据所述发动机当前的转速，获取相应的所述液压泵电流区间预设值和所述液压马达电流区间预设值，并控制所述液压泵和所述液压马达的电流分别在所述液压泵电流区间预设值和所述液压马达电流区间预设值之内。

可选地，所述液压泵电流区间预设值和所述液压马达电流区间预设值分别小于厂家设定的压泵电流区间和液压马达电流区间。

可选地，所述液压泵电流区间预设值和所述液压马达电流区间预设值，满足所述发动机工作平稳时，所述加热发电机转速能够达到额定转速。

本发明的一个优点在于，通过降低发动机的转速变化率，并根据当前发动机转速，实时调整液压泵与液压马达的电流保存在电流区间预设值之内，从而控制加热发电机转速平稳变化，避免出现超调。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1示出根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制装置的一个实施例的结构图。

图2示出根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制装置的另一个实施例的结构图。

图3示出根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制系统的一个实施例的结构图。

图4示出根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制方法的一个实施例的流程图。

图5示出根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制方法的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制装置的一个实施例的结构图。

如图1所示，该装置包括：发动机转速控制单元11和液压装置电流控制单元12。

在发动机档位切换时，发动机转速控制单元11调整发动机的转速变化速率，使其小于厂家设定的发动机的转速变化速率。

在一个实施例中，在发动机档位切换时，发动机转速控制单元11调整发动机的转速变化速率为β×k。其中，β为可调参数，且0β＜1；k为发动机厂家根据发动机的特性，按照一定标准进行制定的发动机转速变化速率，不同的发动机厂家，不同型号的发动机k值不一样。

在加热发电机的转速大于转速控制阀值时，液压装置电流控制单元12根据所述发动机当前的转速，实时控制液压泵和液压马达的电流分别保持在液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值之内。

在一个实施例中，当加热发电机转速|v-vs|>h时，液压装置电流控制单元12根据所述发动机当前的转速，采用pid(proportion-integral-derivative，比例-积分-微分)控制算法实时调节液压泵与液压马达的电流保持在液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值之内。其中，v为加热发电机实时转速，vs为预先设定的加热发电机目标转速，h为加热发电机转速控制阀值。

上述实施例中，本发明提出的装置控制发动机转速变化速率，使发动机转速变化平缓，降低了发动机转速波动对液压系统的冲击；而且通过对加热发电机转速的实时调整，降低了加热发电机因转速超调出现的损坏问题。

图2示出根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制装置的另一个实施例的结构图。

如图2所示，该装置包括：发动机转速控制单元11和液压装置电流控制单元22。其中，液压装置电流控制单元22包括：电流预设值设定子单元221、电流区间获取子单元222和电流控制子单元223。

其中，发动机转速控制单元11的功能可以参照上述实施例的对应描述，为简洁起见在此不再描述。

电流预设值设定子单元221根据不同的发动机转速设定相应的液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值。

在一个实施例中，在发动机工作平稳时，在保证加热发电机转速能够达到额定转速的前提下，电流预设值设定子单元221针对不同的发动机转速采集液压泵和液压马达的电流，从而设定液压泵电流区间预设值p和液压马达电流区间预设值m。例如，发电机转速保持额定转速的情况下，在发动机转速为2000、1500和1000转时，分别设定相应的电流区间p1和m1、p2和m2以及p3和m3作为液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值。

在一个实施例中，电流预设值设定子单元221设定的液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值分别小于厂家设定的压泵电流区间p和液压马达电流区间m。p与m厂家根据液压泵与液压马达自身的特性设定的，电流区间p中的最大值与最小值分别对应液压泵开口最大值与最小值。

电流区间获取子单元222在加热发电机转速大于转速控制阀值时，根据所述发动机当前的转速，获取相应的液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值。例如，获取子单元222先读取当前发动机的转速为2000转，然后获取2000转对应的液压泵与液压马达的电流区间预设值p1和m1。

电流控制子单元223在加热发电机转速大于转速控制阀值时，根据所述发动机当前的转速，实时控制液压泵和液压马达的电流分别在液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值之内。

上述实施例中，本发明提出的装置不但使发动机转速变化平缓，而且根据发动机当前转速对加热发电机转速进行实时调整，既保证了加热发电机转速的快速调制又避免了超调。

图3示出根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制系统的一个实施例的结构图。

如图3所示，该系统包括：发动机301，液压泵302，液压马达303，加热发电机304和洒布摊铺机加热发电机控制装置305。

发动机301给液压系统提供动力源，例如，液压系统包括：洒布摊铺机的行走系统、输分料系统、找平系统以及液压泵302和液压马达303；液压泵302给加热发电机控制系统提供动力；液压马达303驱动加热发电机304；加热发电机304给加热系统提供交流电，例如，加热系统的执行机构为熨平板上的加热棒；洒布摊铺机加热发电机控制装置305一方面在发动机档位切换时，控制发动机301的转速平稳变化，一方面在加热发电机304的转速大于转速控制阀值时，根据发动机301当前转速控制液压泵302和液压马达303的电流分别在液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值之内。洒布摊铺机加热发电机控制装置305的具体功能可以参照上述实施例的对应描述，为简洁起见在此不再进一步描述。

上述实施例中，本发明提出的系统一方面控制发动机转速变化速率，使发动机转速变化平缓，降低了发动机转速波动对液压系统的冲击；另一方面通过对加热发电机转速的实时调整，降低了加热发电机因转速超调出现的损坏问题。

图4示出根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制方法的一个实施例的流程图。

如图4所示，步骤401，设定液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值。

在一个实施例中，设定液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值分别小于厂家设定的压泵电流区间和液压马达电流区间。

步骤402，判断发动机是否发生档位切换。如果是，则控制发动机的转速变化速率小于厂家设定的发动机的转速变化速率(步骤403)；如果否，则继续步骤404。

在一个实施例中，如果发动机档位切换，则控制发动机的转速变化速率为β×k，其中0<β<1，k为厂家设定的发动机的转速变化速率。

步骤404，判断加热发电机的转速是否大于转速控制阀值。如果是，则根据所述发动机当前的转速，实时控制液压泵和液压马达的电流分别在液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值之内(步骤405)；如果否，则不对液压泵和液压马达的电流进行调整(步骤406)。

在一个实施例中，如果加热发电机转速满足|v-vs|>h，则根据所述发动机当前的转速，通过pid控制算法实时调节液压泵与液压马达的电流，并保证液压泵的电流和液压马达的电流分别在在液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值之内。其中，v为加热发电机实时转速，vs为预先设定的加热发电机目标转速，h为加热发电机转速控制阀值。

上述实施例中，本发明提出的方法控制发动机转速平缓变化，从而减少发动机转速波动对液压系统的冲击，减少对加热发电机转速的影响；通过预设的液压泵与液压马达的电流区间，实时调整电流避免了加热发电机转速超调。

图5示出根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制方法的另一个实施例的流程图。

如图5所示，步骤501，根据不同的发动机转速设定相应的液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值。

在一个实施例中，在发动机转速平稳，且加热发电机转速能够保持额定转速的情况下，对于不同的发动机转速，分别采集液压泵与液压马达的电流值，从而设定液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值，且预设值均小于厂家设定值。

步骤502，判断发动机是否发生档位切换。如果是，则控制所述发动机的转速变化速率为β×k，其中0<β<1，k为厂家设定的发动机的转速变化速率(步骤503)；如果否，则继续步骤504。

步骤504，判断加热发电机转速是否满足|v-vs|>h，其中，v为加热发电机实时转速，vs为预先设定的加热发电机目标转速，h为加热发电机转速控制阀值。如果是，则继续步骤505；如果否，则不对液压泵和液压马达的电流进行调整(步骤506)。

步骤505，读取发动机当前转速并获取相应的液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值。

步骤507，控制液压泵和液压马达的电流分别在液压泵电流区间预设值和液压马达电流区间预设值之内。

上述实施例中，本发明提出的方法控制发动机转速平缓变化，在达到同样目标转速的情况下所用的时间更长，从而减少因为发动机转速波动对液压系统的冲击，使液压系统更加稳定；通过实时控制液压泵与液压马达的电流在电流区间预设值之内，既保证了加热发电机转速快速调制又避免了超调，解决了加热发电机转速超调导致自身损坏的问题。

至此，已经详细描述了根据本发明的洒布摊铺机加热发电机控制装置、系统和方法。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。