一种工程机械自适应控制方法与流程

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种工程机械自适应控制方法。

背景技术：

现有工程机械(如挖掘机)的液压动作的控制，大部分采用液压先导控制技术。随着技术的进步，工程机械的电控化水平进一步提高，在液压控制转变成电气控制的过程中，存在多次信号转换，手柄信号先转换成电信号，再由电信号通过电磁铁的电磁力转换成比例阀阀芯的行程，然后由比例阀阀芯的行程转换成先导控制压力，先导控制压力控制主阀芯的行程，从而实现主系统流量的控制。

多次信号转换，且由于生产和制造的不一致性，容易出现机器性能不一致的问题，也就是说，在同样配置的挖掘机上，运行同样的控制参数，易导致操作性能差异较大，不能满足使用需求。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种工程机械自适应控制方法，其能够使操作者及时掌握工程机械的状态，以便操作者对工程机械做出调整。

本发明实施例还提供另一种工程机械自适应控制方法，其能够包容工程机械的各部件的不一致性，自动调整主泵的出口压力值，使工程机械的性能满足使用需求。

本发明实施例提供的第一种技术方案：

一种工程机械自适应控制方法包括以下步骤：

形成标准反馈图谱，所述标准反馈图谱记录标准机器的先导比例阀的控制参数与标准机器的主泵的出口压力值的对应关系；

使工程机械在与所述标准机器相同的工况条件下运作，采集所述工程机械的主泵的出口压力值；

判断所述工程机械的主泵的出口压力值是否超出根据所述标准反馈图谱确定的允许的误差范围，并显示判断结果。

上述方法的有益效果：能够根据标准反馈图谱判断工程机械的主泵的出口压力值是否超出允许的误差范围，并显示判断结果，以便操作者对工程机械做出调整，使工程机械的整机性能满足使用需求，克服由于各个部件的不一致性对整机造成的缺陷，从而实现各个部件的融合化。

进一步地，所述标准机器的先导比例阀的控制参数是指所述标准机器的先导比例阀的电流值。

进一步地，所述形成标准反馈图谱的步骤之后，还包括：将所述标准反馈图谱储存在所述工程机械的控制器中。

进一步地，所述使工程机械在与所述标准机器相同的工况条件下运作，采集所述工程机械的主泵的出口压力值的步骤包括：

使所述工程机械在运作过程中，保持所述工程机械的主泵的输出流量等于所述标准机器的主泵的输出流量。

进一步地，所述判断所述工程机械的主泵的出口压力值是否超出根据所述标准反馈图谱确定的允许的误差范围，并显示判断结果的步骤包括：

若所述工程机械的主泵的出口压力值在允许的误差范围之内，则在显示屏上显示主泵的出口压力值和未超出的判断结果，提醒操作者对所述工程机械保持原来的控制参数和操作状态；

若所述工程机械的主泵的出口压力值超出允许的误差范围，则在显示屏上显示超出的判断结果，以便操作者对所述工程机械的控制参数做出调整。

本发明实施例提供的第二种技术方案：

一种工程机械自适应控制方法包括以下步骤：

形成标准反馈图谱，所述标准反馈图谱记录标准机器的先导比例阀的控制参数与标准机器的主泵的出口压力值的对应关系；

使工程机械在与所述标准机器相同的工况条件下运作，采集所述工程机械的主泵的出口压力值；

判断所述工程机械的主泵的出口压力值是否超出根据标准反馈图谱确定的允许的误差范围，控制器根据判断结果自动调整控制参数以改变主泵的出口压力值。

上述方法的有益效果：能够根据标准反馈图谱判断工程机械的主泵的出口压力值是否超出允许的误差范围，且控制器调整控制参数以改变主泵的出口压力值，使工程机械的主泵的出口压力值满足允许的误差范围，使工程机械的工作状态自动达到标准反馈图谱的状态，使工程机械的整机性能满足使用需求，克服由于各个部件的不一致性对整机造成的缺陷，从而实现各个部件的融合化。此外，降低了生产调试难度，使整个生产调试的过程高效化和通用化。

进一步地，所述判断所述工程机械的主泵的出口压力值是否超出根据标准反馈图谱确定的允许的误差范围，控制器根据判断结果自动调整主泵的出口压力值的步骤包括：

若所述工程机械的主泵的出口压力值在允许的误差范围之内，则控制器控制所述工程机械保持原有的工作状态；

若所述工程机械的主泵的出口压力值超出允许的误差范围，则控制器根据所述标准反馈图谱调整控制参数以改变所述工程机械的主泵的出口压力值，使所述工程机械的主泵的出口压力值满足允许的误差范围。

进一步地，所述标准机器的先导比例阀的控制参数是指所述标准机器的先导比例阀的电流值。

进一步地，所述使工程机械在与所述标准机器相同的工况条件下运作，采集所述工程机械的主泵的出口压力值的步骤包括：

使所述工程机械在运作过程中，保持所述工程机械的主泵的输出流量等于所述标准机器的主泵的输出流量。

进一步地，所述控制器根据所述标准反馈图谱调整所述工程机械的主泵的出口压力值的步骤包括：

控制器根据所述标准反馈图谱调整工程机械的先导比例阀的电流值，从而改变卸载阀的开口面积，接着改变主泵的出口压力值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的挖掘机的组成框图。

图2为本发明第一实施例提供的工程机械自适应控制方法的流程图。

图3为本发明第二实施例提供的工程机械自适应控制方法的流程图。

图标：1-控制器；2-先导比例阀；3-卸载阀；4-压力传感器；5-主泵；6-行走阀芯；7-动臂阀芯；8-铲斗阀芯；9-斗杆阀芯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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定义和解释。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现有的工程机械，例如挖掘机中，比例阀电磁铁、比例阀阀芯、主阀芯、先导弹簧、液压阻尼、主泵、控制器等部件在生产装配过程均容易产生不一致性，单个零部件的不一致性容易控制在误差允许的范围内，但各个零部件集成后，在整机应用中容易出现不一致性超出使用需求的情形。不一致性的叠加效应导致对各零部件的要求提升，对零部件的生产工艺与质量管控难度提升。在工程机械生产调试过程中，出现性能不符合调试参数要求时，区分零部件是否存在问题的工作量增加，调试难度提升且无法形成可靠的数据依据。工程机械在售后使用过程中，也无法避免出现阀芯磨损等问题，导致整机性能下降。

第一实施例

本实施例提供一种工程机械自适应控制方法，应用于工程机械，例如挖掘机。该方法运用于工程机械的调试过程，能够在工程机械的主泵的出口压力值超出允许的误差范围时，发出提示，以便操作者对工程机械做出调整，使工程机械的整机性能满足使用需求。

请参阅图1，挖掘机包括控制器1、先导比例阀2、卸载阀3、压力传感器4、主泵5、行走阀芯6、动臂阀芯7、铲斗阀芯8和斗杆阀芯9。主泵5与行走阀芯6、动臂阀芯7、铲斗阀芯8和斗杆阀芯9连接，用于驱动行走阀芯6、动臂阀芯7、铲斗阀芯8和斗杆阀芯9。压力传感器4安装在主泵5的出口处，用于采集主泵5的出口压力值，并将主泵5的出口压力值传递给控制器1。控制器1与先导比例阀2连接，用向先导比例阀2输出电流信号，从而控制先导比例阀2的开口面积。先导比例阀2与卸载阀3连接，用于控制卸载阀3的开口面积。卸载阀3的开口面积与主泵5的流量决定了主泵5的出口压力值，从而间接决定了行走阀芯6、动臂阀芯7、铲斗阀芯8和斗杆阀芯9的运动状况。

基于挖掘机的上述构造，本实施例提供的工程机械自适应控制方法包括以下步骤：

一、形成标准反馈图谱

具体的，采用标准机器进行调试，记录标准机器的先导比例阀的控制参数与标准机器的主泵的出口压力值的对应关系，并形成标准反馈图谱。

这里的标准机器是指标准的挖掘机。采用标准机器进行调试，在调试过程中，记录标准机器的先导比例阀的控制参数，这里的控制参数是指先导比例阀的电流值。同时，记录先导比例阀的电流值对应的标准机器的主泵的出口压力值，从而形成关于先导比例阀的电流值与主泵的出口压力值对应的关系图，即标准反馈图谱。此外，将标准反馈图谱储存在工程机械的控制器中。

二、采集工程机械的主泵5的出口压力值

使工程机械在与标准机器相同的工况条件下运作，采集工程机械的主泵5的出口压力值。使工程机械在与标准机器相同的工况条件下运作是指，使工程机械在运作过程中，保持工程机械的主泵5的输出流量等于标准机器的主泵5的输出流量。在工程机械在运作过程中，利用压力传感器4采集工程机械的主泵5的出口压力值，并将主泵5的出口压力值传递给控制器1。

三、判断工程机械的主泵5的出口压力值是否超出根据标准反馈图谱确定的允许的误差范围，并显示判断结果

判断工程机械的主泵5的出口压力值是否超出允许的误差范围，若工程机械的主泵5的出口压力值在允许的误差范围之内，则在显示屏上显示主泵5的出口压力值和未超出的判断结果，提醒操作者对工程机械保持原来的控制参数及操作状态；若工程机械的主泵5的出口压力值超出允许的误差范围，则在显示屏上显示超出的判断结果、可能的原因和建议检查的项目，以便操作者对工程机械的控制参数做出调整，使工程机械的整机性能满足使用需求。

允许的误差范围根据标准反馈图谱确定。允许的误差范围是指根据标准反馈图谱中对应的主泵5的出口压力值为基准，在实际工况条件下，可以允许的偏差。例如，在标准反馈图谱中对应的主泵5的出口压力值为10mpa，则可以设定允许的误差范围为正负1mpa。若测得工程机械的主泵5的实际出口压力值在9mpa～11mpa的范围内，则在显示屏上显示主泵5的出口压力值和未超出的判断结果，提醒操作者对工程机械保持原来操作状态。若测得工程机械的主泵5的实际出口压力值超出9mpa～11mpa的范围，则在显示屏上显示超出的判断结果，以便操作者对工程机械做出调整。

在工程机械的实际运作中，请参阅图2，首先，控制器1检测工程机械是否处于供电状态，若是，则在显示屏上显示标定确认页面，并请示操作者是否确认自适应标定，若是，则判断工程机械的主泵5的出口压力值是否超出允许的误差范围，若未超出，则显示未超出的判断结果，若超出，则显示超出的判断结果。

本实施例提供的方法能够根据标准反馈图谱判断工程机械的主泵5的出口压力值是否超出允许的误差范围，并显示判断结果，以便操作者对工程机械做出调整，使工程机械的整机性能满足使用需求，克服由于各个部件的不一致性对整机造成的缺陷，从而实现各个部件的融合化。

第二实施例

本实施例提供一种工程机械自适应控制方法，该方法在第一实施例提供的方法的基础上，增加了控制器1自动调整工程机械的主泵5的出口压力值的步骤。该方法能够包容工程机械的各部件的不一致性，自动调整主泵5的出口压力值，使工程机械的性能满足使用需求。

具体的，本实施例提供的方法包括第一实施例描述的步骤一和步骤二，本实施例的方法的步骤三如下：

三、判断工程机械的主泵5的出口压力值是否超出根据标准反馈图谱确定的允许的误差范围，控制器1根据判断结果自动调整主泵5的出口压力值

判断工程机械的主泵5的出口压力值是否超出允许的误差范围，若工程机械的主泵5的出口压力值在允许的误差范围之内，则控制器1控制工程机械保持原有的工作状态；若工程机械的主泵5的出口压力值超出允许的误差范围，则控制器1根据标准反馈图谱调整控制参数以改变工程机械的主泵5的出口压力值，使工程机械的主泵5的出口压力值满足允许的误差范围。

控制器1根据标准反馈图谱调整工程机械的主泵5的出口压力值的过程：控制器1根据标准反馈图谱调整工程机械的先导比例阀2的电流值，从而改变卸载阀3的开口面积，接着改变主泵5的出口压力值，起到最终调整主泵5的出口压力值的目的。

在工程机械的实际运作中，请参阅图3，首先，控制器1检测工程机械是否处于供电状态，若是，则在显示屏上显示标定确认页面，并请示操作者是否确认自适应标定，若是，则判断工程机械的主泵5的出口压力值是否超出允许的误差范围，若未超出，则控制器1控制工程机械保持原有的控制参数及工作状态，若超出，则控制器1调整控制参数以改变主泵5的出口压力值。

本实施例提供的方法能够根据标准反馈图谱判断工程机械的主泵5的出口压力值是否超出允许的误差范围，若未超出，则控制器1控制工程机械保持原有的工作状态，若超出，则控制器1调整主泵5的出口压力值，使工程机械的主泵5的出口压力值满足允许的误差范围，使工程机械的工作状态自动达到标准反馈图谱的状态，使工程机械的整机性能满足使用需求，克服由于各个部件的不一致性对整机造成的缺陷，从而实现各个部件的融合化。此外，降低了生产调试难度，使整个生产调试的过程高效化和通用化。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。