一种工程机械数字式流量发生装置及控制方法制造方法及图纸

本申请公开了一种工程机械数字式流量发生装置及控制方法，该装置主要通过液压泵在电机的驱动下将油箱中的油液抽出，油箱内还连接有安装有比例阀或开关阀的管道，这些管道的出口插入油箱，这些管道的入口连通于液压泵的输出管道上，比例阀的开口面积以及各个开关阀的通断由控制器控制。控制器通过控制比例阀和开关阀的开口面积，可以实现从零到最大液压阀开口面积的无级调节，改变流量源的输出流量特性，以较低的成本实现多种类型的流量模拟。此外，开关阀响应速度快，数字数流量发生装置可以精确地模拟不同特性的流量输出，为工程机械液压系统中流量源的匹配性试验提供了一种高效、低成本、高精度的解决方案。高精度的解决方案。高精度的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种工程机械数字式流量发生装置及控制方法


[0001]本申请涉及工程机械
，特别涉及一种工程机械数字式流量发生装置及控制方法。

技术介绍

[0002]工业应用的过程中常常会使用到工程机械液压系统，工程机械液压系统通常通过多个控制阀分别控制驱动工程机械不同动作的液压执行机构的液压油的流向，来形成工程机械的不同动作，在实际工作的过程中起到一定传递压力、润滑等工作。由于工程机械液压系统的重要性，在大部分工业生产和工作的过程中，工程机械液压系统被人们所广泛应用。
[0003]液压流量源的流量输出特性对工程机械液压系统的控制性能有着极大的影响。在目前的工程机械液压测试试验台中，常采用更换不同的流量源、手动调试流量源的机械参数等方式来探究流量源与系统的匹配程度，以及流量源不同动态特性带来的影响。但这种方式消耗大量的人力、物力和时间成本，导致试验测试的效率低下。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种工程机械数字式流量发生装置及控制方法，其能够改善上述问题。
[0005]本申请的实施例是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请提供一种工程机械数字式流量发生装置，其包括：
[0007]油箱，
[0008]电机，
[0009]液压泵，用于在所述电机的驱动下将所述油箱中的油液抽出；
[0010]至少一个比例阀和至少一个开关阀，所述比例阀和所述开关阀的输出管道均插入所述油箱中，所述比例阀和所述开关阀的输入管道连通于所述液压泵的输出管道上；
[0011]第一压力传感器，设置于所述液压泵的输出管道上，用于检测所述液压泵的输出管道内的第一液压值；
[0012]控制器，分别与所述第一压力传感器、所述比例阀和所述开关阀电连接，用于获取所述第一压力传感器反馈的第一液压值，根据所述第一液压值、目标输出流量和所述液压泵的输出流量，控制所述比例阀的开口面积，以及控制所述开关阀的通断。
[0013]可以理解，本申请公开了一种工程机械数字式流量发生装置，主要通过液压泵在电机的驱动下将油箱中的油液抽出，油箱内还连接有安装有比例阀或开关阀的管道，这些管道的出口插入油箱，这些管道的入口连通于液压泵的输出管道上，比例阀的开口面积以及各个开关阀的通断由控制器控制。控制器通过控制比例阀和开关阀的开口面积，可以实现从零到最大液压阀开口面积的无级调节，改变流量源的输出流量特性，以较低的成本实现多种类型的流量模拟。此外，开关阀响应速度快，数字数流量发生装置可以精确地模拟不同特性的流量输出，为工程机械液压系统中流量源的匹配性试验提供了一种高效、低成本、
高精度的解决方案。
[0014]在本申请可选的实施例中，所述开关阀的数量为至少两个，每个所述开关阀的开口面积均为单位面积A的整数倍。
[0015]在本申请可选的实施例中，所述比例阀的最大开口面积为单位面积A。可以理解，比例阀可以在控制器的控制下实现开口面积从0至单位面积A的调节。
[0016]在本申请可选的实施例中，每个所述开关阀的开口面积均为单位面积A的2
x
倍，其中x为非负整数。
[0017]在本申请可选的实施例中，所述比例阀的数量为一个，所述开关阀的数量为三个；所述工程机械数字式流量发生装置包括第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀；所述第一开关阀的开口面积为单位面积A的1倍，所述第二开关阀的开口面积为单位面积A的2倍，所述第三开关阀的开口面积为单位面积A的4倍。
[0018]第二方面，本申请提供一种工程机械数字式流量发生装置的控制方法，应用于第一方面任一项所述的工程机械数字式流量发生装置上，包括：
[0019]S1、获取所述工程机械数字式流量发生装置的目标输出流量；
[0020]S2、获取所述第一压力传感器反馈的第一液压值；
[0021]S3、根据所述目标输出流量、所述第一液压值和所述液压泵的输出流量，控制所述比例阀的开口面积和所述开关阀的通断。
[0022]可以理解，本申请公开了一种工程机械数字式流量发生装置的控制方法，通过目标输出流量、当前液压泵出口压力值以及液压泵的输出流量可以计算出，对液压泵分流的管道中的开关阀和比例阀的开口总面积，并调节比例阀的开口面积和开关阀的通断，使得被开启的开关阀的开口面积和比例阀的开口面积之和满足开口总面积。
[0023]在本申请可选的实施例中，步骤S3包括：
[0024]S31、根据所述目标输出流量、所述第一液压值和所述液压泵的输出流量，计算所述比例阀和所述开关阀的开口总面积；
[0025]S32、在所述开口总面积为所述单位面积A的整数倍的情况下，关闭所述比例阀，开启对应的所述开关阀，使得被开启的所述开关阀的开口面积满足所述开口总面积；
[0026]S33、在所述开口总面积为所述单位面积A的非整数倍的情况下，开启对应的所述开关阀，调节所述比例阀的开口面积使得被开启的所述开关阀的开口面积和所述比例阀的开口面积之和满足所述开口总面积。
[0027]在本申请可选的实施例中，步骤S31包括：
[0028]根据下式计算出所述比例阀和所述开关阀的开口总面积：
[0029][0030]其中，A
total
表示所述开口总面积，Q
pump
表示所述液压泵的输出流量，Q
desired
表示所述目标输出流量，C
d
表示流量系数，ρ表示油液密度，p
pump
表示所述第一液压值，即所述液压泵的出口压力。
[0031]在本申请可选的实施例中，步骤S32包括以下至少一项：
[0032]在所述开口总面积为所述单位面积A的1倍的情况下，关闭所述比例阀，开启对应的所述第一开关阀，关闭其他开关阀；
[0033]在所述开口总面积为所述单位面积A的2倍的情况下，关闭所述比例阀，开启对应的所述第二开关阀，关闭其他开关阀；
[0034]在所述开口总面积为所述单位面积A的3倍的情况下，关闭所述比例阀，开启对应的所述第一开关阀和所述第二开关阀，关闭其他开关阀；
[0035]在所述开口总面积为所述单位面积A的4倍的情况下，关闭所述比例阀，开启对应的所述第三开关阀，关闭其他开关阀；
[0036]在所述开口总面积为所述单位面积A的5倍的情况下，关闭所述比例阀，开启对应的所述第一开关阀和所述第三开关阀，关闭其他开关阀；
[0037]在所述开口总面积为所述单位面积A的6倍的情况下，关闭所述比例阀，开启对应的所述第二开关阀和所述第三开关阀，关闭其他开关阀；
[0038]在所述开口总面积为所述单位面积A的7倍的情况下，关闭所述比例阀，开启对应的所述第一开关阀、所述第二开关阀和所述第三开关阀。
[0039]在本申请可选的实施例中，步骤S33包括以下至少一项：
[0040]在所述开口总面积为所述单位面积A的非整数倍的情况下，开启对应的所述开关阀，调节所述比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程机械数字式流量发生装置，其特征在于，包括：油箱，电机，液压泵，用于在所述电机的驱动下将所述油箱中的油液抽出；至少一个比例阀和至少一个开关阀，所述比例阀和所述开关阀的输出管道均插入所述油箱中，所述比例阀和所述开关阀的输入管道连通于所述液压泵的输出管道上；第一压力传感器，设置于所述液压泵的输出管道上，用于检测所述液压泵的输出管道内的第一液压值；控制器，分别与所述第一压力传感器、所述比例阀和所述开关阀电连接，用于获取所述第一压力传感器反馈的第一液压值，根据所述第一液压值、目标输出流量和所述液压泵的输出流量，控制所述比例阀的开口面积，以及控制所述开关阀的通断。2.根据权利要求1所述的工程机械数字式流量发生装置，其特征在于，所述开关阀的数量为至少两个，每个所述开关阀的开口面积均为单位面积A的整数倍。3.根据权利要求2所述的工程机械数字式流量发生装置，其特征在于，所述比例阀的最大开口面积为单位面积A。4.根据权利要求3所述的工程机械数字式流量发生装置，其特征在于，每个所述开关阀的开口面积均为单位面积A的2
x
倍，其中x为非负整数。5.根据权利要求4所述的工程机械数字式流量发生装置，其特征在于，所述比例阀的数量为一个，所述开关阀的数量为三个；所述工程机械数字式流量发生装置包括第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀；所述第一开关阀的开口面积为单位面积A的1倍，所述第二开关阀的开口面积为单位面积A的2倍，所述第三开关阀的开口面积为单位面积A的4倍。6.一种工程机械数字式流量发生装置的控制方法，应用于权利要求1至5任一项所述的工程机械数字式流量发生装置上，其特征在于，包括：获取所述工程机械数字式流量发生装置的目标输出流量；获取所述第一压力传感器反馈的第一液压值；根据所述目标输出流量、所述第一液压值和所述液压泵的输出流量，控制所述比例阀的开口面积和所述开关阀的通断。7.根据权利要求6所述的工程机械数字式流量发生装置的控制方法，其特征在于，所述根据所述目标输出流量、所述第一液压值和所述液压泵的输出流量，控制所述比例阀的开口面积和所述开关阀的通断，包括：根据所述目标输出流量、所述第一液压值和所述液压泵的输出流量，计算所述比例阀和所述开关阀的开口总面积；在所述开口总面积为所述单位面积A的整数倍的情况下，关闭所述比例阀，开启对应的所述开关阀，使得被开启的所述开关阀的开口面积满足所述开口总面积；在所述开口总面积为所述单位面积A的非整数倍的情况下，开启对应的所述开关阀，调节所述比例阀的开口面积使得被开启的所述开关阀的开口面积和所述比例阀的开口面积之和满足所述开口总面积。8.根据权利要求7所述的工程机械数字式流量发生装置的控制方法，其特征在于，
所述根据所述目标输出流量、所述第一液压值和所述液压泵的输出流量，计算所述比例阀和所述开关阀的开口总面积，包括：根据下式计算出所述比例阀和所述开关阀的开口总面积：其中，A
total
表示所述开口总面积，Q
pump
表示所述液压泵的输出流量，Q
desired
表示所述目标输出流量，C
d
表示流量系数，ρ表示油液密度，p
pump
表示所述第一液压值，即所述液压泵的出口压力。9.根据权利要求7所述的工程机械数字式流量发生装置的控制方法，应用于权利要求5的所述工程机械数字式...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，吴佳明，张琪，林梓畅，张浩翔，林振川，乔艺涵，汪佳佳，徐兵，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：