一种挖掘机的液压节能模糊控制装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种挖掘机的液压节能模糊控制装置，包括模糊控制器、变量泵调节机、油门控制器、发动机、泵和压力传感器；所述模糊控制器与所述变量泵调节机连接，所述变量泵调节机与所述泵连接，所述泵与所述压力传感器连接，所述压力传感器与所述模糊控制器连接，所述模糊控制器还与所述油门控制器连接，所述油门控制器再与所述发动机连接，所述发动机再与所述泵连接。本发明的挖掘机的液压节能模糊控制装置，提高了系统的能量传递效率,降低液压传动系统内部的无功能耗。
【专利说明】一种挖掘机的液压节能模糊控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压挖掘机【技术领域】，具体涉及一种挖掘机的液压节能模糊控制装置。
【背景技术】
[0002]挖掘机,又称挖掘机械(excavating machinery),是用纟产斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最主要的工程机械之一。挖掘机最重要的三个参数:操作重量(质量)，发动机功率和伊斗斗容。
[0003]挖掘机作业循环多工况、外负载多变化、比例驱动系统面临强烈的外干扰、传动系统的大惯性、高非线性、大滞后等不利因素使发动机工作不稳定。这些都使得建立发动机、变量泵和负载三者之间的数学模型非常复杂、困难。
【发明内容】
[0004]本发明克服了现有技术的不足，提供一种挖掘机的液压节能模糊控制装置，用于提高系统的能量传递效率，降低液压传动系统内部的无功能耗。
[0005]考虑到现有技术的上述问题，根据本发明的一个方面，为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种挖掘机的液压节能模糊控制装置，包括模糊控制器、变量泵调节机、油门控制器、发动机、泵和压力传感器；所述模糊控制器与所述变量泵调节机连接，所述变量泵调节机与所述泵连接，所述泵与所述压力传感器连接，所述压力传感器与所述模糊控制器连接，所述模糊控制器还与所述油门控制器连接，所述油门控制器再与所述发动机连接，所述发动机再与所述泵连接。
[0006]为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是:
根据本发明的一个实施方案，还包括转速传感器，所述转速传感器连接在所述发动机与所述泵之间。
[0007]根据本发明的一个实施方案，所述转速传感器与所述模糊控制器连接。
[0008]根据本发明的一个实施方案，所述转速传感器为电容式转速传感器。
[0009]根据本发明的一个实施方案，还包括溢流阀，所述溢流阀与所述模糊控制器连接。
[0010]根据本发明的一个实施方案，所述溢流阀为直动型溢流阀。
[0011]根据本发明的一个实施方案，所述模糊控制器为PID调节器。
[0012]根据本发明的一个实施方案，所述泵为变量泵。
[0013]根据本发明的一个实施方案，所述压力传感器为半导体压电阻型压力传感器。
[0014]本发明还可以是:
根据本发明的一个实施方案，所述油门控制器为手油门控制器。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果之一是:
本发明的挖掘机的液压节能模糊控制装置，提高了系统的能量传递效率，降低液压传动系统内部的无功能耗(包括减少溢流损失、节流损失等)。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
[0017]图1示出了根据本发明一个实施例的挖掘机的液压节能模糊控制装置的框图。
[0018]其中，附图中的附图标记所对应的名称为:
101 一模糊控制器，102 —变量泵调节机，103 —油门控制器，104 —发动机，105 —泵，106 —压力传感器，107 一转速传感器，108 一溢流阀。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0020]图1示出了根据本发明一个实施例的挖掘机的液压节能模糊控制装置的框图。如图1所示的一种挖掘机的液压节能模糊控制装置，包括模糊控制器101、变量泵调节机102、油门控制器103、发动机104、泵105和压力传感器106 ;所述模糊控制器101与所述变量泵调节机102连接，所述变量泵调节机102与所述泵105连接，所述泵105与所述压力传感器106连接，所述压力传感器106与所述模糊控制器101连接，所述模糊控制器101还与所述油门控制器103连接，所述油门控制器103再与所述发动机104连接，所述发动机104再与所述泵105连接。
[0021]还包括转速传感器107，所述转速传感器107连接在所述发动机104与所述泵105之间。
[0022]所述转速传感器107与所述模糊控制器101连接。
[0023]所述转速传感器107为电容式转速传感器。
[0024]还包括溢流阀108，所述溢流阀108与所述模糊控制器101连接。
[0025]所述溢流阀108为直动型溢流阀。
[0026]所述模糊控制器101为PID调节器。
[0027]所述泵105为变量泵。
[0028]所述压力传感器106为半导体压电阻型压力传感器。
[0029]所述油门控制器103为手油门控制器。
[0030]动力模式选择信号、最大能量开关、自动怠速传输给模糊控制器101。
[0031]将发动机104、变量泵、控制阀和负载作为一个动态系统来研究其节能问题。其指导思想是:挖掘机采用分工况控制。在作业过程中，负载的变化引起发动机104转速的改变，根据转速的变化和变化率，就可以了解挖掘机在作业过程中阻力的变化情况，通过模糊控制器101的控制算法，实现对泵105的流量的在线动态调整，从而稳定发动机104的转速，使发动机104始终工作在设定的最佳工作点，以达到较低的油耗和较高的工作效率，同时也降低了液压系统的压力和流量损失。发动机104和泵105功率匹配的改善，使液压系统既充分利用了发动机104具有的克服短时、冲击性负载的功率(扭矩)特性，又解决了传统设计中发动机104功率选择过大的问题。挖掘机控制系统包括2个基本控制回路:①发动机104转速控制回路，其作用是让操作者根据作业工况要求选择发动机104动力模式，使发动机104的运行处于最佳工作工况；②液压系统控制回路，其作用是根据负载变化引起的发动机104转速的变化，利用模糊控制策略，动态调节变量泵的输出流量，使之与负载的变化相匹配，以达到充分利用发动机104功率并减少液压系统的流量损失。
[0032]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
[0033]尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
【权利要求】
1.一种挖掘机的液压节能模糊控制装置，其特征在于，包括模糊控制器、变量泵调节机、油门控制器、发动机、泵和压力传感器；所述模糊控制器与所述变量泵调节机连接，所述变量泵调节机与所述泵连接，所述泵与所述压力传感器连接，所述压力传感器与所述模糊控制器连接，所述模糊控制器还与所述油门控制器连接，所述油门控制器再与所述发动机连接，所述发动机再与所述泵连接。
2.根据权利要求1所述的挖掘机的液压节能模糊控制装置，其特征在于，还包括转速传感器，所述转速传感器连接在所述发动机与所述泵之间。
3.根据权利要求2所述的挖掘机的液压节能模糊控制装置，其特征在于，所述转速传感器与所述模糊控制器连接。
4.根据权利要求2或3所述的挖掘机的液压节能模糊控制装置，其特征在于，所述转速传感器为电容式转速传感器。
5.根据权利要求1所述的挖掘机的液压节能模糊控制装置，其特征在于，还包括溢流阀，所述溢流阀与所述模糊控制器连接。
6.根据权利要求5所述的挖掘机的液压节能模糊控制装置，其特征在于，所述溢流阀为直动型溢流阀。
7.根据权利要求1所述的挖掘机的液压节能模糊控制装置，其特征在于，所述模糊控制器为PID调节器。
8.根据权利要求1所述的挖掘机的液压节能模糊控制装置，其特征在于，所述泵为变量泵。
9.根据权利要求1所述的挖掘机的液压节能模糊控制装置，其特征在于，所述压力传感器为半导体压电阻型压力传感器。
10.根据权利要求1所述的挖掘机的液压节能模糊控制装置，其特征在于，所述油门控制器为手油门控制器。
【文档编号】E02F9/22GK104420495SQ201310408868
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】吴坚 申请人:吴坚