专利名称：一种变量泵组的控制方法和系统、工程机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压泵控制技术领域，特别涉及一种变量泵组的控制方法和系统，以及应用上述变量泵组的控制系统的工程机械。
背景技术：
目前，电比例变量泵组的应用范围非常广泛，应用该变量泵组的液压系统可以实现大范围的无极调速，传动力矩大，是工程机械领域中常用的液压系统。变量泵组的效率是其重要的性能指标之一，如何更好地控制变量泵组中多个变量泵的工作状态，对于提升整个变量泵组的效率及使用寿命具有非常重要的意义。
在传统的控制方式中，电比例变量泵组一般采用同步均等的控制方式，即变量泵组中每个变量泵的排量大小相等并且其变化调节方式一致。工作过程中，多个变量泵的排量大小相等，其弊端就在于，在很多工况下，多个变量泵都工作在小排量范围，变量泵的泄漏非常严重，摩擦和发热产生的损耗非常大，大幅度地降低了变量泵的容积效率和机械效率，从而降低了整个变量泵组的效率；并且，变量泵组中多个变量泵同步工作，在工作过程中每个变量泵都会产生相应的寿命损耗，从而降低了每个变量泵的使用寿命，最终降低了整个变量泵组的使用寿命。因此，如何设计变量泵组的控制方式，以提高变量泵组的效率和使用寿命，就成为本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种变量泵组的控制方法和系统，提高了变量泵组的效率和使用寿命。本发明还提出了一种包括上述变量泵组的控制系统的工程机械。—方面，本发明提出了一种变量泵组的控制方法，所述变量泵组由η个变量泵并联而成，n ^ 2，所述控制方法包括根据所述变量泵组的目标排量q，在预定的工作压力P下，构建所述变量泵组的效率e与η个变量泵的排量q1、q2、…、qn的函数关系式
权利要求
1.一种变量泵组的控制方法，所述变量泵组由η个变量泵并联而成，n ^ 2，其特征在于，所述控制方法包括 根据所述变量泵组的目标排量q，在预定的工作压力P下，构建所述变量泵组的效率e与η个变量泵的排量q1、q2、…、qn的函数关系式
2.根据权利要求1所述的变量泵组的控制方法，其特征在于，所述变量泵为电比例变量泵，根据η个电比例变量泵的目标排量q1、q2、…、qn计算相对应的比例电流ip i2、…、in，并向η个电比例变量泵分别输出比例电流ip i2、…、in以控制η个电比例变量泵在目标排量qpq；^、…、9 下运行。
3.根据权利要求1或2所述的变量泵组的控制方法，其特征在于，在q< QlmaX+Q2maX+- · · +Qnmax的情况下，预设变量泵组的交替工作时间T,或者,根据Π个变量泵的寿命损耗值Λ Sl、As2,…、Λ sn确定交替工作时间T ;在所述变量泵组运行达到交替工作时间T时，控制所述变量泵组中η个变量泵交替工作。
4.根据权利要求3所述的变量泵组的控制方法，其特征在于，根据η个变量泵的寿命损耗值AS1、As2、…、Δ sn,预设变量泵的寿命损耗阈值Δ st,在Δ Sp Δ s2、…、Asn中任一寿命损耗值达到预设的寿命损耗阈值Λ st时，将所述变量泵组的当前运行时间t定义为交替工作时间T。
5.根据权利要求4所述的变量泵组的控制方法，其特征在于，根据所述变量泵组的工作压力P、工作环境温度r、η个变量泵的目标排量q1、q2、…、qn和运行时间t，确定η个变量泵的寿命损耗As1' Δ s2>…、Asn,其中， Δ S1 = G(p, r, q1； t) > As2 = G(p, r, q2, t)、…、Δ sn = G(p, r, qn, t)。
6.一种变量泵组的控制系统，所述变量泵组由η个变量泵并联而成，n ^ 2，其特征在于，所述控制系统包括控制器，控制器与所述变量泵组中η个变量泵连接； 根据所述变量泵组的目标排量q，在预定的工作压力P下，所述控制器构建所述变量泵组的效率e与η个变量泵的排量q1、q2、…、qn的函数关系式
7.根据权利要求6所述的变量泵组的控制系统，其特征在于，所述变量泵为电比例变量泵，所述控制器根据η个电比例变量泵的目标排量q1、q2、…、qn计算相对应的比例电流ipi2、…、in，并向η个电比例变量泵分别输出比例电流ipi2、…、in以控制η个电比例变量泵在目标排量Q1、q2、…、qnT运行。
8.根据权利要求6或7所述的变量泵组的控制系统，其特征在于，在q< qlmax+q2fflax+· - - +Qraiax的情况下，在所述控制器中预设变量泵组的交替工作时间T，或者，所述控制器根据η个变量泵的寿命损耗值Λ Sl、As2,…、Λ sn确定交替工作时间T ;在所述变量泵组运行达到交替工作时间T时，所述控制器可控制所述变量泵组中η个变量泵交替工作。
9.根据权利要求8所述的变量泵组的控制系统，其特征在于，所述控制器根据η个变量泵的寿命损耗值As1' Δ s2>…、Δ sn,预设变量泵的寿命损耗阈值Ast,在As1' Δ s2、…、Δ Sn中任一寿命损耗值达到预设的寿命损耗阈值△ St时，所述控制器将所述变量泵组的当前运行时间t定义为交替工作时间T。
10.根据权利要求9所述的变量泵组的控制系统，其特征在于，所述控制器根据所述变量泵组的工作压力P、工作环境温度r、η个变量泵的目标排量q1、q2、…、qn和运行时间t，确定η个变量泵的寿命损耗ASl、As2,…、Λ Sn，其中，Δ S1 = G(p, r, q1； t) > Δ s2 = G(p, r, q2, t)、…、Δ sn = G(p, r, qn, t)。
11.一种工程机械，包括变量泵组，其特征在于，还包括权利要求6至10任一项所述的变量泵组的控制系统。
全文摘要
本发明公开了一种变量泵组的控制方法和系统，所述变量泵组由n个变量泵并联而成，根据所述变量泵组的目标排量q，在预定的工作压力p下，构建所述变量泵组的效率e与n个变量泵的排量q1、q2、…、qn的函数关系式，根据该函数关系式，通过寻优算法计算得到所述变量泵组在最大效率max(e)下n个变量泵的目标排量q1、q2、…、qn，并控制所述变量泵组中n个变量泵在目标排量q1、q2、…、qn下运行。这样，提高了变量泵组的效率和使用寿命。本发明还提出了一种包括上述变量泵组的控制系统的工程机械。
文档编号F04B49/06GK103016326SQ201210551860
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者易小刚, 谭凌群, 蒲东亮 申请人:三一重工股份有限公司