[发明专利]液压系统及其功率分配方法和功率分配装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种液压系统及其功率分配方法和功率分配装置。

背景技术

在液压系统中，发动机是主要的动力源，功率分配装置将发动机的输出功率分配给各个液压装置，由液压装置驱动动作执行机构。对于多泵多阀的大型液压挖掘机等工程机械，发动机需要同时为回转系统、冷却系统、先导系统等多个液压系统供给功率。而液压系统的功率等于该液压系统的压力与该系统液压油的流量乘积，液压系统的压力是由负载所决定的，液压油由液压泵供给，其流量等于液压泵的排量与转速的乘积。发动机通过变速箱带动各个液压泵转动，如主泵、回转泵、冷却泵、先导泵等，实现功率的传递。

当工程机械作业时，当所有液压泵的功率之和达到发动机最大理论输出功率时，发动机容易发生熄火现象，也就是俗称的发动机憋车。憋车影响了发动机的正常运转，严重时甚至会对发动机产生损坏。因此发动机功率的功率分配问题对于大型工程机械一直是一个难点。

针对现有技术中所有液压泵功率之和可能超过发动机最大输出功率造成发动机憋车的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种液压系统及其功率分配方法和功率分配装置，以解决现有技术中所有液压泵功率之和可能超过发动机最大输出功率造成发动机憋车的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种液压系统的功率分配方法。

本发明提供的液压系统的功率分配方法，其中的液压系统包括由一个发动机驱动的多个变量泵，该功率分配方法包括：获取发动机的目标转速和实际转速；根据目标转速和实际转速的偏差对发动机进行转速敏感控制，以控制发动机转速稳定在目标转速；按照预设的分配方案将与目标转速对应的目标输出功率分配给多个变量泵。

进一步地，按照预设的分配方案将目标转速对应的目标输出功率分配给多个变量泵包括：将多个变量泵按照所驱动的执行机构类型分类为优先泵和非优先泵；将发动机的输出功率按照优先泵的需求功率分配给优先泵；将分配给优先泵后剩余的发动机输出功率分配给非优先泵。

进一步地，将发动机的输出功率按照优先泵的需求功率分配给优先泵包括：分别获取各个优先泵的负载压力和流量；根据负载压力和流量分别计算各个优先泵的需求功率，该需求功率等于负载压力与流量的乘积；按照各个优先泵的需求功率分别向各个优先泵输出功率。

进一步地，按照各个优先泵的需求功率分别向各个优先泵输出功率包括：分别计算与各个优先泵的需求功率对应的比例阀电流；分别向各个优先泵输出比例阀电流。

进一步地，将分配给优先泵后剩余的发动机输出功率分配给非优先泵包括：计算发动机向所有优先泵输出功率后剩余的功率；根据液压系统的工况确定各个非优先泵的功率分配比例；按照功率分配比例将剩余的功率分配给各个非优先泵。

进一步地，根据液压系统的工况确定各个非优先泵的功率分配比例之前还包括：获取液压系统的控制机构的状态；根据控制机构的状态确定液压系统的工况。

进一步地，按照功率分配比例将剩余的功率分配给各个非优先泵包括：根据功率分配比例和剩余的功率计算各个非优先泵的分配功率；分别计算与各个非优先泵的分配功率对应的比例阀电流；分别向各个非优先泵输出比例阀电流。

根据本发明的另一个方面，提供了一种液压系统的功率分配装置。该液压系统的功率分配装置包括：发动机参数获取模块，用于获取发动机的目标转速和实际转速；发动机转速控制模块，用于根据目标转速和实际转速的偏差对发动机进行转速敏感控制，以控制发动机转速稳定在目标转速；变量泵功率分配模块，用于按照预设的分配方案将与目标转速对应的目标输出功率分配给多个变量泵。

进一步地，变量泵功率分配模块包括：优先级确定子模块，用于将多个变量泵按照所驱动的执行机构类型分类为优先泵和非优先泵；优先泵功率分配子模块，用于将发动机的输出功率按照优先泵的需求功率分配给优先泵；非优先泵功率分配子模块，用于将分配给优先泵后剩余的发动机输出功率分配给非优先泵。

进一步地，该液压系统的功率分配装置还包括功率电流转换模块，用于分别计算与各个变量泵的需求功率对应的比例阀电流，并向各个变量泵输出相应的比例阀电流。

根据本发明的另一个方面，提供了一种液压系统。该液压系统包括发动机、多个变量泵和多轴变速箱，其中，多个变量泵由发动机驱动，多轴变速箱用于分别连接发动机和多个变量泵，进一步地，还包括：功率分配装置，该功率分配装置为上述任一种的功率分配装置。