[发明专利]一种流量自动分配控制方法、系统、装置以及挖掘机

权利要求书

1.一种挖掘机不同负荷作业下的流量自动分配控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取各动作部的油缸压力传感器采集的当前各油缸内的压力值，其中各动作部至少由动臂、斗杆以及铲斗构成；

将当前各动作部油缸内的压力值输入至预先建立的工作模式分类模型中以确定挖掘机当前的工作模式；

根据挖掘机当前的工作模式建立各油缸速度与先导电比例控制阀阀芯开度之间的分配控制模型；以及

根据所述分配控制模型对各油缸阀芯进行流量实时分配。

2.根据权利要求1所述的流量自动分配控制方法，其特征在于，所述工作模式分类模型的构建过程包括：

设动臂油缸的平均压力为P_boom，斗杆油缸的平均压力为P_arm，铲斗油缸的平均压力为P_buck，其中所述工作模式分类模型至少包含以下四种工作模式：

(1)提升装料模式：此时挖掘机主要负荷在动臂上，因此需要对动臂提升时进行双泵合流，且阀芯开度增大的控制，以提高动臂提升速度，而提升装料时需配合斗杆动作，因此P_boom P_armP_buck；

(2)放斗杆卸料模式：此时负荷主要在斗杆上，因此需要斗杆单独动作时双泵合流供油，加快斗杆动作速度，并且此时需要斗杆的阀芯开启度优于其他两阀芯，卸料时需配合铲斗动作，因此P_arm P_buckP_boom；

 (3)挖掘填料模式：此时负荷主要在铲斗上，因此需要铲斗单独动作时双泵合流供油，加快铲斗动作速度，并且此时需要铲斗的阀芯开启度优于其其它两个阀芯，挖掘时需配合斗杆动作，因此P_buck P_armP_boom；

(4)空载模式：此时负荷主要在动臂上，因此需要动臂单独动作时双泵合流供油，加快动臂动作速度，而此时斗杆和铲斗所需流量基本相同，因此P_boom P_arm≈P_buck。

3.根据权利要求2所述的流量自动分配控制方法，其特征在于，所述分配控制模型的构建过程包括：

令油缸（活塞）截面积为A，缸径为D（mm），杆径为d（mm），油缸输入流量为Q，油缸速度为v；先导电比例控制阀阀芯开度为C；

得到油缸输入流量Q与油缸速度v的关系式为：

（1.1）；

以最小二乘法进行曲线拟合得到系数k1和k2：

（1.2）；

得到油缸速度v与先导电比例控制阀阀芯开度C的关系为：

（1.3）。

4.根据权利要求3所述的流量自动分配控制方法，其特征在于，所述分配控制模型的构建过程还包括：

计算出式（1.3）后，根据挖掘机当前的工作模式，对各油缸速度乘以一个不同的系数θ，其中系数θ的取值范围为0-1；

令动臂油缸的速度系数为θ_boom，斗杆油缸的速度系数为θ_arm，铲斗油缸的速度系数为θ_buck，则可推导出动臂、斗杆、铲斗的分配控制模型分别为：

动臂油缸速度和对应先导电比例控制阀阀芯开度关系为：

（1.31）；

斗杆油缸速度和对应先导电比例控制阀阀芯开度关系为：

（1.32）；

铲斗油缸速度和对应先导电比例控制阀阀芯开度关系为：

（1.33）。