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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410592634.0(22)申请日 2014.10.28E02F 9/22(2006.01)(71)申请人上海华兴数字科技有限公司地址 201299 上海市浦东新区川沙新镇川大路318号(72)发明人罗建华 张晓峰 袁爱进(74)专利代理机构上海申新律师事务所 31272代理人朱俊跃(54) 发明名称泵阀同步控制系统(57) 摘要本发明涉及一种挖掘机机械用控制系统，尤其涉及一种泵阀同步控制系统。应用于挖掘机，包括先导单元、发动机，其中，包括采集单元，处理单元，控制单元，第一执行单元，转化单元，连接于所述控制单元与一第二执行单元之间。
2、，用于接收所述控制信号转化为与所述第二执行单元相匹配的执行信号并输出，所述第二执行单元依据所述执行信号执行相应的动作。与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明采用泵控调速和阀控调速相结合的控制方法，使得控制系统的流量损失小、经济性好、相应时间短。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书3页 附图1页(10)申请公布号 CN 104405003 A(43)申请公布日 2015.03.11CN 104405003 A1/2页21.一种泵阀同步控制系统，应用于挖掘机，包括先导单元、发动机，其特征在于，包括采集单元，设置于所述挖掘机的一预定。
3、功能单元处，用以获取所述预定功能单元处的采集信号，并形成与所述采集信号相匹配的电信号输出；处理单元，连接所述采集单元，用于接收所述采集单元输出的电信号，并形成经处理过的检测信号输出；控制单元，连接所述处理单元，用于对所述检测信号进行比较判断，并形成一控制信号输出；第一执行单元，连接所述控制单元，用以于所述控制信号作用于执行与之相匹配的工作；转化单元，连接于所述控制单元与一第二执行单元之间，用于接收所述控制信号转化为与所述第二执行单元相匹配的执行信号并输出，所述第二执行单元依据所述执行信号执行相应的动作。2.根据权利要求1所述的一种泵阀同步控制系统，其特征在于，所述采集信号包括所述发动机转速信号。
4、、所述第一执行单元的输出的压力信号，所述第二执行单元的输出的流量信号，所述先导单元的压力信号。3.根据权利要求1所述的一种泵阀同步控制系统，其特征在于，所述处理单元用于对所述电信号做滤波、限幅、计算处理，产生与所述控制单元输入端相匹配的第一执行单元压力信号、第一执行单元流量信号、先导压力信号，并输出。4.根据权利要求1所述的一种泵阀同步控制系统，其特征在于，所述控制单元包括功率计算单元，连接所述处理单元，用于接收所述第一执行单元压力信号，第一执行单元流量信号，于一预定的控制方法下形成一功率信号输出；恒功率PID，分别连接所述功率计算单元、标准功率信号，用于对所述功率信号与所述标准信号进行比较，。
5、产生一比较结果输出。5.根据权利要求4所述的一种泵阀同步控制系统，其特征在于，所述控制单元还包括一压力转换单元，连接所述处理单元，用以接收所述先导压力信号，并转化为与之相匹配的流量信号输出。6.根据权利要求5所述的一种泵阀同步控制系统，其特征在于，所述控制单元还包括一减法器，所述减法器的输入端分别连接所述恒功率PID的输出端及所述压力转换单元的输出端，用以根据所述流量信号减去所述比较结果形成所述控制信号输出。7.根据权利要求1所述的一种泵阀同步控制系统，其特征在于，所述第二执行单元还包括信号延时单元，连接于所述控制单元与所述第二执行单元之间，用以对所述控制单元输出的所述控制信号进行延时处理，并。
6、形成一延时控制信号传输至所述第二执行单元。8.根据权利要求6所述的一种泵阀同步控制系统，其特征在于，所述第一执行单元主要由第一比例阀和主泵形成，所述第一比例阀的控制端连接所述减法器的输出端，所述第一比例阀的输出端连接所述主泵，用以接收所述控制信号，于所述控制信号作用下控制所述主泵执行与所述控制信号相匹配的动作。9.根据权利要求7所述的一种泵阀同步控制系统，其特征在于，所述第二执行单元主权 利 要 求 书CN 104405003 A2/2页3要由第二比例阀和主阀形成，所述第二比例阀的控制端连接所述信号延时单元，所述第二比例阀的输出端连接所述主阀，用以接收所述延时控制信号，于所述延时控制信号作用下。
7、控制所述主阀执行与所述延时控制信号相匹配的动作。10.根据权利要求4所述的一种泵阀同步控制系统，其特征在于，所述标准功率信号对应所述主泵的恒功率或所述发动机的恒功率。权 利 要 求 书CN 104405003 A1/3页4泵阀同步控制系统技术领域0001 本发明涉及一种挖掘机机械用控制系统，尤其涉及一种泵阀同步控制系统。背景技术0002 挖掘机，通常包括一个铲斗，通常是利用铲斗挖掘高于或低于挖掘机承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。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。随着人们环保意识的增强、生活水平的提高及工作场合的需。
8、要，现有的挖掘机大多采用液压阀控系统(如液压阀控缸、液压阀控马达)中，液压阀的两个负载节流口是机械固联的。当对其中一个负载节流口的开口度进行控制时，另一个负载节流口的开口度也就随之确定，即两个负载节流口的开口度始终是相同的。负载节流的作用是将进入节流口之前的压力较高的液压油调节成为压力较低的液压油，以得到满足需求的液压能源。节流口两端的压力差称为压力损失，这种压力损失通过热量的形式被消耗掉。因此一般液压阀控系统的工作效率不高，散热效果差，存在较大的能源浪费，且对环境污染较大。发明内容0003 针对现有技术的不足，本发明提供一种泵阀同步控制系统，应用于挖掘机，包括先导单元、发动机，其中，包括00。
9、04 采集单元，设置于所述挖掘机的一预定功能单元处，用以获取所述预定功能单元处的采集信号，并形成与所述采集信号相匹配的电信号输出；0005 处理单元，连接所述采集单元，用于接收所述采集单元输出的电信号，并形成经处理过的检测信号输出；0006 控制单元，连接所述处理单元，用于对所述检测信号进行比较判断，并形成一控制信号输出；0007 第一执行单元，连接所述控制单元，用以于所述控制信号作用于执行与之相匹配的工作；0008 转化单元，连接于所述控制单元与一第二执行单元之间，用于接收所述控制信号转化为与所述第二执行单元相匹配的执行信号并输出，所述第二执行单元依据所述执行信号执行相应的动作。0009 优。
10、选地，所述采集信号包括所述发动机转速信号、所述第一执行单元的输出的压力信号，所述第二执行单元的输出的流量信号，所述先导单元的压力信号。0010 优选地，所述处理单元用于对所述电信号做滤波、限幅、计算处理，产生与所述控制单元输入端相匹配的第一执行单元压力信号、第一执行单元流量信号、先导压力信号，并输出。0011 优选地，所述控制单元包括功率计算单元，连接所述处理单元，用于接收所述第一执行单元压力信号，第一执行单元流量信号，于一预定的控制方法下形成一功率信号输出；说 明 书CN 104405003 A2/3页5恒功率PID，分别连接所述功率计算单元、标准功率信号，用于对所述功率信号与所述标准信号进。
11、行比较，产生一比较结果输出。0012 优选地，所述控制单元还包括一压力转换单元，连接所述处理单元，用以接收所述先导压力信号，并转化为与之相匹配的流量信号输出。0013 优选地，所述控制单元还包括一减法器，所述减法器的输入端分别连接所述恒功率PID的输出端及所述压力转换单元的输出端，用以根据所述流量信号减去所述比较结果形成所述控制信号输出。0014 优选地，所述第二执行单元还包括信号延时单元，连接于所述控制单元与所述第二执行单元之间，用以对所述控制单元输出的所述控制信号进行延时处理，并形成一延时控制信号传输至所述第二执行单元。0015 优选地，所述第一执行单元主要由第一比例阀和主泵形成，所述第一。
12、比例阀的控制端连接所述减法器的输出端，所述第一比例阀的输出端连接所述主泵，用以接收所述控制信号，于所述控制信号作用下控制所述主泵执行与所述控制信号相匹配的动作。0016 优选地，所述第二执行单元主要由第二比例阀和主阀形成，所述第二比例阀的控制端连接所述信号延时单元，所述第二比例阀的输出端连接所述主阀，用以接收所述延时控制信号，于所述延时控制信号作用下控制所述主阀执行与所述延时控制信号相匹配的动作。0017 优选地，所述标准功率信号对应所述主泵的恒功率或所述发动机的恒功率。0018 与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明采用泵控调速和阀控调速相结合的控制方法，使得控制系统的流量损失小、经济性。
13、好、相应时间短。附图说明0019 图1为本发明的电路结构方框图；0020 图2为本发明一种具体实施方式的电路结构方框图。具体实施方式0021 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。0022 如图1所示，一种泵阀同步控制系统，应用于挖掘机，包括先导单元、发动机，其中，包括采集单元，设置于挖掘机的一预定功能单元处，用以获取预定功能单元处的采集信号，并形成与采集信号相匹配的电信号输出；采集信号包括发动机转速信号、第一执行单元的输出的压力信号，第二执行单元的输出的流量信号，先导单元的压力信号。0023 处理单元，连接采集单元，用于接收采集单元输出的电信号，对电信号做滤波、。
14、限幅、计算处理，产生与控制单元输入端相匹配的第一执行单元压力信号、第一执行单元流量信号、先导压力信号，并输出。0024 控制单元，连接处理单元，用于对检测信号进行比较判断，并形成一控制信号输出；0025 第一执行单元，连接控制单元，用以于控制信号作用于执行与之相匹配的工作；第一执行单元主要由第一比例阀和主泵形成，第一比例阀的控制端连接减法器的输出端，第一比例阀的输出端连接主泵，用以接收控制信号，于控制信号作用下控制主泵执行与控制说 明 书CN 104405003 A3/3页6信号相匹配的动作。0026 转化单元，连接于控制单元与一第二执行单元之间，用于接收控制信号转化为与第二执行单元相匹配的执。
15、行信号并输出，第二执行单元依据执行信号执行相应的动作。第二执行单元主要由第二比例阀和主阀形成，第二比例阀的控制端连接控制单元，第二比例阀的输出端连接主阀，用以接收控制信号，于控制信号作用下控制主阀执行与延时控制信号相匹配的动作。0027 本发明的工作原理为：采集单元获取预定功能单元的采集信号，并形成与采集信号相匹配的电信号输出；采集信号包括发动机转速信号、第一执行单元的压力信号，第二执行单元的压力信号，先导单元的压力信号。控制单元对采集信号做滤波、限幅、计算处理，得出二次先导压力、主泵压力、主泵流量控制信号，通过二次先导压力确定主泵的即时排量，同时根据恒功率PID得出主泵的流量信号及主泵的压力。
16、信号偏差量，进而通过一减法器计算出主泵的实时排量控制信号，第一执行单元、第二执行单元、转化单元执行实时排量控制信号。本发明采用泵控调速和阀控调速相结合的控制方法，使得控制系统的流量损失小、经济性好、相应时间短。0028 作为进一步优选实施方案，如图2所示，控制单元包括功率计算单元，连接处理单元，用于接收第一执行单元压力信号，第一执行单元流量信号，于一预定的控制方法下形成一功率信号输出；恒功率PID，分别连接功率计算单元、标准功率信号，用于对功率信号与标准信号进行比较，产生一比较结果输出。恒功率可以是主泵的恒功率，也可以是发动机的恒功率，也可以是两者结合的恒功率。0029 功率计算单元采用的预定。
17、的控制方法是：0030 P(p主泵q主泵)600031 其中P为主泵功率；p主泵为主泵压力，q主泵为主泵流量。0032 作为进一步优选实施方案，所述控制单元还包括一减法器，所述减法器的输入端分别连接所述恒功率PID的输出端及所述压力转换单元的输出端，用以根据所述流量信号减去所述比较结果形成所述控制信号输出。0033 作为进一步优选实施方案，第二执行单元还可包括信号延时单元，连接于控制单元与第二执行单元之间，用以对控制单元输出的控制信号进行延时处理，并形成一延时控制信号传输至第二执行单元。由于主阀响应速度高于主泵响应速度，通过增加延时处理，使得主阀与主泵同步控制调速，降低油耗。0034 以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。说 明 书CN 104405003 A1/1页7图1图2说 明 书 附 图CN 104405003 A。