节能控制方法、系统、介质、产品及挖掘机

文档序号:1917730 发布日期:2021-12-03 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 节能控制方法、系统、介质、产品及挖掘机 (Energy-saving control method, system, medium, product and excavator ) 是由 邢华 牛洪科 罗建华 于 2021-09-07 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种节能控制方法、系统、介质、产品及挖掘机,本发明节能控制方法包括:获取挖掘机的作业信息;判断所述作业信息是否为预设作业信息;当判定所述作业信息为所述预设作业信息时,获取与所述作业信息对应的作业调整策略;基于所述作业调整策略,调整所述挖掘机的能量使用情况。本发明用以解决现有技术中挖掘机在作业时浪费能量的缺陷,实现挖掘机作业和能量使用情况的合理匹配,有效节省挖掘机的能量。(The invention provides an energy-saving control method, a system, a medium, a product and an excavator, wherein the energy-saving control method comprises the following steps: acquiring operation information of an excavator; judging whether the operation information is preset operation information or not; when the operation information is judged to be the preset operation information, acquiring an operation adjusting strategy corresponding to the operation information; and adjusting the energy use condition of the excavator based on the operation adjustment strategy. The invention is used for solving the defect that the excavator wastes energy during operation in the prior art, realizing reasonable matching of the operation of the excavator and the energy use condition and effectively saving the energy of the excavator.)

节能控制方法、系统、介质、产品及挖掘机

技术领域

本发明涉及挖掘机技术领域,尤其涉及一种节能控制方法、系统、介质、产品及挖掘机。

背景技术

土方作业是挖掘机常见的作业场景之一,且,作业工况复杂多变,挖掘机要适应各种工况作业。然而,挖掘机在应对复杂多变的作业工况时,负载扭矩变化幅度较大,频率较高,当对负载的响应较慢时,会造成液压泵扭矩与负载扭矩不匹配,进而造成液压能的浪费。

另外,挖掘机在应对复杂多变的作业工况时,发动机功率需要实时跟随液压泵扭矩进行动态调整,但由于液压泵扭矩、排量变化频繁且剧烈,因此导致发动机功率与液压泵功率不匹配,造成发动机功率的浪费。

因此,在挖掘机作业时,如何节省挖掘机的能量是目前业界亟需解决的重要问题。

发明内容

本发明提供一种节能控制方法、系统、介质、产品及挖掘机,用以解决现有技术中挖掘机在作业时浪费能量的缺陷,实现挖掘机作业和能量使用情况的合理匹配,有效节省挖掘机的能量。

第一方面,本发明提供一种节能控制方法,包括:

获取挖掘机的作业信息;

判断所述作业信息是否为预设作业信息;

当判定所述作业信息为所述预设作业信息时,获取与所述作业信息对应的作业调整策略;

基于所述作业调整策略,调整所述挖掘机的能量使用情况。

结合第一方面,在一种可能的实现方式中,

所述作业调整策略包括:第一调整子策略;

所述作业信息包括:所述挖掘机的动作信息;

所述预设作业信息包括:预设动作信息;

所述判断所述作业信息是否为预设作业信息,包括:

判断所述动作信息是否为所述预设动作信息;

所述当判定所述作业信息为所述预设作业信息时,获取与所述作业信息对应的作业调整策略,包括:

当判定所述动作信息为所述预设动作信息时,获取与所述动作信息对应的第一调整子策略;

所述基于所述作业调整策略,调整所述挖掘机的能量使用情况,包括:

基于所述第一调整子策略,调整所述挖掘机的运行气缸的数量。

结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述基于所述第一调整子策略,调整所述挖掘机的运行气缸的数量,包括:

获取所述挖掘机的当前工作档位,以及所述动作信息对应的目标工作档位;

当所述当前工作档位与所述目标工作档位不一致时,调整所述挖掘机的运行气缸的数量,以使所述当前工作档位对应的所述运行气缸的数量和所述目标工作档位对应的目标气缸的数量一致。

结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述作业调整策略还包括:第二调整子策略;

所述当判定所述作业信息为所述预设作业信息时,获取与所述作业信息对应的作业调整策略,包括:

当判定所述作业信息为所述预设作业信息时,获取与所述动作信息对应的第二调整子策略;

所述基于所述作业调整策略,调整所述挖掘机的能量使用情况,包括:

基于所述第二调整子策略,调整所述挖掘机的油缸中液压油的流动情况。

结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述作业信息还包括:所述挖掘机的油缸作业时产生的压力信息,所述压力信息包括:所述油缸中非进油腔的第一压力值、和所述油缸的主泵出口的第二压力值;

所述基于所述第二调整子策略,调整所述挖掘机的油缸中液压油的流动情况,包括:

判断所述第一压力值与所述第二压力值的大小关系,得到判断结果;

当所述判断结果为所述第一压力值大于所述第二压力值时,控制所述非进油腔中的液压油进入主回路,与所述主泵的液压油汇合,使汇合后的液压油进入进油腔。

结合第一方面,在一种可能的实现方式中,

所述作业调整策略包括:第二调整子策略;

所述作业信息包括:所述挖掘机的动作信息和所述挖掘机的油缸作业时产生的压力信息,所述压力信息包括:所述油缸中非进油腔的第一压力值、和所述油缸的主泵出口的第二压力值;

所述预设作业信息包括:预设动作信息;

所述判断所述作业信息是否为预设作业信息,包括:判断所述动作信息是否为所述预设动作信息;

所述当判定所述作业信息为所述预设作业信息时,获取与所述作业信息对应的作业调整策略,包括:

当判定所述动作信息为所述预设动作信息时,获取与所述动作信息对应的第二调整子策略;

所述基于所述作业调整策略,调整所述挖掘机的能量使用情况,包括:

基于所述第二调整子策略,调整所述挖掘机的油缸中液压油的流动情况;

所述基于所述第二调整子策略,调整所述挖掘机的油缸中液压油的流动情况,包括:

判断所述第一压力值与所述第二压力值的大小关系,得到判断结果;

当所述判断结果为所述第一压力值大于所述第二压力值时,控制所述非进油腔中的液压油进入主回路,与所述主泵的液压油汇合,使汇合后的液压油进入进油腔。

第二方面,本发明还提供一种节能控制系统,包括:检测单元、控制单元和挖掘机,所述检测单元和所述控制单元通信连接;

所述检测单元,用于获取所述挖掘机的作业信息,并将所述作业信息发送给所述控制单元;

所述控制单元,用于获取所述检测单元发送的所述作业信息;判断所述作业信息是否为预设作业信息;当判定所述作业信息为所述预设作业信息时,获取与所述作业信息对应的作业调整策略,基于所述作业调整策略,调整所述挖掘机的能量使用情况。

第三方面,本发明还提供一种挖掘机,包括如上述任一种所述节能控制系统。

第四方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述节能控制方法的步骤。

第五方面,本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述节能控制方法的步骤。

本发明提供的节能控制方法通过获取挖掘机的作业信息;判断获取的作业信息是否为预设作业信息;当判定作业信息为预设作业信息时,获取与作业信息对应的作业调整策略;基于所述作业调整策略,调整挖掘机的能量使用情况,可见,本发明预先存储了预设作业信息,利用预设作业信息和挖掘机的作业信息进行一致性比较,进而获取与作业信息对应的作业调整策略,本发明针对不同的作业信息,配置不同的作业调整策略,使挖掘机根据作业信息进行能量使用情况的调整,实现了挖掘机作业和能量使用情况的合理匹配,解决了现有技术中挖掘机在作业时浪费能量的缺陷,有效的节省了挖掘机的能量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种节能控制方法的流程示意图;

图2是本发明另一实施例提供的一种节能控制方法的流程示意图;

图3是本发明另一实施例提供的一种节能控制方法的流程示意图;

图4是本发明另一实施例提供的一种节能控制方法的流程示意图;

图5是本发明另一实施例提供的一种节能控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图4描述本发明实施例的节能控制方法。

本发明提供了一种节能控制方法,该方法可以应用在挖掘机,例如,液压挖掘机、电动挖掘机等,也可以应用在服务器中,还可以应用在挖掘机中的控制组件中。下面,以该方法应用在液压挖掘机中为例进行说明,但需要说明的是仅为举例说明,并不用于对本发明的保护范围进行限定。

本发明实施例中的一些其他说明,也是举例说明,并不用于对本发明的保护范围进行限定,之后便不再一一说明。

图1所示为本发明一实施例提供的节能控制方法的流程示意图。

如图1所示,该方法包括:

步骤101,获取挖掘机的作业信息。

在本步骤中,可以通过安装在挖掘机上的压力传感器得到挖掘机作业时产生的作业信息。

具体的,检测单元可以为传感器,作业信息包括:挖掘机的动作信息。

例如,通过安装在挖掘机手柄处的先导压力传感器,安装在液压挖掘机铲斗处的压力传感器,安装在液压挖掘机斗杆处的压力传感器、以及安装在液压挖掘机动臂处的压力传感器等检测单元得到挖掘机的动作信息。

本实施例可以实时获取压力传感器得到的动作信息,动作信息可以包括:动臂下降和斗杆挖掘组成的动作、动臂下降和回转组成的动作、以及动臂下降和斗杆卸载组成的动作等。

步骤102,判断作业信息是否为预设作业信息。

具体的,预设作业信息包括:预设动作信息。该预设动作信息为用户预先设置。具体可以通过预先采集的挖掘机的大量的样本动作信息,基于用户使用习惯和实际工作的需要,从样本动作信息中选取目标样本动作信息作为预设作业信息。另外,在预先采集样本动作信息的同时,还需要采集样本动作信息对应的能量消耗,基于能量消耗,确定预设作业信息对应的最优能量消耗。

具体的,预设作业信息还包括:挖掘机的油缸作业时产生的压力信息,压力信息包括:油缸中非进油腔的第一压力值、和油缸的主泵出口的第二压力值。

其中,压力信息还可以包括油缸中进油腔的第三压力值,第三压力值等于第二压力值。

例如,通过安装在油缸的无杆腔的压力传感器和安装在油缸的有杆腔的压力传感器等检测单元得到压力信息。其中,非进油腔根据油缸的运动对应无杆腔或有杆腔,当有杆腔为非进油腔时,将安装在有杆腔的压力传感器检测的压力值作为第一压力值,当无杆腔为非进油腔时,将安装在无杆腔的压力传感器检测的压力值作为第一压力值。

具体的,确定获取的动作信息是否为预设作业信息,基于确定结果,进行进一步的处理。

步骤103,当判定作业信息为预设作业信息时,获取与作业信息对应的作业调整策略。

本实施例中,作业调整策略包括第一调整子策略和/或第二调整子策略。

具体的,当确定挖掘机动作信息为预设动作信息时,获取与动作信息对应的第一调整子策略和/或第二调整子策略。

当确定动作信息为预设动作信息时,表明此时挖掘机的功率可以进行调整,具体的可以基于第一调整策略进行调节。

当确定动作信息为预设动作信息时,表明此时挖掘机的液压能可以回收,以循环利用,具体的可以基于第二调整策略进行液压能的回收。

另外,当判定作业信息不是预设作业信息时,返回执行步骤101。即,当判定动作信息不是预设动作信息时,返回执行步骤101。

步骤104,基于作业调整策略,调整挖掘机的能量使用情况。

一个具体实施例中,当确定动作信息为预设动作信息时,获取与动作信息对应的第一调整子策略,基于第一调整子策略,调整挖掘机的运行气缸的数量。

一个具体实施例中,挖掘机的运行气缸的数量调整过程如图2所示:

步骤201,获取安装在挖掘机上的检测单元得到的动作信息。

步骤202,判断获取的动作信息是否是预设动作信息,若是,执行步骤203,否则,执行步骤201。

步骤203,获取挖掘机的当前工作档位,以及动作信息对应的目标工作档位。

具体的,可以基于挖掘机作业的历史数据,得到不同的动作信息对应最佳的工作档位,以使挖掘机的功率最低,该最佳的工作档位则为预设动作信息对应的目标工作档位。

值得一提的是,此时的动作信息和预设动作信息是一致的,动作信息对应的目标工作档位和预设动作信息对应的目标工作档位是一致的。

步骤204,当前工作档位与目标工作档位不一致时,调整挖掘机的运行气缸的数量,以使当前工作档位对应的运行气缸的数量和目标工作档位对应的目标气缸的数量一致。

具体的,当前工作档位与目标工作档位不一致时,若,当前工作档位大于目标工作档位,利用停缸技术,确定结束运行气缸的数量,将该结束运行气缸的燃油供给切断,以降低燃油消耗。若,当前工作小于目标工作档位,给没有工作的气缸提供燃油供给,避免由于燃料不足,导致挖掘机作业出现问题。

本实施例通过调整挖掘机运行气缸的数量,以实现挖掘机功率的调节,实现了挖掘机的动作信息与最小消耗功率的快速匹配,有效的节省了能量。

一个具体实施例中,当确定动作信息为预设动作信息时,获取与动作信息对应的第二调整子策略,基于第二调整子策略,调整挖掘机油缸中液压油的流动情况。

一个具体实施例中,挖掘机的油缸中液压油的流动情况的具体调整流程如图3所示:

步骤301,获取安装在挖掘机上的检测单元得到的动作信息,和挖掘机的油缸的压力信息。

其中,压力信息包括:第一压力值和第二压力值。

步骤302,判断获取的动作信息是否是预设动作信息,若是,执行步骤303,否则,执行步骤301。

步骤303,判断第一压力值是否大于第二压力值,若是,执行步骤304,否则执行步骤305。

步骤304,控制非进油腔中的液压油进入主回路,与主泵的液压油汇合,使汇合后的液压油进入进油腔。

具体的,可以通过打开再生阀,使非进油腔中的液压油进入主回路,与主泵的液压油汇合,使汇合后的液压油进入进油腔。

步骤305,关闭再生阀。

本实施例在第一压力值大于第二压力值时,打开再生阀,使非进油腔中的液压油进入主回路,与主泵的液压油汇合,使汇合后的液压油进入进油腔,以推动油缸动作,有效的避免了非进油腔的高能液压油直接流入液压油箱,实现了液压能的回收。

一个具体实施例中,基于作业调整策略,调整挖掘机的能量使用情况的具体实现,如图4所示:

步骤401,获取安装在挖掘机上的检测单元得到的动作信息,和挖掘机的油缸的压力信息。

其中,压力信息包括:第一压力值和第二压力值。

步骤402,判断获取的动作信息是否是预设动作信息,若是,执行步骤403和执行步骤404,否则,执行步骤401。

步骤403,获取挖掘机的当前工作档位,以及动作信息对应的目标工作档位,当前工作档位与目标工作档位不一致时,调整挖掘机的运行气缸的数量,以使当前工作档位对应的运行气缸的数量和目标工作档位对应的目标气缸的数量一致。

步骤404,判断第一压力值是否大于第二压力值,若是,执行步骤405,否则执行步骤406。

步骤405,控制非进油腔中的液压油进入主回路,与主泵的液压油汇合,使汇合后的液压油进入进油腔。

具体的,可以通过打开再生阀,使非进油腔中的液压油进入主回路,与主泵的液压油汇合,使汇合后的液压油进入进油腔。

步骤406,关闭再生阀。

本发明提供的节能控制方法通过获取挖掘机的作业信息;判断获取的作业信息是否为预设作业信息;当判定作业信息为预设作业信息时,获取与作业信息对应的作业调整策略;基于所述作业调整策略,调整挖掘机的能量使用情况,可见,本发明预先存储了预设作业信息,利用预设作业信息和挖掘机的作业信息进行一致性比较,进而获取与作业信息对应的作业调整策略,本发明针对不同的作业信息,配置不同的作业调整策略,使挖掘机根据作业信息进行能量使用情况的调整,实现了挖掘机作业和能量使用情况的合理匹配,解决了现有技术中挖掘机在作业时浪费能量的缺陷,有效的节省了挖掘机的能量。

本发明还提供了一种节能控制系统,下文描述的节能控制系统与上文描述的节能控制方法可相互对应参照,重复之处不再赘述,具体如图5所示,该系统包括:检测单元501、控制单元502和挖掘机503,检测单元501和控制单元502通信连接;

检测单元501,用于获取挖掘机503的作业信息,并将作业信息发送给控制单元502;

控制单元502,用于获取检测单元501发送的作业信息;判断作业信息是否为预设作业信息;当判定作业信息为预设作业信息时,获取与作业信息对应的作业调整策略,基于作业调整策略,调整挖掘机503的能量使用情况。

一个具体实施例中,作业调整策略包括:第一调整子策略,作业信息包括:挖掘机的动作信息,预设作业信息包括:预设动作信息;控制单元502,具体用于判定动作信息是否为预设动作信息;当判定动作信息为预设动作信息时,获取与动作信息对应的第一调整子策略;基于第一调整子策略,调整挖掘机的运行气缸的数量。

一个具体实施例中,控制单元502,具体用于获取挖掘机的当前工作档位,以及动作信息对应的目标工作档位;当前工作档位与目标工作档位不一致时,调整挖掘机的运行气缸的数量,以使当前工作档位对应的运行气缸的数量和目标工作档位对应的目标气缸的数量一致。

一个具体实施例中,作业调整策略还包括:第二调整子策略;控制单元502,具体用于当判定作业信息为预设作业信息时,获取与动作信息对应的第二调整子策略;基于第二调整子策略,调整挖掘机的油缸中液压油的流动情况。

一个具体实施例中,作业信息还包括:挖掘机的油缸作业时产生的压力信息,压力信息包括:油缸中非进油腔的第一压力值、和油缸的主泵出口的第二压力值;控制单元502,具体用于判断第一压力值与第二压力值的大小关系,得到判断结果;当判断结果为第一压力值大于第二压力值时,控制非进油腔中的液压油进入主回路,与主泵的液压油汇合,使汇合后的液压油进入进油腔。

一个具体实施例中,作业调整策略包括:第二调整子策略,作业信息包括:挖掘机的动作信息和挖掘机的油缸作业时产生的压力信息,压力信息包括:油缸中非进油腔的第一压力值、和油缸的主泵出口的第二压力值;预设作业信息包括:预设动作信息,控制单元502,具体用于判断动作信息是否为预设动作信息;当判定动作信息为预设动作信息时,获取与动作信息对应的第二调整子策略;基于第二调整子策略,调整挖掘机的油缸中液压油的流动情况;判断第一压力值与第二压力值的大小关系,得到判断结果;当判断结果为第一压力值大于第二压力值时,控制非进油腔中的液压油进入主回路,与主泵的液压油汇合,使汇合后的液压油进入进油腔。

本发明还提供了一种挖掘机,该挖掘机包括有上述的节能控制系统。

其中,挖掘机包括:液压挖掘机、电动挖掘机等。

本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,计算机程序包括程序指令,当程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的节能控制方法,该方法包括:获取挖掘机的作业信息;判断作业信息是否为预设作业信息;当判定作业信息为预设作业信息时,获取与作业信息对应的作业调整策略;基于作业调整策略,调整挖掘机的能量使用情况。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的节能控制方法,该方法包括:获取挖掘机的作业信息;判断作业信息是否为预设作业信息;当判定作业信息为预设作业信息时,获取与作业信息对应的作业调整策略;基于作业调整策略,调整挖掘机的能量使用情况。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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