本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，具體地，涉及一種功率平衡控制設(shè)備、功率平衡控制方法、包含所述功率平衡控制設(shè)備的功率平衡控制系統(tǒng)、及包含該功率平衡控制系統(tǒng)的工程機(jī)械。

背景技術(shù)：

工程機(jī)械的作業(yè)工況惡劣、復(fù)雜，通常都有多個(gè)執(zhí)行單元同時(shí)消耗來自動(dòng)力源的功率/扭矩/力。當(dāng)某一個(gè)執(zhí)行單元消耗的功率/扭矩/力上升時(shí)，可能會(huì)引起多個(gè)執(zhí)行單元的總功率/扭矩/力接近或超出動(dòng)力源的輸出極限，此時(shí)極可能導(dǎo)致動(dòng)力源掉速或停止工作。

如圖1所示，動(dòng)力源可為執(zhí)行單元1-n提供動(dòng)力，其中n為大于1的整數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)力分配策略中，常見的有兩種模式，第一種模式考慮動(dòng)力源的總輸出能力，將2個(gè)或以上的執(zhí)行單元按設(shè)計(jì)的程式工作，以避免總需求接近或超過動(dòng)力源總輸出的情況，這種模式可以避免總輸出不足的問題，但同時(shí)也帶來了執(zhí)行單元可操控性的下降。第二種模式是每個(gè)執(zhí)行單元的動(dòng)力需求指令來自執(zhí)行該動(dòng)作的人，每個(gè)執(zhí)行單元的動(dòng)力需求都是獨(dú)立完成的，在這種情況下執(zhí)行單元的可操控性大大提高，但同時(shí)也導(dǎo)致多個(gè)同時(shí)工作的執(zhí)行單元總需求可能接近或超過總輸出，進(jìn)而造成動(dòng)力源工作不正常。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種功率平衡控制設(shè)備、功率平衡控制方法、包含所述功率平衡控制設(shè)備的功率平衡控制系統(tǒng)、及包含該功率平衡控制系統(tǒng)的工程機(jī)械，其可避免某一個(gè)執(zhí)行單元消耗的功率過大或多個(gè)執(zhí)行單元消耗的總功率過大而導(dǎo)致動(dòng)力源突然掉速或停機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一實(shí)施例提供一種功率平衡控制設(shè)備，該控制設(shè)備包含：接收裝置，用于接收多個(gè)執(zhí)行單元各自的輸出功率，該多個(gè)執(zhí)行單元由一動(dòng)力源提供能量；控制裝置，用于執(zhí)行以下操作：分別將所述多個(gè)執(zhí)行單元各自的輸出功率與該多個(gè)執(zhí)行單元各自的設(shè)定功率進(jìn)行比較；在所述多個(gè)執(zhí)行單元中存在輸出功率大于相應(yīng)的設(shè)定功率的執(zhí)行單元的情況下，調(diào)整該執(zhí)行單元的參數(shù)，以使得該執(zhí)行單元的輸出功率小于該執(zhí)行單元的設(shè)定功率；在所述多個(gè)執(zhí)行單元中所有執(zhí)行單元各自的輸出功率均小于相應(yīng)的設(shè)定功率的情況下，計(jì)算所述多個(gè)執(zhí)行單元的輸出功率之和，并將該輸出功率之和與總的功率設(shè)定值進(jìn)行比較；以及在所述該輸出功率之和大于總的功率設(shè)定值的情況下，調(diào)整所述多個(gè)執(zhí)行單元中部分執(zhí)行單元的參數(shù)，以使得輸出功率之和小于總的功率設(shè)定值。

可選的，每一所述執(zhí)行單元被分配一優(yōu)先級(jí)；所述部分執(zhí)行單元根據(jù)所有執(zhí)行單元各自的優(yōu)先級(jí)而被確定。

可選的，所述部分執(zhí)行單元的優(yōu)先級(jí)低于所述多個(gè)執(zhí)行單元內(nèi)的其他執(zhí)行單元的優(yōu)先級(jí)。

可選的，所述多個(gè)執(zhí)行單元各自的設(shè)定功率與該多個(gè)執(zhí)行單元各自的額定輸出功率有關(guān)，所述總的功率設(shè)定值與所述動(dòng)力源的額定輸出功率有關(guān)。

相應(yīng)地，本發(fā)明一實(shí)施例還提供一種功率平衡控制方法，該控制方法包含：接收多個(gè)執(zhí)行單元各自的輸出功率，該多個(gè)執(zhí)行單元由一動(dòng)力源提供能量；分別將所述多個(gè)執(zhí)行單元各自的輸出功率與該多個(gè)執(zhí)行單元各自的設(shè)定功率進(jìn)行比較；在所述多個(gè)執(zhí)行單元中存在輸出功率大于相應(yīng)的設(shè)定功率的執(zhí)行單元的情況下，調(diào)整該執(zhí)行單元的參數(shù)，以使得該執(zhí)行單元的輸出功率小于該執(zhí)行單元的設(shè)定功率；在所述多個(gè)執(zhí)行單元中所有執(zhí)行單元各自的輸出功率均小于相應(yīng)的設(shè)定功率的情況下，計(jì)算所述多個(gè)執(zhí)行單元的輸出功率之和，并將該輸出功率之和與總的功率設(shè)定值進(jìn)行比較；以及在所述該輸出功率之和大于總的功率設(shè)定值的情況下，調(diào)整所述多個(gè)執(zhí)行單元中部分執(zhí)行單元的參數(shù)，以使得輸出功率之和小于總的功率設(shè)定值。

可選的，每一所述執(zhí)行單元被分配一優(yōu)先級(jí)；所述部分執(zhí)行單元根據(jù)所有執(zhí)行單元各自的優(yōu)先級(jí)而被確定。

可選的，所述部分執(zhí)行單元的優(yōu)先級(jí)低于所述多個(gè)執(zhí)行單元內(nèi)的其他執(zhí)行單元的優(yōu)先級(jí)。

可選的，所述多個(gè)執(zhí)行單元各自的設(shè)定功率與該多個(gè)執(zhí)行單元各自的額定輸出功率有關(guān)，所述總的功率設(shè)定值與所述動(dòng)力源的額定輸出功率有關(guān)。

相應(yīng)地，本發(fā)明一實(shí)施例還提供一種功率平衡控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含：動(dòng)力源；多個(gè)執(zhí)行單元，該多個(gè)執(zhí)行單元由所述動(dòng)力源提供能量；功率檢測裝置，用于檢測所述多個(gè)執(zhí)行單元各自的輸出功率；以及上述功率平衡控制設(shè)備。

相應(yīng)地，本發(fā)明一實(shí)施例還提供一種工程機(jī)械，該工程機(jī)械包含上述功率平衡控制系統(tǒng)。

通過上述技術(shù)方案，其可檢測每一執(zhí)行單元的功率，在存在某一執(zhí)行單元的輸出功率大于該執(zhí)行單元的設(shè)定功率的情況下，對該執(zhí)行單元的輸出功率進(jìn)行調(diào)整；在所有執(zhí)行單元各自的輸出功率均小于相應(yīng)的設(shè)定功率的情況下，判斷該所有執(zhí)行單元各自的輸出功率之和是否大于總的功率設(shè)定值，并在該所有執(zhí)行單元各自的輸出功率之和大于總的功率設(shè)定值的情況下，對部分執(zhí)行單元的參數(shù)，保證所有執(zhí)行單元各自的輸出功率小于總的功率設(shè)定值。本發(fā)明可避免某一執(zhí)行單元消耗的功率過大或多個(gè)執(zhí)行單元消耗的總功率過大而導(dǎo)致動(dòng)力源突然掉速或停機(jī)。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有的動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的功率平衡控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的功率平衡控制方法的流程圖。

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的功率平衡控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明的技術(shù)方案主要針對上述的現(xiàn)有技術(shù)中的第二種動(dòng)力分配模式。在工程機(jī)械領(lǐng)域，由于工況復(fù)雜，需要靈活地應(yīng)對不同的工況，較多采用上述的第二中動(dòng)力分配模式，以提高整機(jī)的可操控性。在現(xiàn)有模式下，執(zhí)行單元1-n的工作組合情況是不確定的，有可能只有1個(gè)執(zhí)行單元工作，也可能有多個(gè)執(zhí)行單元工作；且每個(gè)執(zhí)行單元工作時(shí)，消耗的功率也是不確定。這樣，當(dāng)同時(shí)工作的多個(gè)執(zhí)行單元在工作過程中，由于負(fù)載的變化，某一個(gè)執(zhí)行單元的功率上升，有可能導(dǎo)致多個(gè)執(zhí)行單元總的輸出功率接近動(dòng)力源的極限功率輸出，此時(shí)，由于動(dòng)力源的保護(hù)性設(shè)計(jì)，有可能引起動(dòng)力源的掉速或停止工作。

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例提供的功率平衡控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明一實(shí)施例提供一種功率平衡控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含：動(dòng)力源10；多個(gè)執(zhí)行單元1-n，該多個(gè)執(zhí)行單元由所述動(dòng)力源10提供能量；功率檢測裝置200，用于檢測所述多個(gè)執(zhí)行單元1-n各自的輸出功率；以及功率平衡控制設(shè)備100，該功率平衡控制設(shè)備用于根據(jù)所述功率檢測裝置200所檢測的所述多個(gè)執(zhí)行單元1-n各自的輸出功率，來判斷是否需要對多個(gè)執(zhí)行單元1-n中的個(gè)別或一些執(zhí)行單元的輸出功率進(jìn)行調(diào)整，以避免該多個(gè)執(zhí)行單元的輸出功率過大而導(dǎo)致動(dòng)力源掉速或停止工作，又或者是避免部分執(zhí)行單元從動(dòng)力源消耗的功率過大而導(dǎo)致其他執(zhí)行單元難以從所述動(dòng)力源分配到足夠的功率分配而有效運(yùn)作。

具體而言，所述動(dòng)力源例如可為由液力變矩器泵輪驅(qū)動(dòng)的液壓泵，其可以為各類執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如，工程機(jī)械內(nèi)常見的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)等等)提供壓力油以對這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，其還可為發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)等等其他可提供動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

如圖2所示，所述功率平衡控制設(shè)備100可包含：接收裝置110，用于接收多個(gè)執(zhí)行單元1-n各自的輸出功率，該多個(gè)執(zhí)行單元1-n由一動(dòng)力源10提供能量；以及控制裝置120，用于執(zhí)行以下操作：分別將所述多個(gè)執(zhí)行單元1-n各自的輸出功率與該多個(gè)執(zhí)行單元1-n各自的設(shè)定功率進(jìn)行比較；在所述多個(gè)執(zhí)行單元1-n中存在輸出功率大于相應(yīng)的設(shè)定功率的執(zhí)行單元的情況下，調(diào)整該執(zhí)行單元的參數(shù)，以使得該執(zhí)行單元的輸出功率小于該執(zhí)行單元的設(shè)定功率；在所述多個(gè)執(zhí)行單元1-n中所有執(zhí)行單元各自的輸出功率均小于相應(yīng)的設(shè)定功率的情況下，計(jì)算所述多個(gè)執(zhí)行單元1-n的輸出功率之和，并將該輸出功率之和與總的功率設(shè)定值進(jìn)行比較；以及在所述該輸出功率之和大于總的功率設(shè)定值的情況下，調(diào)整所述多個(gè)執(zhí)行單元1-n中部分執(zhí)行單元的參數(shù)，以使得輸出功率之和小于總的功率設(shè)定值。

所述多個(gè)執(zhí)行單元各自的設(shè)定功率可以與該多個(gè)執(zhí)行單元各自的額定輸出功率有關(guān)，其可為該多個(gè)執(zhí)行單元各自的額定輸出功率的一比例，例如可統(tǒng)計(jì)分析各個(gè)執(zhí)行單元的常用一般輸出功率范圍，并根據(jù)該輸出功率范圍來確定各個(gè)執(zhí)行單元各自的設(shè)定功率。例如，一般情況下，一攤鋪機(jī)的布料螺旋系統(tǒng)的輸出功率一般為400～500千瓦，此時(shí)可設(shè)定其設(shè)定功率為500千瓦，其履帶行走機(jī)構(gòu)的輸出功率一般為200-230千瓦，此時(shí)可設(shè)定其設(shè)定功率為230千瓦。諸如此類，可根據(jù)多個(gè)執(zhí)行單元各自在其常用工況下的輸出功率來設(shè)定其設(shè)定功率。

所述總的功率設(shè)定值與所述動(dòng)力源的額定輸出功率有關(guān)，其可為所述動(dòng)力源的額定輸出功率的一比例。例如，所述動(dòng)力源的額定輸出功率為500千瓦，則可將中的功率設(shè)定值設(shè)定為490千瓦。

優(yōu)選情況下，可針對多個(gè)執(zhí)行單元1-n中的每一執(zhí)行單元賦予一優(yōu)先級(jí)，該優(yōu)先級(jí)的賦予可以考慮執(zhí)行單元所執(zhí)行的操作的重要程度，例如還是以攤鋪機(jī)為例，行走機(jī)構(gòu)的優(yōu)先級(jí)可能會(huì)高于布料螺旋系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)，也就是說，在動(dòng)力源的輸出有限的情況下，應(yīng)優(yōu)選滿足行走機(jī)構(gòu)的動(dòng)力需求，而后才是布料螺旋系統(tǒng)。在所述多個(gè)執(zhí)行單元1-n的輸出功率之和大于總的功率設(shè)定值的情況下，可根據(jù)所述多個(gè)執(zhí)行單元各自的優(yōu)先級(jí)來確定出部分執(zhí)行單元(例如，個(gè)別執(zhí)行單元或數(shù)個(gè)執(zhí)行單元構(gòu)成的執(zhí)行單元組合)，并調(diào)整該部分執(zhí)行單元的參數(shù)，以使得輸出功率之和小于總的功率設(shè)定值。一般而言，所述部分執(zhí)行單元的優(yōu)先級(jí)要低于所述多個(gè)執(zhí)行單元內(nèi)的其他執(zhí)行單元的優(yōu)先級(jí)。

還是以攤鋪機(jī)為例，行走機(jī)構(gòu)的優(yōu)先級(jí)可能會(huì)高于布料螺旋系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)。在某些情況下，在攤鋪機(jī)的動(dòng)力源的輸出功率不足以滿足該攤鋪機(jī)所有執(zhí)行的功率需求時(shí)，可停止或降低動(dòng)力源至布料螺旋系統(tǒng)的功率供應(yīng)，而滿足行走機(jī)構(gòu)等其他執(zhí)行單元的功率需求，而此時(shí)布料螺旋系統(tǒng)的停止可能并不云對攤鋪機(jī)的正常運(yùn)作造成任何影響，因?yàn)槠浜苡锌赡茉诒煌Ｖ够蚪档凸β使?yīng)之前已在攤鋪機(jī)的左右兩側(cè)積累了足夠的物料以供攤鋪機(jī)在接下來數(shù)分鐘等時(shí)間內(nèi)使用。短暫的停止或降低功率供應(yīng)是非常有利的，其一方面可保證其他的執(zhí)行單元的功率供應(yīng)，另一方面又不會(huì)影響攤鋪機(jī)的正常運(yùn)作，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)攤鋪機(jī)的動(dòng)力源輸出功率的靈活分配。

在上述調(diào)整執(zhí)行單元的參數(shù)操作中，所涉及的參數(shù)可為電壓或者電流等等可用于調(diào)整執(zhí)行單元輸出功率的參數(shù)。例如，可通過調(diào)節(jié)連接至執(zhí)行單元的電液比例閥的電流來控制進(jìn)入執(zhí)行單元的液壓油的流量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)執(zhí)行單元的輸出功率控制。

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的功率平衡控制方法的流程圖。如圖3所示，本發(fā)明一實(shí)施例還提供一種功率平衡控制方法，該控制方法包含：接收多個(gè)執(zhí)行單元各自的輸出功率，該多個(gè)執(zhí)行單元由一動(dòng)力源提供能量；分別將所述多個(gè)執(zhí)行單元各自的輸出功率與該多個(gè)執(zhí)行單元各自的設(shè)定功率進(jìn)行比較；在所述多個(gè)執(zhí)行單元中存在輸出功率大于相應(yīng)的設(shè)定功率的執(zhí)行單元的情況下，調(diào)整該執(zhí)行單元的參數(shù)，以使得該執(zhí)行單元的輸出功率小于該執(zhí)行單元的設(shè)定功率；在所述多個(gè)執(zhí)行單元中所有執(zhí)行單元各自的輸出功率均小于相應(yīng)的設(shè)定功率的情況下，計(jì)算所述多個(gè)執(zhí)行單元的輸出功率之和，并將該輸出功率之和與總的功率設(shè)定值進(jìn)行比較；以及在所述該輸出功率之和大于總的功率設(shè)定值的情況下，調(diào)整所述多個(gè)執(zhí)行單元中部分執(zhí)行單元的參數(shù)，以使得輸出功率之和小于總的功率設(shè)定值。

圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的功率平衡控制方法的流程圖。如圖4所示，本發(fā)明另一實(shí)施例提供了一種功率平衡控制方法，其與圖3所示的功率平衡控制方法的不同之處在于，其增設(shè)了一步驟(如圖4中加粗方框內(nèi)所示)，其根據(jù)多個(gè)執(zhí)行單元1-n中每一執(zhí)行單元的優(yōu)先級(jí)來確定應(yīng)該對所述多個(gè)執(zhí)行單元1-n中的哪些執(zhí)行單元進(jìn)行調(diào)整。

有關(guān)本發(fā)明所提供的功率平衡控制方法的具體細(xì)節(jié)及益處，可參閱上述有關(guān)功率平衡控制設(shè)備的描述于此不再贅述。

相對應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械，該工程機(jī)械包含上述功率平衡控制系統(tǒng)。該工程機(jī)械例如可為攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、混領(lǐng)土泵車、起重機(jī)等等可能涉及一動(dòng)力源對多個(gè)執(zhí)行單元進(jìn)行功率供應(yīng)的機(jī)械設(shè)備。

雖然以動(dòng)力源及執(zhí)行單元的輸出功率為例對本案的技術(shù)方案進(jìn)行了說明，但該功率并非本案的唯一考量對象，其還可被替換為扭矩、力等其他考量對象，此類考慮對象皆應(yīng)被視為上述功率的等同替代方式，皆處于本案的保護(hù)范圍之內(nèi)。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。