CN115596740A - 液压系统控制方法、装置及石油机械 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油机械领域，提供一种液压系统控制方法、装置及石油机械，该方法包括：基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量；基于液压泵的目标排量和液压马达的目标排量获取液压系统的第一传动效率，以及基于液压泵的当前排量和液压马达的当前排量获取液压系统的第二传动效率；基于第一传动效率和第二传动效率的比较结果，调整液压泵的排量和液压马达的排量，以供液压系统的传动效率实现最优。本发明能够有效提高液压系统的传动效率。
Description
技术领域
本发明涉及石油机械技术领域，尤其涉及一种液压系统控制方法、装置及石油机械。
背景技术
液压传动具备重量轻、体积小、反应速度快、控制方便、可实现大范围的无级调速等诸多优点，在石油机械以及其他动力机器中被广泛应用。
液压传动通常采用液压泵和液压马达组成闭式液压系统，为了增加传动系统的调速范围，液压泵采用变量液压泵，液压马达采用变量液压马达。现有技术方案中，在传动系统从最小速度调节到最大速度时，液压泵和液压马达的排量控制过程如下：随着速度设定的增加，首先提高液压泵的排量，同时液压马达的排量保持在最大；当液压泵的排量达到最大以后，液压泵排量保持最大，同时降低液压马达的排量。然而，该方式无法保证液压泵和液压马达工作在最佳效率点，从而无法保证液压系统的传动效率达到最佳，进而导致油耗高、发热量大。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种液压系统控制方法、装置及石油机械。
本发明提供一种液压系统控制方法，包括：
基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量；
基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，以及基于所述液压泵的当前排量和所述液压马达的当前排量获取所述液压系统的第二传动效率；
基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，以供所述液压系统的传动效率实现最优。
根据本发明提供的液压系统控制方法，所述基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量，包括：
基于所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比，确定所述液压泵的第一目标工作压力，在所述液压泵的第一目标工作压力下所述液压泵的传动效率满足第一预设条件；
基于所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比，确定所述液压马达的第一目标工作压力，在所述液压马达的第一目标工作压力下所述液压马达的传动效率满足第二预设条件；
基于所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力，确定所述液压系统的目标工作压力；
基于所述液压系统的目标工作压力，确定所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量。
根据本发明提供的液压系统控制方法，所述基于所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比，确定所述液压泵的第一目标工作压力，包括：基于第一对应关系，确定所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比对应的第一优选传动效率下所述液压泵的工作压力的值，作为所述液压泵的第一目标工作压力；其中，所述第一对应关系用于表征所述液压泵的工作压力、所述液压泵的转速、所述液压泵的排量比和所述液压泵的传动效率之间的对应关系；
和/或，所述基于所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比，确定所述液压马达的第一目标工作压力，包括：基于第二对应关系，确定所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比对应的第二优选传动效率下所述液压马达的工作压力的值，作为所述液压马达的第一目标工作压力；其中，所述第二对应关系用于表征所述液压马达的工作压力、所述液压马达的转速、所述液压马达的排量比和所述液压马达的传动效率之间的对应关系。
根据本发明提供的液压系统控制方法，所述基于所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力，确定所述液压系统的目标工作压力，包括：
对所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力取平均，得到所述液压系统的目标工作压力。
根据本发明提供的液压系统控制方法，所述基于所述液压系统的目标工作压力，确定所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量，包括：
基于所述液压系统的当前工作压力、所述液压系统的目标工作压力和所述液压泵的当前排量确定所述液压泵的目标排量，以及基于所述液压系统的当前工作压力、所述液压系统的目标工作压力和所述液压马达的当前排量确定所述液压马达的目标排量。
根据本发明提供的液压系统控制方法，所述基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，包括：
基于所述液压泵的第二目标工作压力、所述液压泵的目标排量比、所述液压泵的当前转速和所述第一对应关系，确定所述液压泵的目标传动效率；其中，所述液压泵的第二目标工作压力为所述液压系统的目标工作压力，所述液压泵的目标排量比为所述液压泵的目标排量与所述液压泵的额定排量的比值；
基于所述液压马达的第二目标工作压力、所述液压马达的目标排量比、所述液压马达的当前转速和所述第二对应关系，确定所述液压马达的目标传动效率；其中，所述液压马达的第二目标工作压力为所述液压系统的目标工作压力，所述液压马达的目标排量比为所述液压马达的目标排量与所述液压马达的额定排量的比值；
基于所述液压泵的目标传动效率和所述液压马达的目标传动效率，确定所述液压系统的第一传动效率。
根据本发明提供的液压系统控制方法，所述基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，包括：
若所述第一传动效率大于所述第二传动效率时，基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量，分别对所述液压泵的排量和所述液压马达的排量进行调整；否则，保持所述液压泵的排量和所述液压马达的排量不变。
本发明还提供一种液压系统控制装置，包括：
第一计算模块，用于基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量；
第二计算模块，用于基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，以及基于所述液压泵的当前排量和所述液压马达的当前排量获取所述液压系统的第二传动效率；
第三计算模块，用于基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，以供所述液压系统的传动效率实现最优。
本发明还提供一种石油机械，包括：如上述所述的液压系统控制装置。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的液压系统控制方法。
本发明提供的液压系统控制方法、装置及石油机械，基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量，并基于液压泵的目标排量和液压马达的目标排量获取液压系统的第一传动效率以及基于液压泵的当前排量和液压马达的当前排量获取液压系统的第二传动效率，以基于第一传动效率和第二传动效率的比较结果调整液压泵的排量和液压马达的排量，实现了对液压泵和液压马达的排量的实时调整，使其工作在最佳的传动效率区，从而实现了液压系统的传动效率的有效提高，进而能够有效降低油耗和发热量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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是本发明提供的液压系统控制方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量的流程示意图；
图3是本发明提供的基于液压泵的目标排量和液压马达的目标排量获取液压系统的第一传动效率的流程示意图；
图4是本发明提供的液压系统控制方法的流程示意图之二；
图5是本发明提供的液压系统控制装置的结构示意图；
图6是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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作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描述本发明的液压系统控制方法。本发明液压系统控制方法由控制器等电子设备或其中的硬件和/或软件执行，控制器可以为石油机械自身的控制器，如，整车控制器，也可以设置在远程端。如图1所示，本发明液压系统控制方法包括：
S101、基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量。
具体地，液压系统包括液压泵和液压马达，液压泵为变量液压泵，液压马达为变量液压马达。
液压系统的当前工况，即，在液压系统工作过程中，当前时刻液压系统的工况，可以由液压系统的工作参数在当前时刻的取值来确定。其中，液压系统的工作参数可以包括：液压泵的排量、转速和工作压力，以及液压马达的排量、转速和工作压力。例如，由液压泵的排量的当前值、转速的当前值和工作压力的当前值以及液压马达的排量的当前值、转速的当前值和工作压力的当前值来确定液压系统的当前工况。
其中，液压泵的排量的当前值和液压马达的排量的当前值可以分别由液压泵和液压马达的输入电流计算得到。液压泵的转速的当前值和液压马达的转速的当前值可以分别由设置在液压泵和液压马达的传动轴上的转速传感器获取。液压泵的工作压力的当前值和液压马达的工作压力的当前值相同，均为液压系统的工作压力的当前值，即，液压系统的高压侧的压力，可以由设置在液压系统的高压侧的压力传感器获取。
液压泵的目标排量可以为当前工况下液压泵的排量可以取的最佳值，液压马达的目标排量可以为当前工况下液压马达的排量可以取的最佳值，液压泵的排量的最佳值可以根据当前工况下液压泵的传动效率最佳进行确定，液压马达的排量的最佳值可以根据当前工况下液压马达的传动效率最佳进行确定。作为一种可选的实施方式，基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量的具体方式可以包括：基于液压系统的当前工况确定液压系统的目标工作压力，并基于液压系统的目标工作压力确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量。其中，基于液压系统的当前工况确定液压系统的目标工作压力可以包括：基于液压系统的当前工况确定液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力；基于液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力确定液压系统的目标工作压力。
可以理解的是，液压泵的目标排量和/或液压马达的目标排量还可以为当前工况下可以取的次佳值、次次佳值等。
S102、基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，以及基于所述液压泵的当前排量和所述液压马达的当前排量获取所述液压系统的第二传动效率。
具体地，液压系统的第一传动效率，即，液压泵的排量为液压泵的目标排量且液压马达的排量为液压马达的目标排量时，液压系统的传动效率。液压系统的第二传动效率，即，液压泵的排量为液压泵的当前排量且液压马达的排量为液压马达的当前排量时，液压系统的传动效率。其中，液压泵的当前排量即液压泵的排量的当前值，液压马达的当前排量即液压马达的排量的当前值。
液压系统的传动效率可以为液压泵的传动效率与液压马达的传动效率的乘积，其中，液压泵的传动效率可以根据液压泵的排量、转速和工作压力进行确定，液压马达的传动效率可以根据液压马达的排量、转速和工作压力进行确定。
S103、基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，以供所述液压系统的传动效率实现最优。
具体地，得到液压系统的第一传动效率和二传动效率后，可以对第一传动效率和第二传动效率进行比较，以根据第一传动效率和第二传动效率的比较结果对液压泵的排量和液压马达的排量进行调整。例如，第一传动效率小于或等于第二传动效率时，可以保持液压泵和液压马达的排量不变，即，保持液压泵的当前排量不变，以及保持液压马达的当前排量不变。第一传动效率大于第二传动效率时，可以将液压泵的排量调整为液压泵的目标排量，并将液压马达的排量调整为液压马达的目标排量，从而能够根据液压系统的传动效率对液压泵的排量和液压马达的排量进行实时调整，使得液压泵和液压马达均工作在最佳的传动效率区，进而能够使得液压系统工作在最佳的传动效率区。其中，在将液压泵的排量调整为液压泵的目标排量以及将液压马达的排量调整为液压马达的目标排量的过程中，可以根据液压泵的目标排量和液压马达的目标排量分别调整输入至液压泵和液压马达的电流信号的大小，以实现对液压泵和液压马达的排量的调整。
传统方法在传动系统从最小速度调节到最大速度的过程中，随着速度设定的增加，首先提高液压泵的排量，同时液压马达的排量保持在最大；当液压泵的排量达到最大以后，液压泵排量保持最大，同时降低液压马达的排量，无法保证液压泵和液压马达工作在最佳效率点，从而无法保证液压系统的传动效率达到最佳，进而导致油耗高、发热量大。
本发明实施例基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量，并基于液压泵的目标排量和液压马达的目标排量获取液压系统的第一传动效率以及基于液压泵的当前排量和液压马达的当前排量获取液压系统的第二传动效率，以基于第一传动效率和第二传动效率的比较结果调整液压泵的排量和液压马达的排量，实现了对液压泵和液压马达的排量的实时调整，使其工作在最佳的传动效率区，从而实现了液压系统的传动效率的有效提高，进而能够有效降低油耗和发热量。
在示例性实施例中，所述基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量，如图2所示，其具体实现方式可以包括：
S201、基于所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比，确定所述液压泵的第一目标工作压力，在所述液压泵的第一目标工作压力下所述液压泵的传动效率满足第一预设条件。
S202、基于所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比，确定所述液压马达的第一目标工作压力，在所述液压马达的第一目标工作压力下所述液压马达的传动效率满足第二预设条件。
S203、基于所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力，确定所述液压系统的目标工作压力。
S204、基于所述液压系统的目标工作压力，确定所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量。
具体地，步骤S201和步骤S202的先后顺序不做具体限定。液压泵的当前排量比即液压泵的排量比的当前值，为液压泵的当前排量与液压泵的额定排量的比值，其中，液压泵的额定排量为液压泵的排量的额定最大值。液压马达的当前排量比即液压马达的排量比的当前值，为液压马达的当前排量与液压马达的额定排量的比值，其中，液压马达的额定排量为液压马达的排量的额定最大值。液压泵的当前转速为液压泵的转速的当前值，液压马达的当前转速为液压马达的转速的当前值。
液压泵的第一目标工作压力是根据液压泵的当前转速和液压泵的当前排量比确定得到的，在液压泵的第一目标工作压力下，液压泵的传动效率满足第一预设条件，即，液压泵的第一目标工作压力是在液压泵的转速和排量比均取当前值且液压泵的传动效率满足第一预设条件时，液压泵的工作压力的值。第一预设条件可以为液压泵的转速和排量比均取当前值时，液压泵的传动效率的最佳值。
液压马达的第一目标工作压力是根据液压马达的当前转速和液压马达的当前排量比确定得到的，在液压马达的第一目标工作压力下，液压马达的传动效率满足第二预设条件，即，液压马达的第一目标工作压力是在液压马达的转速和排量比均取当前值且液压马达的传动效率满足第二预设条件时，液压马达的工作压力的值。第二预设条件可以为液压马达的转速和排量比均取当前值时，液压马达的传动效率的最佳值。
其中，液压泵的第一目标工作压力以及液压马达的第一目标工作压力可以为一个或多个离散值，也可以为一个连续的数据段。
确定液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力后，进一步基于液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力确定液压系统的目标工作压力。在液压泵的转速、液压马达的转速以及液压系统的功率恒定的情况下，液压系统的工作压力与液压泵和液压马达的排量成反比，因此，基于液压系统的目标工作压力，可以进一步确定液压泵的目标排量以及液压马达的目标排量。
可以理解的是，若液压泵的第一目标工作压力和/或液压马达的第一目标工作压力为连续的数据段时，若液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力存在交集，则根据交集部分确定液压系统的目标工作压力；若不存在交集，则不存在液压系统的目标工作压力，保持液压泵的当前排量和液压马达的当前排量不变。若液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力均为离散值时，若液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力的距离小于或等于预设距离或处于同一预设区间，则根据距离小于或等于预设距离或处于同一预设区间的液压泵的第一目标工作压力以及液压马达的第一目标工作压力确定液压系统的目标工作压力；否则，不存在液压系统的目标工作压力，保持液压泵的当前排量和液压马达的当前排量不变。
本发明实施例中，以液压泵的传动效率和液压马达的传动效率为约束，分别确定液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力，并基于液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力确定液压系统的目标工作压力，能够有效保证液压系统的目标工作压力的确定结果的有效性，且能够保证液压系统的目标工作压力下液压系统的传动效率，进而根据液压系统的目标工作压力确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量，能够保证液压泵和液压马达的传动效率。
在示例性实施例中，所述基于所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比，确定所述液压泵的第一目标工作压力，包括：基于第一对应关系，确定所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比对应的第一优选传动效率下所述液压泵的工作压力的值，作为所述液压泵的第一目标工作压力；其中，所述第一对应关系用于表征所述液压泵的工作压力、所述液压泵的转速、所述液压泵的排量比和所述液压泵的传动效率之间的对应关系；
和/或，所述基于所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比，确定所述液压马达的第一目标工作压力，包括：基于第二对应关系，确定所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比对应的第二优选传动效率下所述液压马达的工作压力的值，作为所述液压马达的第一目标工作压力；其中，所述第二对应关系用于表征所述液压马达的工作压力、所述液压马达的转速、所述液压马达的排量比和所述液压马达的传动效率之间的对应关系。
具体地，第一对应关系用于表征液压泵的工作压力、液压泵的转速、液压泵的排量比和液压泵的传动效率之间的对应关系，可以基于第一对应关系对液压泵的当前转速、液压泵的当前排量比进行匹配，得到液压泵的当前转速和液压泵的当前排量比对应的第一优选传动效率下液压泵的工作压力的值，并作为液压泵的第一目标工作压力。第一优选传动效率满足第一预设条件，可以为液压泵的当前转速和液压泵的当前排量比对应的液压泵的传动效率的最佳值。
第二对应关系用于表征液压马达的工作压力、液压马达的转速、液压马达的排量比和液压马达的传动效率之间的对应关系，可以基于第二对应关系对液压马达的当前转速、液压马达的当前排量比进行匹配，得到液压马达的当前转速和液压马达的当前排量比对应的第二优选传动效率下液压马达的工作压力的值，并作为液压马达的第一目标工作压力。第二优选传动效率满足第二预设条件，可以为液压马达的当前转速和液压马达的当前排量比对应的液压马达的传动效率的最佳值。
可以预先获取并存储第一对应关系和第二对应关系，以在确定液压泵的第一目标工作压力以及液压马达的第一目标工作压力时能够随时调用，从而能够快速准确地确定液压泵以及液压马达的第一目标工作压力。其中，可以通过液压泵的转速、排量、工作压力和传动效率的实测值确定第一对应关系，以及通过液压马达的转速、排量、工作压力和传动效率的实测值确定第二对应关系。第一对应关系和第二对应关系可以通过数据表的形式进行存储，也可以通过曲线图的形式进行存储。
在示例性实施例中，所述基于所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力，确定所述液压系统的目标工作压力，包括：
对所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力取平均，得到所述液压系统的目标工作压力。
具体地，可以对液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力取平均，以得到液压系统的目标工作压力，能够快速有效地确定液压系统的目标工作压力，从而在液压系统的目标工作压力下，能够有效保证液压泵和液压马达的传动效率，进而能够保证液压系统的传动效率。
可以理解的是，若液压泵的第一目标工作压力和/或液压马达的第一目标工作压力为连续的数据段时，若液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力存在交集，则对交集部分取平均，以得到液压系统的目标工作压力；若不存在交集，则不存在液压系统的目标工作压力，保持液压泵的当前排量和液压马达的当前排量不变，以使得液压系统的目标工作压力能够同时保证液压泵和液压马达的传动效率。若液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力均为离散值时，若液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力的距离小于或等于预设距离或处于同一预设区间，则对距离小于或等于预设距离或处于同一预设区间的液压泵的第一目标工作压力和液压马达的第一目标工作压力取平均，以得到液压系统的目标工作压力；否则，不存在液压系统的目标工作压力，保持液压泵的当前排量和液压马达的当前排量不变。
在示例性实施例中，所述基于所述液压系统的目标工作压力，确定所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量，包括：
基于所述液压系统的当前工作压力、所述液压系统的目标工作压力和所述液压泵的当前排量确定所述液压泵的目标排量，以及基于所述液压系统的当前工作压力、所述液压系统的目标工作压力和所述液压马达的当前排量确定所述液压马达的目标排量。
具体地，液压系统的当前工作压力为液压系统的工作压力的当前值。液压系统的功率＝液压系统的工作压力×液压泵的排量×液压泵的转速＝液压系统的工作压力×液压马达的排量×液压马达的转速，即，C＝p×vb×nb＝ps×vb1×nb，且C＝p×vm×nm＝ps×vm1×nm，式中，C为液压系统的功率，p和ps分别为液压系统的当前工作压力和目标工作压力，vb和vb1分别为液压泵的当前排量和目标排量，nb为液压泵的当前转速，vm和vm1分别为液压马达的当前排量和目标排量，nm为液压马达的当前转速。即，在液压泵的转速、液压马达的转速以及液压系统的功率恒定的情况下，液压泵的排量以及液压马达的排量均与液压系统的工作压力成反比，vb1＝p×vb/ps，vm1＝p×vm/ps，由此，根据液压系统的目标工作压力能够快速准确地确定液压泵的目标排量以及液压马达的目标排量。
在示例性实施例中，所述基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，如图3所示，其具体实现方式可以包括：
S301、基于所述液压泵的第二目标工作压力、所述液压泵的目标排量比、所述液压泵的当前转速和所述第一对应关系，确定所述液压泵的目标传动效率；其中，所述液压泵的第二目标工作压力为所述液压系统的目标工作压力，所述液压泵的目标排量比为所述液压泵的目标排量与所述液压泵的额定排量的比值。
S302、基于所述液压马达的第二目标工作压力、所述液压马达的目标排量比、所述液压马达的当前转速和所述第二对应关系，确定所述液压马达的目标传动效率；其中，所述液压马达的第二目标工作压力为所述液压系统的目标工作压力，所述液压马达的目标排量比为所述液压马达的目标排量与所述液压马达的额定排量的比值。
S303、基于所述液压泵的目标传动效率和所述液压马达的目标传动效率，确定所述液压系统的第一传动效率。
具体地，步骤S301和步骤S302的先后顺序不做具体限定。液压泵的第二目标工作压力以及液压马达的第二目标工作压力均为液压系统的目标工作压力。液压泵的目标排量比为液压泵的目标排量与液压泵的额定排量的比值，液压马达的目标排量比为液压马达的目标排量与液压马达的额定排量的比值。
基于第一对应关系对液压泵的第二目标工作压力、液压泵的目标排量比以及液压泵的当前转速进行匹配，即可得到液压泵的第二目标工作压力、液压泵的目标排量比以及液压泵的当前转速所对应的液压泵的传动效率，即液压泵的目标传动效率；基于第二对应关系对液压马达的第二目标工作压力、液压马达的目标排量比以及液压马达的当前转速进行匹配，即可得到液压马达的第二目标工作压力、液压马达的目标排量比以及液压马达的当前转速所对应的液压马达的传动效率，即液压马达的目标传动效率，从而能够快速准确地确定液压泵的目标排量下液压泵的目标传动效率以及液压马达的目标排量下液压马达的目标传动率。
确定液压泵的目标传动效率以及液压马达的目标传动效率后，可以将液压泵的目标传动效率与液压马达的目标传动效率相乘，以得到液压系统的第一传动效率，从而根据液压系统的第一传动效率与第二传动效率的比较结果，能够对液压泵和液压马达的排量进行实时调整，以使得液压泵和液压马达工作在最佳的传动效率区，提高液压系统的传动效率。
其中，基于液压泵的当前排量和液压马达的当前排量获取液压系统的第二传动效率的方式可以与获取第一传动效率的方式相同。例如，可以包括：
基于液压泵的当前工作压力、液压泵的当前排量比、液压泵的当前转速和第一对应关系，确定液压泵的当前传动效率；其中，液压泵的当前工作压力为液压系统的当前工作压力；
基于液压马达的当前工作压力、液压马达的当前排量比、液压马达的当前转速和第二对应关系，确定液压马达的当前传动效率；其中，液压马达的当前工作压力为液压系统的当前工作压力；
基于液压泵的当前传动效率和液压马达的当前传动效率，确定液压系统的第二传动效率。
在示例性实施例中，所述基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，包括：
若所述第一传动效率大于所述第二传动效率时，基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量，分别对所述液压泵的排量和所述液压马达的排量进行调整；否则，保持所述液压泵的排量和所述液压马达的排量不变。
具体地，若第一传动效率小于或等于第二传动效率时，保持液压泵的排量以及液压马达的排量不变，即，保持液压泵的当前排量不变，以及保持液压马达的当前排量不变。
若第一传动效率大于第二传动效率时，可以将液压泵的排量调整为液压泵的目标排量以及液压马达的排量调整为液压马达的目标排量，以使得液压泵和液压马达均工作在最佳的传动效率区，进而提高液压系统的传动效率。
以下通过一种可选的实施方式对本发明液压系统控制方法的实施过程进行详细说明。如图4所示，其具体实施过程可以包括：
S401、分别获取液压泵的当前排量、当前转速和当前工作压力以及液压马达的当前排量、当前转速和当前工作压力；
S402、基于第一对应关系以及液压泵的当前排量、当前转速和当前工作压力获取液压泵的当前传动效率以及液压泵的第一目标工作压力，并基于第二对应关系以及液压马达的当前排量、当前转速和当前工作压力获取液压马达的当前传动效率以及液压马达的第一目标工作压力；
S403、基于液压泵的第一目标工作压力以及液压马达的第一目标工作压力获取液压系统的目标工作压力；
S404、基于液压系统的目标工作压力确定液压泵的目标排量以及液压马达的目标排量；
S405、基于第一对应关系、液压系统的目标工作压力、液压泵的目标排量和液压泵的当前转速获取液压泵的目标传动效率，并基于第二对应关系、液压系统的目标工作压力、液压马达的目标排量和液压马达的当前转速获取液压马达的目标传动效率；
S406、比较液压系统的第一传动效率以及第二传动效率；若第一传动效率大于第二传动效率，则执行步骤S407，否则，执行步骤S401；其中，第一传动效率为液压泵的目标传动效率与液压马达的目标传动效率的乘积，第二传动效率为液压泵的当前传动效率与液压马达的当前传动效率的乘积；
S407、基于液压泵的目标排量和液压马达的目标排量分别对液压泵和液压马达进行排量调整，并执行步骤S401。
下面对本发明提供的液压系统控制装置进行描述，下文描述的液压系统控制装置与上文描述的液压系统控制方法可相互对应参照。如图5所示，本发明液压系统控制装置包括：
第一计算模块501，基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量；
第二计算模块502，基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，以及基于所述液压泵的当前排量和所述液压马达的当前排量获取所述液压系统的第二传动效率；
第三计算模块503，基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，以供所述液压系统的传动效率实现最优。
在示例性实施例中，所述第一计算模块501具体用于：
基于所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比，确定所述液压泵的第一目标工作压力，在所述液压泵的第一目标工作压力下所述液压泵的传动效率满足第一预设条件；
基于所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比，确定所述液压马达的第一目标工作压力，在所述液压马达的第一目标工作压力下所述液压马达的传动效率满足第二预设条件；
基于所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力，确定所述液压系统的目标工作压力；
基于所述液压系统的目标工作压力，确定所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量。
在示例性实施例中，所述第一计算模块501具体用于：
基于第一对应关系，确定所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比对应的第一优选传动效率下所述液压泵的工作压力的值，作为所述液压泵的第一目标工作压力；其中，所述第一对应关系用于表征所述液压泵的工作压力、所述液压泵的转速、所述液压泵的排量比和所述液压泵的传动效率之间的对应关系；
和/或，基于第二对应关系，确定所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比对应的第二优选传动效率下所述液压马达的工作压力的值，作为所述液压马达的第一目标工作压力；其中，所述第二对应关系用于表征所述液压马达的工作压力、所述液压马达的转速、所述液压马达的排量比和所述液压马达的传动效率之间的对应关系。
在示例性实施例中，所述第一计算模块501具体用于：
对所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力取平均，得到所述液压系统的目标工作压力。
在示例性实施例中，所述第一计算模块501具体用于：
基于所述液压系统的当前工作压力、所述液压系统的目标工作压力和所述液压泵的当前排量确定所述液压泵的目标排量，以及基于所述液压系统的当前工作压力、所述液压系统的目标工作压力和所述液压马达的当前排量确定所述液压马达的目标排量。
在示例性实施例中，所述第二计算模块502具体用于：
基于所述液压泵的第二目标工作压力、所述液压泵的目标排量比、所述液压泵的当前转速和所述第一对应关系，确定所述液压泵的目标传动效率；其中，所述液压泵的第二目标工作压力为所述液压系统的目标工作压力，所述液压泵的目标排量比为所述液压泵的目标排量与所述液压泵的额定排量的比值；
基于所述液压马达的第二目标工作压力、所述液压马达的目标排量比、所述液压马达的当前转速和所述第二对应关系，确定所述液压马达的目标传动效率；其中，所述液压马达的第二目标工作压力为所述液压系统的目标工作压力，所述液压马达的目标排量比为所述液压马达的目标排量与所述液压马达的额定排量的比值；
基于所述液压泵的目标传动效率和所述液压马达的目标传动效率，确定所述液压系统的第一传动效率。
在示例性实施例中，所述第三计算模块503具体用于：
若所述第一传动效率大于所述第二传动效率时，基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量，分别对所述液压泵的排量和所述液压马达的排量进行调整；否则，保持所述液压泵的排量和所述液压马达的排量不变。
本发明还提供一种石油机械，包括：如上任一实施例所述的液压系统控制装置。
具体地，石油机械采用液压传动方式，诸如石油钻采设备、压裂设备。
图6示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图6所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)601、通信接口(Communications Interface)602、存储器(memory)603和通信总线604，其中，处理器601，通信接口602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信。处理器601可以调用存储器603中的逻辑指令，以执行液压系统控制方法，该方法包括：基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量；
基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，以及基于所述液压泵的当前排量和所述液压马达的当前排量获取所述液压系统的第二传动效率；
基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，以供所述液压系统的传动效率实现最优。
此外，上述的存储器603中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，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，所述计算机程序包括程序指令，当所述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液压系统控制方法，该方法包括：基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量；
基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，以及基于所述液压泵的当前排量和所述液压马达的当前排量获取所述液压系统的第二传动效率；
基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，以供所述液压系统的传动效率实现最优。
又一方面，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以执行上述各提供的液压系统控制方法，该方法包括：基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量；
基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，以及基于所述液压泵的当前排量和所述液压马达的当前排量获取所述液压系统的第二传动效率；
基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，以供所述液压系统的传动效率实现最优。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
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。
Claims (10)
1.一种液压系统控制方法，其特征在于，包括：
基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量；
基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，以及基于所述液压泵的当前排量和所述液压马达的当前排量获取所述液压系统的第二传动效率；
基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，以供所述液压系统的传动效率实现最优。
2.根据权利要求1所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量，包括：
基于所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比，确定所述液压泵的第一目标工作压力，在所述液压泵的第一目标工作压力下所述液压泵的传动效率满足第一预设条件；
基于所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比，确定所述液压马达的第一目标工作压力，在所述液压马达的第一目标工作压力下所述液压马达的传动效率满足第二预设条件；
基于所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力，确定所述液压系统的目标工作压力；
基于所述液压系统的目标工作压力，确定所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量。
3.根据权利要求2所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述基于所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比，确定所述液压泵的第一目标工作压力，包括：基于第一对应关系，确定所述液压泵的当前转速和所述液压泵的当前排量比对应的第一优选传动效率下所述液压泵的工作压力的值，作为所述液压泵的第一目标工作压力；其中，所述第一对应关系用于表征所述液压泵的工作压力、所述液压泵的转速、所述液压泵的排量比和所述液压泵的传动效率之间的对应关系；
和/或，所述基于所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比，确定所述液压马达的第一目标工作压力，包括：基于第二对应关系，确定所述液压马达的当前转速和所述液压马达的当前排量比对应的第二优选传动效率下所述液压马达的工作压力的值，作为所述液压马达的第一目标工作压力；其中，所述第二对应关系用于表征所述液压马达的工作压力、所述液压马达的转速、所述液压马达的排量比和所述液压马达的传动效率之间的对应关系。
4.根据权利要求2所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述基于所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力，确定所述液压系统的目标工作压力，包括：
对所述液压泵的第一目标工作压力和所述液压马达的第一目标工作压力取平均，得到所述液压系统的目标工作压力。
5.根据权利要求2所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述基于所述液压系统的目标工作压力，确定所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量，包括：
基于所述液压系统的当前工作压力、所述液压系统的目标工作压力和所述液压泵的当前排量确定所述液压泵的目标排量，以及基于所述液压系统的当前工作压力、所述液压系统的目标工作压力和所述液压马达的当前排量确定所述液压马达的目标排量。
6.根据权利要求3所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，包括：
基于所述液压泵的第二目标工作压力、所述液压泵的目标排量比、所述液压泵的当前转速和所述第一对应关系，确定所述液压泵的目标传动效率；其中，所述液压泵的第二目标工作压力为所述液压系统的目标工作压力，所述液压泵的目标排量比为所述液压泵的目标排量与所述液压泵的额定排量的比值；
基于所述液压马达的第二目标工作压力、所述液压马达的目标排量比、所述液压马达的当前转速和所述第二对应关系，确定所述液压马达的目标传动效率；其中，所述液压马达的第二目标工作压力为所述液压系统的目标工作压力，所述液压马达的目标排量比为所述液压马达的目标排量与所述液压马达的额定排量的比值；
基于所述液压泵的目标传动效率和所述液压马达的目标传动效率，确定所述液压系统的第一传动效率。
7.根据权利要求1至6任一项所述的液压系统控制方法，其特征在于，所述基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，包括：
若所述第一传动效率大于所述第二传动效率时，基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量，分别对所述液压泵的排量和所述液压马达的排量进行调整；否则，保持所述液压泵的排量和所述液压马达的排量不变。
8.一种液压系统控制装置，其特征在于，包括：
第一计算模块，用于基于液压系统的当前工况确定液压泵的目标排量和液压马达的目标排量；
第二计算模块，用于基于所述液压泵的目标排量和所述液压马达的目标排量获取所述液压系统的第一传动效率，以及基于所述液压泵的当前排量和所述液压马达的当前排量获取所述液压系统的第二传动效率；
第三计算模块，用于基于所述第一传动效率和所述第二传动效率的比较结果，调整所述液压泵的排量和所述液压马达的排量，以供所述液压系统的传动效率实现最优。
9.一种石油机械，其特征在于，包括：如权利要求8所述的液压系统控制装置。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的液压系统控制方法。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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