挖掘机防熄火控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种挖掘机防熄火控制方法及系统，属于发动机控制领域，主要解决传统的防熄火方式以发动机的转速作为判断条件，具有滞后性，当瞬间加载较大时，发动机转速下降过快，控制参数不合适可能会导致把发动机直接压死，起不到防熄火作用的问题。本发明专利技术所述挖掘机防熄火控制方法包括马达压力检测；马达功率计算；计算发动机各转速下最大功率；前馈电流计算；控制防熄火动作几个步骤。挖掘机防熄火控制系统，包括马达压力检测、计算和防熄火动作控制几个模块。相比于传统方式，本发明专利技术更为及时有效，达到发动机不熄火的控制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种挖掘机防熄火控制方法及系统，属于液压控制领域。
技术介绍
对于挖掘机的控制，最主要的功能是防熄火控制，即在全速范围内为液压系统提供最大的发动机功率，当负载过大时开始降低泵的流量来防止发动机熄火，目前采用的挖掘机防熄火的方法是，利用发动机本身的特性，在负载超过发动机最大功率之后，发动机转速低于设定的负载转速时，这时候来降低马达的流量，使发动机不熄火，这样的控制存在的问题是：当发动机转速低于负载转速时，才进行防熄火控制，其间接利用发动机的转速来反映挖掘机的负载，控制上具有滞后性，而控制马达的流量普遍采用的PID控制方法，当瞬间加载较大时，发动机转速下降过快，控制参数不合适可能会导致把发动机直接压死，起不到防熄火的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有防熄火控制方法的缺陷，提出一种新的挖掘机防熄火控制方法。通过在马达上加一个压力传感器，用物理公式实时计算出马达的功率，液压控制器能够计算当前工作转速下发动机的最大功率，在液压系统中，马达的功率等于发动机的功率，当马达的功率等于发动机的功率或这接近发动机的功率时，把计算的电流偏差作为前馈加到控制的输出上，能在一个步长内就能把防熄火电流增加到设定值，控制马达电磁阀电流，达到防止发动机熄火的目的。具体技术方案如下：挖掘机防熄火控制方法包括以下步骤：步骤一，马达压力检测：通过安装在马达上的压力传感器监测马达的工作压力p；步骤二，马达功率计算：由马达上的压力传感器得到的工作压力p，得到马达的扭矩：T＝0.16L·p其中，T为马达扭矩，L为马达排量，p为马达工作压力；由此得到马达的功率：P1＝T·n/9550其中，P1为马达功率，T为马达扭矩，n为发动机转速；步骤三，计算发动机各转速下最大功率：Pmax＝Tmax·n/9550其中，Pmax为发动机各转速下最大功率，Tmax为发动机对应最大输出扭矩，n为发动机转速；步骤四，前馈电流计算：计算得到马达/发动机功率比α：α＝P1/Pmax步骤五，控制防熄火动作：根据α的大小，由马达的特性曲线得到马达电流的大小，作为一个前馈加到防熄火电流上；当防熄火动作不起作用时，马达电磁阀的电流值正常输出；当防熄火动作起作用时，根据马达/发动机功率比α的大小查出防熄火电流直接加到控制电流上，最终控制马达电磁阀。进一步地，还包括防熄火动作结束后，恢复马达电磁阀电流值正常输出的步骤。进一步地，所述步骤二中，马达的排量L根据控制电磁阀的电流的大小或者通过流量传感器得到。挖掘机防熄火控制系统，包括以下模块：马达压力检测模块：通过安装在马达上的压力传感器监测马达的工作压力p；计算模块：分别计算得到马达功率和发动机功率，并得到马达/发动机功率比α；防熄火动作控制模块：根据α的大小，由马达的特性曲线得到马达电流的大小，作为一个前馈加到防熄火电流上。相比于传统的以发动机的转速作为判断条件进行防熄火控制的方法，本方法更为及时有效。通过液压控制器可以直接得到当前发动机工作转速的最大功率，以及马达的实时功率，利用马达和发动机功率相等，这样就可以确切的知道当前的负载是否已经超过发动机的最大功率，把计算出的电流直接加到防熄火电流上，这样能保证发动机在最大功率工作的前提下，在发动机掉速前及时响应，达到发动机不熄火的控制效果。附图说明图1是本专利技术流程示意图。图2是本专利技术功能模块示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例一如图1所示，挖掘机防熄火控制方法包括以下步骤：步骤一，马达压力检测：通过安装在马达上的压力传感器监测马达的工作压力p。步骤二，马达功率计算：由马达上的压力传感器得到的工作压力p，得到马达的扭矩：T＝0.16L·p其中，T为马达扭矩，p为马达工作压力，由加装在马达上的压力传感器得到，L为马达排量，马达的排量通过电磁阀的特性得到，即根据控制电磁阀的电流的大小获得，也可以通过流量传感器得到。由此得到马达的功率：P1＝T·n/9550其中，P1为马达功率，T为马达扭矩，n为发动机转速。步骤三，计算发动机各转速下最大功率：Pmax＝Tmax·n/9550其中，Pmax为发动机各转速下最大功率，n为发动机转速，Tmax为发动机对应最大输出扭矩，发动机对应的最大输出扭矩Tmax由发动机的外特性曲线得到。在液压控制器中，利用发动机的各个转速下计算出来的功率转换成曲线：表1发动机各转速下的最大功率转速(rpm)8009001000……21002200功率(KW)100120125……190180步骤四，前馈电流计算：计算得到马达/发动机功率比α：α＝P1/Pmax步骤五，控制防熄火动作：根据α的大小，由马达的特性曲线得到马达电流的大小，作为一个前馈加到防熄火电流上，各α值对应的最大电流由马达的特性曲线得到，表2马达/发动机功率比对应的防熄火前馈电流α(1)00.911.05……1.31.351.4电流(mA)0304050……400500600当防熄火动作不起作用时，马达电磁阀的电流值正常输出；当防熄火动作起作用时，根据马达/发动机功率比α的大小查出防熄火电流直接加到控制电流上，最终控制马达电磁阀。防熄火动作结束后，恢复马达电磁阀电流值正常输出。实施例二如图2所示，挖掘机防熄火控制系统包括以下模块：马达压力检测模块：通过安装在马达上的压力传感器监测马达的工作压力p。计算模块：分别计算得到马达功率和发动机功率，并得到马达/发动机功率比α：由马达上的压力传感器得到的工作压力p，得到马达的扭矩：T＝0.16L·p其中，T为马达扭矩，p为马达工作压力，由加装在马达上的压力传感器得到，L为马达排量，马达的排量通过电磁阀的特性得到，即根据控制电磁阀的电流的大小获得，也可以通过流量传感器得到。由此得到马达的功率：P1＝T·n/9550其中，P1为马达功率，T为马达扭矩，n为发动机转速。计算发动机各转速下最大功率：Pmax＝Tmax·n/9550其中，Pmax为发动机各转速下最大功率，n为发动机转速，Tmax为发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挖掘机防熄火控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，马达压力检测：通过安装在马达上的压力传感器监测马达的工作压力p；步骤二，马达功率计算：由马达上的压力传感器得到的工作压力p，得到马达的扭矩：T＝0.16L·p其中，T为马达扭矩，L为马达排量，p为马达工作压力；由此得到马达的功率：P1＝T·n/9550其中，P1为马达功率，T为马达扭矩，n为发动机转速；步骤三，计算发动机各转速下最大功率：Pmax＝Tmax·n/9550其中，Pmax为发动机各转速下最大功率，Tmax为发动机对应最大输出扭矩，n为发动机转速；步骤四，前馈电流计算：计算得到马达/发动机功率比α：α＝P1/Pmax步骤五，控制防熄火动作：根据α的大小，由马达的特性曲线得到马达电流的大小，作为一个前馈加到防熄火电流上；当防熄火动作不起作用时，马达电磁阀的电流值正常输出；当防熄火动作起作用时，根据马达/发动机功率比α的大小查出防熄火电流直接加到控制电流上，最终控制马达电磁阀。

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机防熄火控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，马达压力检测：通过安装在马达上的压力传感器监测马达的工作压力p；
步骤二，马达功率计算：
由马达上的压力传感器得到的工作压力p，得到马达的扭矩：
T＝0.16L·p
其中，T为马达扭矩，L为马达排量，p为马达工作压力；
由此得到马达的功率：
P1＝T·n/9550
其中，P1为马达功率，T为马达扭矩，n为发动机转速；
步骤三，计算发动机各转速下最大功率：
Pmax＝Tmax·n/9550
其中，Pmax为发动机各转速下最大功率，Tmax为发动机对应最大输出扭矩，n为发动机转
速；
步骤四，前馈电流计算：
计算得到马达/发动机功率比α：
α＝P1/Pmax步骤五，控制防熄火动作：根据α的大小，由马达的特性曲线得到马达电流的大小，作
为一个前馈加...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明峰，李云霞，宋长营，于洪峰，孙涛，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37