工程机械、动态节能方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种工程机械、动态节能方法及系统，其中，该动态节能系统用于动力传动系统，该动力传动系统设置有发动机和负载敏感变量泵，该动态节能系统包括：第一压力传感器，设置于所述负载敏感变量泵的出口端，测量所述负载敏感变量泵的出口压力；检测装置，连接于与所述负载敏感变量泵连接的主阀，用于测量所述主阀的控制信号；控制器，与所述第一压力传感器、所述检测装置及所述发动机分别连接，所述控制器用于根据所述控制信号确定当前主油路流量，并根据当前主油路流量及出口压力的需求动态调用其预设的发动机最优转速。因此，本发明专利技术的动态节能方法及系统能够动态调整发动机油耗，从而实现动态节能。

【技术实现步骤摘要】
工程机械、动态节能方法及系统
本专利技术涉及工程机械领域，特别涉及一种动态节能方法及系统，以及采用该动态节能方法及系统的工程机械。
技术介绍
目前，工程机械如起重机的动力传动系统多采用电控发动机和负载敏感变量系统。其中，电控发动机带动负载敏感变量系统中的负载敏感变量泵运转，进而带动与变量泵相连的后续液压系统。这种动力传动系统的特点在于：一是，要求发动机的低速扭矩足够大，可以在不踩油门时满足各吊装工况的动力需求，同时转速越低越好。二是，负载敏感液控变量系统可以通过操作手柄角度位置控制先导压力，进而决定主阀的开度，即主油路的流量需求，负载敏感变量泵可以在转速不变的前提下变排量来满足流量的需求；变量泵输出压力与负载压力（即主阀输出压力）之间压差为定值。上述动力传动系统中，负载敏感变量泵在不同压力及不同转速下存在机械效率和容积效率的差异很高，有时可高达40%，而这只能通过操作手根据流量需求对油泵排量进行调整。另外，上述动力传动系统中，发动机在不同转速及不同扭矩下的燃油消耗也相差很大，且系统能耗高。因此，上述这种动力传动系统无法满足对工程机械日益增高的经济效益和作业效率的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种动态节能方法及系统，能够动态调整发动机油耗，从而实现动态节能。本专利技术提出一种设置有该动态节能方法及系统的工程机械。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种动态节能系统，该动态节能系统用于动力传动系统，该动力传动系统设置有发动机和负载敏感变量泵，该动态节能系统包括：第一压力传感器，连接于所述负载敏感变量泵的出口端，用于测量所述负载敏感变量泵的出口压力；检测装置，连接于与所述负载敏感变量泵连接的主阀，用于测量所述主阀的控制信号；控制器，与所述第一压力传感器、所述检测装置及所述发动机分别连接，所述控制器用于根据所述主阀的控制信号确定当前主油路流量，并根据当前主油路流量及所述负载敏感变量泵出口压力的需求，动态控制发动机转速。可选地，上述系统中，所述检测装置可包括：先导阀，配置有液控手柄，所述先导阀与所述主阀连接；第二压力传感器，设置于所述负载敏感变量泵的先导阀与主阀之间，并与所述控制器连接，用于测量所述先导阀的先导压力；其中，所述主阀的控制信号为先导压力，所述控制器内预设有所述先导压力与主阀开度的对应关系，并用于根据当前主阀开度确定当前作业所需的主油路流量。可选地，上述系统中，所述检测装置可包括：先导阀，配置有电控手柄，所述先导阀与所述主阀连接；其中，所述控制信号为所述电控手柄的电流信号；所述电控手柄与所述控制器连接；所述控制器内预设有所述电流信号与主阀开度的对应关系，并用于根据当前主阀开度确定当前作业所需的主油路流量。进一步地，上述系统中，所述控制器可包括：输入端，与所述检测装置及所述第一压力传感器连接，用于接收所述控制信号、及所述第一压力传感器检测到的出口压力；处理单元，与所述输入端连接，用于处理所述控制信号及所述出口压力，以获取当前所需的主油路流量及出口压力；存储单元，用于存储主油路流量及出口压力不同组合下对应的发动机最优转速；匹配单元，与所述处理单元及所述存储单元连接，用于在所述存储单元中查找与所述主油路流量及出口压力相匹配的发动机最优转速；输出端，与所述匹配单元及所述发动机连接，用于向所述发动机发送控制指令，使其以所查找到的发动机最优转速进行工作。进一步地，上述系统中，所述控制器还包括：熄火控制单元，与所述处理单元连接，用于根据所述出口压力低于预设压力的时间长度，确定是否向所述发动机发出熄火指令。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：本专利技术的动态节能系统通过判断用户对主油路流量和油泵出口压力的需求，动态选取发动机最优转速，使发动机以其最优转速运转实现动态节能，这不仅能使发动机长期以最经济的（最优）转速工作，以降低油耗和排放，还能在满足用户对速度和力矩的要求同时，在不影响用户操作体验的前提下，进行节能控制。并且，本专利技术的动态节能系统中，可通过控制器的智能控制，从而取消油门踏板的操作，从而减少操作手的工作量。另一方面，本专利技术还提供一种动力传动系统的动态节能方法，该动力传动系统设置有发动机和负载敏感变量泵，该动态节能方法包括：对应所述负载敏感变量泵的出口压力及主油路流量的不同组合，以发动机燃油消耗率与油泵效率的最小比值作为标准，预先设置并存储发动机最优转速；检测并获取当前作业所需的主油路流量及出口压力，并据此选取对应的发动机最优转速；将所选取的发动机最优转速作为控制指令发送给所述发动机，使所述发动机采用所选取的发动机最优转速进行工作。进一步地，上述方法中，所述检测并获取当前作业所需的主油路流量包括：预先建立动力传动系统的主油路中主阀开度与主阀控制信号的对应关系；获取动力传动系统中当前主阀控制信号，通过所述当前主阀控制信号获取所述当前主阀开度，根据所述当前主阀开度确定当前作业所需的主油路流量；其中，所述主阀控制信号为用于控制所述先导阀的先导压力或电流信号。进一步地，上述方法中，所述以发动机燃油消耗率与油泵效率的最小比值作为标准，预先设置并存储发动机最优转速包括：在台架实验上，建立发动机的万有特性曲线以及油泵效率特性曲线，确定不同主油路流量及出口压力组合下的发动机燃油消耗率与油泵效率；整机标定发动机的万有特性曲线，得到发动机的修正万有特性曲线，根据修正后的发动机燃油消耗率和油泵效率建立其与发动机转速、出口压力和油泵排量的对应关系；设置所述发动机燃油消耗率与所述油泵效率的最小比值为筛选条件；基于所述筛选条件，针对主油路流量及出口压力的不同组合，分别选取所述最小比值所对应的发动机转速，建立并存储所述发动机转速与相对应的主油路流量及出口压力之间的匹配关系。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：本专利技术的动态节能方法通过判断用户对主油路流量和油泵出口压力的需求，动态选取发动机最优转速，使发动机以其最优转速运转实现动态节能，这不仅能使发动机长期以最经济的（最优）转速工作，以降低油耗和排放，还能在满足用户对速度和力矩的要求同时，在不影响用户操作体验的前提下，进行节能控制。并且，本专利技术的动态节能方法可通过控制器的智能控制，从而取消油门踏板的操作，从而减少操作手的工作量。又一方面，本专利技术提出一种工程机械，该工程机械设置有包含发动机和负载敏感变量泵的动力传动系统，所述工程机械还设置有上述任一种所述的动态节能系统。由于上述任一种动态节能系统具有上述技术效果，因此，设有该动态节能系统的工程机械也应具备相应的技术效果，兹不赘述。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术提供的动态节能系统实施例一的组成示意图；图2为本专利技术提供的动态节能系统实施例一中动态功率匹配原理示意图；图3为本专利技术提供的动态节能系统实施例二的组成示意图；图4为本专利技术提供的动态节能系统实施例二中动态功率匹配原理示意图。附图标记说明10控制器20第二压力传感器30第一压力传感器40发动机41ECU50负载敏感变量泵51主阀52先导阀53液控手柄54电控手柄60后续液压系统具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态节能系统，用于动力传动系统，该动力传动系统设置有发动机（40）和负载敏感变量泵（50），其特征在于，该动态节能系统包括：第一压力传感器（30），连接于所述负载敏感变量泵（50）的出口端，用于测量所述负载敏感变量泵（50）的出口压力；检测装置，连接于与所述负载敏感变量泵（50）连接的主阀（51），用于测量所述主阀（51）的控制信号；控制器（10），与所述第一压力传感器（30）、所述检测装置及所述发动机（40）分别连接，所述控制器（10）用于根据所述主阀（51）的控制信号确定当前主油路流量，并根据当前主油路流量及所述负载敏感变量泵（50）的出口压力的需求，动态控制发动机转速。

【技术特征摘要】
1.一种动态节能方法，用于动力传动系统，该动力传动系统设置有发动机和负载敏感变量泵，其特征在于，该动态节能方法包括：对应所述负载敏感变量泵的出口压力及主油路流量的不同组合，以发动机燃油消耗率与油泵效率的最小比值作为标准，预先设置并存储发动机最优转速；检测并获取当前作业所需的主油路流量及出口压力，并据此选取对应的发动机最优转速；将所选取的发动机最优转速作为控制指令发送给所述发动机，使所述发动机采用所选取的发动机最优转速进行工作。2.根据权利要求1所述的动态节能方法，其特征在于，所述检测并获取当前作业所需的主油路流量包括：预先建立动力传动系统的主油路中主阀开度与主阀控制信号的对应关系；获取动力传动系统中当前主阀控制信号，通过所述当前主阀控制信号获取当前主阀开度，根据所述当前主阀开度确定当前作业所需...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐修俊，谭松涛，曹小佳，
申请(专利权)人：三一汽车起重机械有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43