工程机械及其发动机控制器、控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种工程机械及其发动机控制器、控制系统和方法，控制器包括接收模块，用于接收所述工程机械的液压系统的主阀先导压力信号和负载压力信号以及驱动所述液压系统的发动机的当前转速信号；运算模块，用于根据所述液压系统的主阀先导压力值、负载压力值和所述发动机的当前转速值得出与所述液压系统所需的功率和扭矩相匹配的所述发动机的理想转速值，以及控制模块，用于将所述发动机的转速控制为所述理想转速值。因此，根据液压系统的主阀先导压力、负载压力和发动机当前转速可以确定出此时液压系统主泵所需要的流量和功率，继而得出与之匹配的发动机转速，使得工程机械的能耗和安全性有效提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及工程机械中发动机和液压系统的匹配领域，具体地，设及一种工程机 械及其发动机控制器、控制系统和方法。
技术介绍
大型工程机械中广泛使用液压系统进行作业，例如起重机作业时，需要变幅油缸W及伸缩油缸进行液压驱动。在具体工作中，操作人员一般都是把先导手柄操作至最大，并 且发动机油口踩到最大，从而达到最大的效率进行工作，运样带来的后果是发动机与液压 系统并不匹配，发动机很多功率没有做功，从而提高了能耗，不利于节能。并且在负载变化 时（比如进行变幅操作），液压系统扭矩增大，在发动机扭矩不满足时，就会掉速W满足扭 矩的增加，当转速调节比较大时，就会使发动机焰火，从而带来安全危险。即在起重作业时， 发动机与液压系统的功率存在匹配的问题，基于W上的工况，提供一种根据匹配液压系统 所需功率和发动机输出功率的方法具有积极意义。 现有技术中的功率匹配技术为功率极限控制：即根据发动机转速的下降程度去调 节累的排量，从而使累功率与发动机功率进行匹配，从而避免发动机焰火。但是运种被动的 控制技术唯一的作用是防止发动机焰火，从而不至于中断吊装作业。作用单一，匹配效果 差D
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种工程机械的发动机控制器，发动机控制器可W根据 液压系统的工况对发动机的功率进行匹配调节，使得发动机和液压系统的匹配效果好。 本专利技术的另一目的是提供一种工程机械的发动机控制系统，该发动机控制系统使 用本专利技术提供的发动机控制器。 本专利技术的再一个目的是提供一种工程机械的发动机控制方法，该控制方法可W根 据液压系统的工况对发动机的功率进行匹配调节，使得发动机和液压系统的匹配效果好。 本专利技术的还一个目的是提供一种工程机械，该工程机械使用本专利技术提供的发动机 控制系统。 为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于工程机械的发动机控制器，该发动机控 制器包括：接收模块，该接收模块用于接收所述工程机械的液压系统的主阀先导压力信号 和负载压力信号W及驱动所述液压系统的发动机的当前转速信号；运算模块，该运算模块 用于根据所述液压系统的主阀先导压力值、负载压力值和所述发动机的当前转速值得出与 所述液压系统所需的功率和扭矩相匹配的所述发动机的理想转速值，W及控制模块，该控 制模块用于将所述发动机的转速控制为所述理想转速值。 优选地，所述运算模块包括：计算模块，该计算模块用于根据所述主阀先导压力 值、所述负载压力值和所述发动机的当前转速值，计算出与所述液压系统所需的功率和扭 矩相匹配的所述液压系统所需的主累负载功率值和主累负载转矩值；W及查询模块，该查 询模块用于根据所述主累负载功率值和所述主累负载转矩值对照预存的所述发动机的万 有特性曲线，查询得出所述发动机的所述理想转速值。 优选地，所述计算模块通过公式计算所述主累负载功率值和所 述主累负载转矩值，其中，V为主累排量；Q为所述液压系统的主累输出流量，N为所述发动 机的当前转速，P1为所述主阀先导压力值，AP为所述液压系统的主累输出压力，P2为所述 负载压力值，P为所述主累负载功率值，T为所述主累负载转矩值，kl，k3,k4为比例系数， k2为主阀的前后压差。 根据本专利技术的另一方面，提供一种工程机械的发动机控制系统，该发动机控制系 统包括第一检测装置，该第一检测装置用于检测所述工程机械的液压系统的所述主阀先导 压力值；第二检测装置，该第二检测装置用于检测所述液压系统的负载压力值；第Ξ检测 装置，该第Ξ检测装置用于检测所述发动机的当前转速值，发动机控制器，该发动机控制器 为本专利技术提供的发动机控制器；所述第一检测装置、所述第二检测装置和所述第Ξ检测装 置分别与所述接收模块电连接，W及发动机转速控制机构，所述控制模块与所述发动机转 速控制机构电连接W控制发动机的转速。 优选地，所述第一检测装置为设置在所述液压系统的主阀先导油路上的压力传感 器。 优选地，所述第二检测装置为设置在连接所述液压系统的主阀工作油路上的压力 传感器。 优选地，所述发动机转速控制机构具有控制接口，所述控制模块通过CAN总线连 接至所述控制接口。 根据本专利技术的再一方面，提供一种工程机械的发动机控制方法，该控制方法包括 检测步骤，在该检测步骤中，检测所述工程机械的液压系统的主阀先导压力信号和负载压 力信号W及驱动该液压系统的发动机的当前转速信号；运算步骤，在该运算步骤中，根据所 述液压系统的主阀先导压力值、负载压力值W及所述发动机的当前转速值，得出与所述液 压系统所需的功率和扭矩相匹配的发动机的理想转速值，W及控制步骤，在该控制步骤中， 将发动机的转速控制为所述理想转速值。 优选地，在所述运算步骤中，首先，根据所述主阀先导压力值、所述负载压力值和 所述发动机的当前转速值计算出所述液压系统的主累负载功率值和主累负载转矩值；然 后，根据所述主累负载功率值和所述主累负载转矩值对照预存的所述发动机的万有特性曲 线，查询得出所述发动机的所述理想转速值。优选地，通过公式计算所述主累负载功率值和所述主累负载转 矩值，其中，V为主累排量；Q为所述液压系统的主累输出流量，N为所述发动机的当前转速，P1为所述主阀先导压力值，AP为所述液压系统的主累输出压力，P2为所述负载压力值，P 为所述主累负载功率值，T为所述主累负载转矩值，kl，k3,k4为比例系数，k2为主阀的前 后压差。根据本专利技术的还一方面，提供一种工程机械，该工程机械包括本专利技术提供的发动 机控制系统。优选地，所述工程机械为液压起重机。 通过上述技术方案，主阀先导压力通过对主阀开度的控制可W与作为变量累的液 压系统主累的排量变化建立关系，即，能够结合发动机转速确定液压系统主累的输出流量， 而液压系统的负载压力可W与主累的输出压力建立关系，从而确定出此时液压系统主累所 需要的功率，继而通过将发动机调节为与液压系统所需的功率和转矩相配匹，从而使得工 程机械的能耗和安全性有效提升。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。【附图说明】 附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术优选实施方式提供的发动机控制系统的结构原理框图； 图2是本专利技术优选实施方式提供的工程机械的液压原理图。【具体实施方式】 W下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 如图1所示，本专利技术提供一种工程机械的发动机控制方法、实现该控制方法的控 制系统、应用在该控制系统的控制器1W及使用该控制系统的工程机械，该工程机械可W 为液压起重机。其中如图2所示，本实施方式提供的工程机械使用的液压系统包括由发动 机8驱动的主累7,控制液压系统工作的主阀6,该主阀6为与主累7连通的比例先导阀，其 具有调节阀口开度的先导油路，该先导油路内具有先导累51和先导手柄52,从而通过先导 手柄52的操作可W通过先导压力控制主阀的阀口开度，从而控制液压系统主累的排量和 输出流量。其中，主累7为变量累，即排量可变。工程机械的各种工作油路均连接到主阀上， W通过主阀进行切换作业。运种液压系统为本领域公知，在此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工程机械的发动机控制器，其特征在于，该发动机控制器(1)包括：接收模块(11)，该接收模块用于接收所述工程机械的液压系统的主阀先导压力信号和负载压力信号以及驱动所述液压系统的发动机的当前转速信号；运算模块(12)，该运算模块用于根据所述液压系统的主阀先导压力值(P1)、负载压力值(P2)和所述发动机的当前转速值得出与所述液压系统所需的功率和扭矩相匹配的所述发动机的理想转速值，以及控制模块(13)，该控制模块用于将所述发动机的转速控制为所述理想转速值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马永杰，苏有世，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11