用于控制功率匹配的方法、装置、电子设备及工程机械制造方法及图纸

技术编号:35856697 阅读:15 留言:0更新日期:2022-12-07 10:44
本申请公开了一种用于控制功率匹配的方法、装置、电子设备及工程机械。该方法通过根据发动机的目标转速和万有特性曲线确定目标扭矩,根据发动机扭矩百分比或负荷率确定发动机的实际扭矩。在确定实际扭矩与目标扭矩的情况下,确定稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略分别在功率匹配中的参与程度。进而结合参与程度,通过稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略控制泵的需求流量。本申请能够提高工程机械在动态负载下发动机与泵的功率匹配的效率,从而有效降低工程机械的油耗。有效降低工程机械的油耗。有效降低工程机械的油耗。

【技术实现步骤摘要】
用于控制功率匹配的方法、装置、电子设备及工程机械


[0001]本申请涉及工程机械
,具体地涉及一种用于控制功率匹配的方法、装置、电子设备及工程机械。

技术介绍

[0002]目前,现有技术普遍采用全程调速器,通过转速PID控制方式动态调整油门开度,抗衡负载,以保持实际作业工况下的发动机转速恒定,保证作业过程中的稳定性。
[0003]同时,现有技术区分极限载荷工况及经济油耗工况,以应对不同作业需求。对极限载荷工况采用转速感应控制方式,使发动机工作点尽可能逼近外特性曲线。并且通过油门旋钮选取发动机目标工作点转速,将发动机目标工作点转速与发动机实际转速进行差值计算,从而以电子功率控制泵的功率控制电流为控制对象进行转速PID控制,降低动态负载。在经济油耗工况,基于发动机万有特性曲线,选取发动机经济油耗工作点,通过泵的功率控制限制发动机工作点位于经济油耗区间,以实现对油耗、效率的控制。
[0004]现有技术中基本选用全程调速发动机、电子功率控制泵以实现系统功率控制。通过设定泵吸收功率上限对外界负载进行限制,存在难以维持发动机负载的恒定的问题。在外界负载多变的作业场景中,因现有技术扭矩响应滞后,发动机易偏离最佳经济油耗工作区间。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的是提供一种用于控制功率匹配的方法、装置、电子设备及工程机械,用以解决现有技术在动态负载下功率匹配不佳的问题。
[0006]为了实现上述目的,本申请第一方面提供一种用于控制功率匹配的方法,应用于工程机械,工程机械包括发动机和泵,该方法包括:
[0007]根据发动机的目标转速和万有特性曲线确定目标扭矩;
[0008]根据发动机扭矩百分比或负荷率确定发动机的实际扭矩;
[0009]根据实际扭矩与目标扭矩,确定稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略分别在功率匹配中的参与程度;
[0010]结合参与程度,通过稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略控制泵的需求流量。
[0011]在本申请实施例中,该方法还包括:
[0012]根据发动机的工作点划分多个控制区间;
[0013]根据实际扭矩与目标扭矩,确定稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略分别在功率匹配中的参与程度,包括:
[0014]确定实际扭矩与目标扭矩的扭矩比值;
[0015]根据扭矩比值所处的控制区间,确定稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略分别在功率匹配中的参与程度。
[0016]在本申请实施例中,工程机械还包括手柄,根据发动机的工作点划分多个控制区
间包括:
[0017]获取手柄的先导压力与泵的需求流量的关系曲线;
[0018]根据曲线确定需求流量的上升速率;
[0019]根据需求流量的上升速率确定泵的需求扭矩的上升速率;
[0020]根据扭矩比值确定发动机的扭矩上升速率裕度;
[0021]根据扭矩比值、扭矩上升速率裕度、目标扭矩和需求扭矩的上升速率划分多个控制区间。
[0022]在本申请实施例中,稳态功率匹配策略用于基于目标扭矩与实际扭矩进行扭矩闭环控制,以得到第一需求流量,动态功率匹配策略用于基于目标转速与实际转速进行转速闭环控制,以得到第二需求流量;
[0023]结合参与程度,通过稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略控制泵的需求流量包括:
[0024]获取泵阀流量匹配策略的输出值;
[0025]将泵阀流量匹配策略的输出值、第一需求流量和第二需求流量相加以得到泵的需求流量。
[0026]在本申请实施例中,稳态功率匹配策略用于基于目标扭矩与实际扭矩进行扭矩闭环控制,以得到第一需求流量包括:
[0027]确定目标扭矩与实际扭矩的第一差值;
[0028]根据第一差值、扭矩闭环比例系数和扭矩闭环积分系数确定第一需求流量。
[0029]在本申请实施例中,动态功率匹配策略用于基于目标转速与实际转速进行转速闭环控制,以得到第二需求流量包括:
[0030]获取发动机的目标转速;
[0031]确定目标转速与实际转速的第二差值;
[0032]确定差值增益系数;
[0033]根据第二差值、差值增益系数、转速闭环比例系数和转速闭环积分系数确定第二需求流量。
[0034]在本申请实施例中,确定差值增益系数包括:
[0035]获取发动机的空燃比;
[0036]根据空燃比确定最佳扭矩上升速率裕度;
[0037]根据最佳扭矩上升速率裕度确定与发动机的负载对应的最佳扭矩上升速率裕度曲线;
[0038]根据最佳扭矩上升速率裕度曲线确定差值增益系数。
[0039]本申请第二方面提供一种用于控制功率匹配的装置,包括:
[0040]目标扭矩确定模块,被配置成根据发动机的目标转速和万有特性曲线确定目标扭矩;
[0041]实际扭矩确定模块,被配置成根据发动机扭矩百分比或负荷率确定发动机的实际扭矩;
[0042]参与程度确定模块,被配置成根据实际扭矩与目标扭矩,确定稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略分别在功率匹配中的参与程度;
[0043]流量控制模块,被配置成结合参与程度,通过稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略控制泵的需求流量。
[0044]本申请第三方面提供一种电子设备,包括:
[0045]存储器,被配置成存储指令;以及
[0046]处理器,被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现根据上述的用于控制功率匹配的方法。
[0047]本申请第四方面提供一种工程机械,包括:
[0048]发动机,用于为工程机械提供动力;
[0049]泵,用于输送流体;
[0050]手柄,用于控制泵的需求流量;以及
[0051]上述的电子设备。
[0052]通过上述技术方案,根据发动机的目标转速和万有特性曲线确定目标扭矩,根据发动机扭矩百分比或负荷率确定发动机的实际扭矩。根据实际扭矩与目标扭矩,确定稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略分别在功率匹配中的参与程度。进而结合参与程度,通过稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略控制泵的需求流量。本申请基于发动机的实际扭矩和目标扭矩确定稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略分别在功率匹配中的参与程度,从而控制泵的需求流量,提高了工程机械在动态负载下发动机与泵的功率匹配的效率,从而有效降低工程机械的油耗。
[0053]本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0054]附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解,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申请实施例,但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中:
[0055]图1示意性示出了根据本申请实施例的一种用于控制功率匹配的方法的流程图;
[0056]图2示意性示出了根据本申请实施例的一种控制泵的需求流量的策略框图;
[00本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制功率匹配的方法,其特征在于,应用于工程机械,所述工程机械包括发动机和泵,所述方法包括:根据发动机的目标转速和万有特性曲线确定目标扭矩;根据发动机扭矩百分比或负荷率确定发动机的实际扭矩;根据所述实际扭矩与所述目标扭矩,确定稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略分别在功率匹配中的参与程度;结合所述参与程度,通过所述稳态功率匹配策略和所述动态功率匹配策略控制所述泵的需求流量。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述发动机的工作点划分多个控制区间;所述根据所述实际扭矩与所述目标扭矩,确定稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略分别在功率匹配中的参与程度,包括:确定所述实际扭矩与所述目标扭矩的扭矩比值;根据所述扭矩比值所处的所述控制区间,确定稳态功率匹配策略和动态功率匹配策略分别在功率匹配中的参与程度。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述工程机械还包括手柄,所述根据所述发动机的工作点划分多个所述控制区间包括:获取所述手柄的先导压力与所述泵的需求流量的关系曲线;根据所述曲线确定所述需求流量的上升速率;根据所述需求流量的上升速率确定泵的需求扭矩的上升速率;根据所述扭矩比值确定所述发动机的扭矩上升速率裕度;根据所述扭矩比值、所述扭矩上升速率裕度、所述目标扭矩和所述需求扭矩的上升速率划分多个所述控制区间。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述稳态功率匹配策略用于基于所述目标扭矩与所述实际扭矩进行扭矩闭环控制,以得到第一需求流量,所述动态功率匹配策略用于基于目标转速与所述实际转速进行转速闭环控制,以得到第二需求流量;所述结合所述参与程度,通过所述稳态功率匹配策略和所述动态功率匹配策略控制所述泵的需求流量包括:获取泵阀流量匹配策略的输出值;将所述泵阀流量匹配策略的输出值、所述第一需求流量和所述第二需求流量相加以得到泵的需求流量。5.根据权利要求4所述的方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘洋王维付玲张军花袁野刘延斌胡敏皮皓杰
申请(专利权)人:中联重科股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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