移动作业机械的功率匹配控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种移动作业机械的功率匹配控制方法和系统,包括行走液压系统、工作液压系统和发动机系统，所述行走液压系统和工作液压系统由发动机系统驱动。所述功率分配控制系统还包括获取工作液压系统和行走液压系统流量的传感器、测量工作液压系统和行走液压系统压力的压力传感器、测量发动机转速的转速传感器、接收各传感器信号的控制器和控制两个液压系统的控制单元。控制器计算出两个液压系统的功率和发动机在当前转速的最大理论输出功率。当两个液压系统功率之和达到发动最大理论输出功率时，控制器根据实际工况情况合理分配发动机功率，上述功率的匹配控制系统既保证了两个液压系统功率的合理分配又防止了发动机因为超载而熄火。

【技术实现步骤摘要】

该专利技术涉及一种移动作业机械控制方法及系统，特别涉及一种移动作业机械的工作液压系统和行走液压系统的功率匹配控制方法及系统。
技术介绍
传统的移动作业机械包括工作液压系统和行走液压系统两个重要的系统，这两个系统一般是通过发动机驱动。液压系统的功率等于该系统的压力与该系统液压油的流量乘积，而液压系统的压力是由负载所决定的，液压油的流量等于液压泵的排量与转速的乘积， 所以控制液压系统主要是对液压泵的排量和转速的控制。发动机的输出功率等于转速与扭矩的乘积，发动机在一定的油门开度时转速是固定的，但是输出的扭矩是由负载决定的，因此发动机的输出的功率由负载决定，但是此时的输出功率不会超过发动机在该油门开度时的最大理论输出功率。移动作业机械作业时，由于作业的工况不同设备功率分配的侧重点也不同。因此在工作液压系统和行走液压系统的功率之和达到发动机最大理论输出功率时，两个系统的功率分配会根据工况的不同而重新分配，如果分配不合理容易导致发动机发生熄火现象。对于工程设备的节能一直都是工程设备企业追求的目标，工程设备的功率损耗很大一部分在于液压系统的损耗。传统的液压系统采用定量泵给各液压元件供油，对于工况的不同，需要的液压油流量也随之不同，通常的做法是通过溢流阀让多余的液压油流回液压油箱，造成多余的液压能在溢流的过程中损失掉了。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是提供一种移动作业机械的工作液压系统和行走液压系统的功率匹配控制方法；本专利技术的另一目的是提供一种使用所述的移动作业机械的功率匹配控制方法的控制系统，采用该系统和方法可以根据设备工况的不同合理分配两个系统的功率并且防止发动机的熄火提高了发动机功率的使用效率，并且产生较好的节能效果。技术方案本专利技术方法包括以下步骤一种移动作业机械的功率分配控制方法， 用于移动作业机械行走液压系统和工作液压系统对发动机系统功率的分配控制，第一步、首先获取行走液压系统功率、工作液压系统功率、当前油门开度的发动机最大理论输出功率；第二步、将行走液压系统功率和工作液压系统功率之和与发动机最大理论输出功率进行比较，所述发动机最大理论输出功率是发动机理论功率的实际能够输出的部分即两个液压系统获得的功率；如果行走液压系统和工作液压系统的功率之和小于发动机系统最大理论功率时，两个液压系统根据各自的工况分配发动机系统的输出功率，两个液压系统互不干涉；如果行走液压系统和工作液压系统的功率之和等于发动机系统最大理论功率时，根据移动作业机械的实际工况的不同调节行走液压系统和工作液压系统的功率分配比例，工况发生改变分配比例也随之改变。例如装载机在铲装时工作液压系统分得的功率较大，运输时行走液压系统分得的功率较大。通过上述功率的匹配控制方法既对发动机输出功率根据工况的不同进行了合理分配又防止了发动机因为超载而熄火，提高了发动机功率的使用效率。本专利技术为进一步实现节能的效果，对于工作液压系统和行走液压系统可以采用全功率负载敏感控制的方法，根据负载的需要对各液压元件供油。技术方案本专利技术采用上述移动作业机械的功率匹配控制方法的系统移动作业机械的功率分配控制系统，包括行走液压系统、工作液压系统和发动机系统；行走液压系统包括行走泵；工作液压系统包括工作泵；所述行走泵和工作泵与发动机系统连接。该控制系统还包括测量工作液压系统的压力第一压力传感器、测量行走液压系统压力的第二压力传感器、测量发动机转速的转速传感器、获取工作液压系统流量的第一传感器、获取行走液压系统流量的第二传感器、接收所述各传感器信号的控制器、控制行走泵的行走泵控制单元和控制工作泵的工作泵控制单元；行走泵控制单元和工作泵控制单元与控制器连接。通过第一压力传感器检测出工作液压系统的压力；通过第二压力传感器检测出行走液压系统的压力；通过第一传感器检测出工作液压系统的流量；通过第二传感器检测出行走液压系统的流量；控制器根据所获取的流量和压力计算出工作液压系统和行走液压系统的功率；通过转速传感器检测出发动机转速，控制器根据预先设定的发动机功率特性及发动机的效率系数等参数计算出发动机在当前转速的最大理论输出功率。控制器计算工作液压系统和行走液压系统的功率之和得出发动机系统的实际输出功率；当发动机系统实际输出功率达到发动最大理论输出功率时，控制器根据工作液压系统和行走液压系统的功率判断目前该移动作业机械的工况，例如工作液压系统的功率大于行走液压系统的功率时则说明该设备处于工作模式，反之则说明该设备处于行走模式。 控制器将预先设定的各种作业模式的功率分配比例信号分别传递给行走泵控制单元和工作泵控制单元。通过上述两个控制单元对工作泵和行走泵的排量进行调节。当作业模式发生改变时控制器重新发出控制信号重新调节两个液压系统的功率分配，通过上述功率的匹配控制系统既对发动机输出功率根据工况的不同进行了合理分配又防止了发动机因为超载而熄火，提高了发动机功率的使用效率。如果行走液压系统和工作液压系统的功率之和小于发动机系统最大理论输出功率时，两个液压系统根据各自的工况分配发动机的输出功率。如果两个液压系统的功率之和达到发动机系统最大理论输出功率时负载还在增加，则两个液压系统根据控制设定的功率分配比例同时降低泵的排量以满足功率分配比例。为了实现节能效果，所述工作液压系统的工作泵采用变量泵，所述工作液压系统通过负载敏感阀根据执行元件负载控制工作泵的开度，所述负载敏感阀可以根据负载的变化自动调节工作泵对液压元件的供油量，实现对液压元件的供油实行按需供给。附图说明图1为本专利技术第一实施例原理图；图2为本专利技术第二实施例原理图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例1 如图1所示，移动作业机械的功率分配控制系统，包括行走液压系统1、 工作液压系统2和发动机系统3，行走液压系统1包括行走泵11，工作液压系统2包括工作泵21，所述行走泵11和工作泵21与发动机系统3连接，因此，行走泵11和工作泵21与发动机系统3保持联动。所述功率分配控制系统还包括测量工作液压系统2和行走液压系统 1压力的压力传感器5、12，测量发动机转速的转速传感器7，检测工作液压系统2工作泵21 和行走液压系统1行走泵11排量的位移传感器23、14，接收所述位移传感器23、14和压力传感器5、12以及转速传感器7信号的控制器4和控制工作泵21和行走泵11排量的工作泵控制单元9和行走泵控制单元8。所述工作泵控制单元9由工作泵控制器和工作泵控制油缸组成，行走泵控制单元8由行走泵控制器和行走泵控制油缸组成，所述位移传感器23、 14通过测量泵的斜盘开度或控制油缸的伸缩量计算泵的排量。通过压力传感器5、12分别检测出工作液压系统2和行走液压系统1的压力，通过位移传感器23、14分别检测出工作泵21和行走泵11的排量，通过转速传感器7检测出发动机转速，控制器4根据所测出的排量值、压力值和转速值分别计算出工作液压系统2和行走液压系统1的功率；控制器4根据预先设定的发动机功率特性及发动机的效率系数等参数计算出发动机在当前转速的最大理论输出功率。工作液压系统2与行走液压系统1的功率之和为发动机系统3实际输出功率；当发动机系统3实际输出功率达到发动机系统3的最大理论输出功率时，控制器4根据工作液压系统2和行走液压系统1的功率判断目前该移本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种移动作业机械的功率匹配控制方法，用于移动作业机械行走液压系统（１）和工作液压系统（２）对发动机系统（３）功率的分配控制，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：ａ、获取行走液压系统（１）功率、工作液压系统（２）功率、当前油门开度的发动机最大理论输出功率；ｂ、将行走液压系统（１）功率和工作液压系统（２）功率之和与发动机最大理论输出功率进行比较；如果行走液压系统（１）和工作液压系统（２）的功率之和小于发动机系统（３）最大理论输出功率时，两个液压系统根据各自的工况分配发动机系统（３）的输出功率；如果行走液压系统（１）和工作液压系统（２）的功率之和等于发动机系统（３）最大理论输出功率时，工作液压系统（２）和行走液压系统（１）的功率按比例分配发动机系统（３）的最大理论输出功率。

【技术特征摘要】
1.一种移动作业机械的功率匹配控制方法，用于移动作业机械行走液压系统(1)和工作液压系统(2)对发动机系统(3)功率的分配控制，其特征在于，该控制方法包括以下步骤a、获取行走液压系统(1)功率、工作液压系统(2)功率、当前油门开度的发动机最大理论输出功率；b、将行走液压系统(1)功率和工作液压系统(2)功率之和与发动机最大理论输出功率进行比较；如果行走液压系统(1)和工作液压系统(2)的功率之和小于发动机系统(3)最大理论输出功率时，两个液压系统根据各自的工况分配发动机系统(3)的输出功率；如果行走液压系统(1)和工作液压系统(2)的功率之和等于发动机系统(3)最大理论输出功率时，工作液压系统(2)和行走液压系统(1)的功率按比例分配发动机系统(3)的最大理论输出功率。2.根据权利要求1所述的移动作业机械的功率匹配控制方法，其特征在于，所述的工作液压系统(2)功率的获取步骤是通过第一压力传感器(5)和第一流量传感器(6)分别检测出工作液压系统(2)的压力和流量并反馈给控制器(4)计算出工作液压系统(2)的功率。3.根据权利要求1所述的移动作业机械的功率匹配控制方法，其特征在于，所述的工作液压系统(2)功率的获取步骤是通过第一压力传感器(5)检测出工作液压系统(2)的压力并反馈给控制器(4)；获取工作液压系统(2)工作泵(21)的排量；获取所述工作泵(21) 的转速；控制器(4)根据压力值、排量值和转速值计算出工作液压系统(2)的功率。4.根据权利要求1所述的移动作业机械的功率匹配控制方法，其特征在于，行走液压系统(1)功率的获取步骤是通过第二压力传感器(12)和第二流量传感器(13)分别检测出行走液压系统(1)的压力和流量并反馈给控制器(4)计算出行走液压系统(2)的功率。5.根据权利要求1所述的移动作业机械的功率匹配控制方法，其特征在于，行走液压系统(1)功率的获取步骤是获取行走液压系统(1)的行走泵(11)的排量；通过转速传感器 (7)和第二压力传感器(12)分别检测出发动机系统(3)的转速和行走液压系统(1)的压力并反馈给控制器(4)；控制器(4)根据上述排量值、转速值和压力值计算出行走液压系统 (1)的功率。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗石忠，牛宏杰，邵年，陈晋市，杜丹，刘昕晖，
申请(专利权)人：江苏柳工机械有限公司，广西柳工机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32