定量泵液压系统的发动机控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种定量泵液压系统的发动机控制装置和控制方法，用于使发动机的输出转速与液压系统的负载匹配，该发动机控制装置包括：转速传感器，用于检测发动机的实时输出转速；主控制器，结合负载的速度、压力和发动机的万有特性计算发动机的匹配转速，并进一步判断实时输出转速和匹配转速是否相等；电子控制单元，根据主控制器的判断结果调整发动机的实时输出转速使之与匹配转速相等。发动机控制装置能够根据负载工况的变化实时调整发动机的实时输出转速，从而使发动机始终在最佳工作点运行，进而使发动机保持较高的工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械设备，尤其是涉及一种。
技术介绍
发动机是工程机械的心脏，调节工程机械的液压系统的供油量，以满足系统工作所需的功率和转速。目前，一般通过踩油门踏板的方式控制工程机械的发动机的转速；上述方式发动机的效率与操作者有关。即不同的操作者操作同一台工程机械所得出的发动机的工作效率是不同的；通过操作油门踏板的方式操作发动机不可能在任何工况下都使发动机取得较高的工作效率，因此，工程机械的能量利用率较低。例如，对于液压挖掘机和液压土泵车来说，当负载工况变化时，发动机不能根据负载情况而实时调整其转速及功率输出，从而使发动机不能在最佳工作点或最佳工作区运行，导致发动机燃油消耗过量及噪音较大。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种发动机的输出转速与液压系统的负载匹配的定量泵液压系统的发动机控制装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种定量泵液压系统的发动机控制装置，用于使发动机的输出转速与液压系统的负载匹配，该发动机控制装置包括转速传感器，用于检测发动机的实时输出转速；主控制器，结合负载的速度、压力和发动机的万有特性计算发动机的匹配转速，并进一步判断实时输出转速和匹配转速是否相等；电子控制单元，根据主控制器的判断结果调整发动机的实时输出转速使之与匹配转速相等。其中，定量泵液压系统包括喷油系统，喷油系统用于向发动机喷燃油；电子控制单元根据转速比较器的判断结果确定喷油系统的匹配油门开度并将喷油系统的油门开度调整至匹配油门开度从而使发动机的实时输出转速与匹配转速相等。其中，发动机控制装置进一步包括油门开度检测装置，油门开度检测装置用于检测喷油系统的实时油门开度；电子控制单元包括开度计算器、开度比较器和开度控制器，开度计算器根据发动机的实时输出转速和匹配转速计算喷油系统的匹配油门开度，开度比较器判断实时油门开度与匹配油门开度是否相等，开度控制器将喷油系统的油门开度调整至匹配油门开度。其中，喷油系统包括油门马达和喷油泵，开度控制器将油门马达的油门开度调整至匹配油门开度，燃油通过油门马达和喷油泵进入发动机。其中，主控制器包括转速计算装置和转速比较器，转速计算装置结合负载的运行速度、压力和发动机的万有特性计算发动机的匹配转速，转速比较器判断实时输出转速和匹配转速是否相等。其中，转速计算装置包括第一转速计算单元、第二转速计算单元和匹配转速计算器，第一转速计算单元根据负载的压力和发动机的万有特性得到发动机的经济转速，第二转速计算单元根据负载的运行速度计算得出发动机的最低转速，匹配转速计算器结合经济转速和最低转速得出发动机的匹配转速。其中，匹配转速为:若IVn2,贝U Ii=Ii1 ;若I^n2,贝丨J n=n2 ;若1^= ,贝U 1!=]^= ;其中，n代表匹配转速代表经济转速，n2代表最低转速。其中，定量泵液压系统还包括定量泵、主阀、操控机构和执行机构，发动机驱动定量泵输出液压油，液压油经主阀到达执行机构，以驱动执行机构，操控机构控制主阀的开度，对液压油进行流量调节，负载的压力等于定量泵的出口压力，操控机构产生用于控制主阀的开度的先导压力，先导压力决定负载的运行速度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是提供一种定量泵液压系统的发动机控制方法，用于使发动机的输出转速与液压系统的负载匹配，该发动机控制方法包括检测发动机的实时输出速度；结合负载的速度、压力和发动机的万有特性计算发动机的匹配转速；判断实时输出转速和匹配转速是否相等；如不相等，则调整发动机的实时输出速度使之与匹配转速相等。其中，定量泵液压系统包括喷油系统，喷油系统用于向发动机喷燃油，根据判断结果调整发动机的实时输出速度使之与匹配转速相等的步骤进一步包括根据判断结果确定喷油系统的匹配油门开度；将喷油系统的油门开度调整至匹配油门开度从而使发动机的实时输出转速与匹配转速相等。其中，将喷油系统的油门开度调整至匹配油门开度从而使发动机的实时转速与匹配转速相等的步骤进一步包括检测喷油系统的实时油门开度；判断实时油门开度与匹配油门开度是否相等；如不相等，调整实时油门开度使之等于匹配油门开度。`其中，结合负载的速度、压力和发动机的万有特性计算发动机的匹配转速的步骤包括根据负载的压力和发动机的万有特性曲线得到发动机的经济转速；根据负载的速度计算得出发动机的最低转速；比较经济转速和最低转速得出发动机的匹配转速。其中，发动机的匹配转速为若nl>n2,贝丨J H=Ii1 ;若Ii^n2,贝丨J n=n2 ;若Ii1=Ii2,贝丨JH=H1=Ii2 ;其中，n代表匹配转速叫代表经济转速，n2代表最低转速。本专利技术的有益效果是区别于现有技术的情况，本专利技术定量泵液压系统的发动机控制装置通过转速传感器检测发动机的实时输出转速，主控制器计算发动机的匹配转速并进一步比较实时输出转速和匹配转速是否相等，最终通过电子控制单元调整发动机的实时输出速度使之与匹配转速相等；发动机控制装置能够根据负载工况的变化实时调整发动机的实时输出转速，从而使发动机始终在最佳工作点运行，进而使发动机保持较高的工作效率。附图说明图1是本专利技术定量泵液压系统的发动机控制装置的第一实施例的示意图；图2是图1所示发动机的万有特性图；图3是图2所示发动机的经济曲线图4是具有图1所示发动机控制装置的定量泵液压系统的示意图；图5是先导压力与主阀流量的试验拟合曲线图；图6是本专利技术定量泵液压系统的发动机控制装置的第二实施例的示意图；图7是图6所示发动机控制装置的主控制器和电子控制单元与其他构件连接的示意图；图8是图7所示主控制器的转速计算装置与其他构件连接的示意图；图9是本专利技术定量泵液压系统的发动机控制方法的流程图；图10是图9所示发动机控制方法的发动机匹配转速的计算流程图；图11是图9所示发动机控制方法的调整实时输出速度的简要流程图；图12是图9所示发动机控制方法的调整实时输出速度的详细流程图。具体实施例方式请参阅图1至图5，本专利技术定量泵液压系统的发动机控制装置用于定量泵液压系统中。定量泵液压系统，包括发动机控制装置、发动机、定量泵、主阀、操控机构和执行机构。发动机驱动定量泵输出液压油，液压油经主阀到达执行机构以驱动执行机构同时带动负载运动。操控机构控制主阀的开度，对液压油进行流量调节。负载的压力和速度可以直接测试得到。或者，负载的压力通过检测定量泵的出口压力得到。由于操控机构的位移产生用于控制主阀的开度的先导压力，负载的运行速度取决于先导压力。负载的运行速度与先导压力之间的关系将在后文详细描述。发动机控制装置用于使发动机的输出转速与液压系统的负载匹配。发动机控制装置包括转速传感器、主控制器和电子控制单元。转速传感器检测发动机的实时输出转速并反馈该实时输出转速至主控制器。主控制器结合负载的速度、压力和发动机的万有特性计算发动机的匹配转速，并进一步判断实时输出转速和匹配转速是否相等。电子控制单元根据主控制器的判断结果调整发动机实时输出转速使之与匹配转速相等。具体包括当实施输出转速和匹配转速相等，电子控制单元维持发动机的实时输出转速。当实施输出转速和匹配转速不相等，电子控制单元调整发动机的实时输出转速使之最终与匹配转速相等。主控制器计算发动机的匹配转速过程如下(一)计算发动机的最低转速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定量泵液压系统的发动机控制装置，用于使所述发动机的输出转速与所述液压系统的负载匹配，其特征在于，所述发动机控制装置包括：转速传感器，用于检测所述发动机的实时输出转速；主控制器，结合所述负载的速度、压力和所述发动机的万有特性计算所述发动机的匹配转速，并进一步判断所述实时输出转速和所述匹配转速是否相等；电子控制单元，根据所述主控制器的判断结果调整所述发动机的实时输出转速使之与所述匹配转速相等。

【技术特征摘要】
1.一种定量泵液压系统的发动机控制装置，用于使所述发动机的输出转速与所述液压系统的负载匹配，其特征在于，所述发动机控制装置包括 转速传感器，用于检测所述发动机的实时输出转速； 主控制器，结合所述负载的速度、压力和所述发动机的万有特性计算所述发动机的匹配转速，并进一步判断所述实时输出转速和所述匹配转速是否相等； 电子控制单元，根据所述主控制器的判断结果调整所述发动机的实时输出转速使之与所述匹配转速相等。2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，所述定量泵液压系统包括喷油系统，所述喷油系统用于向所述发动机喷燃油；所述电子控制单元根据所述转速比较器的判断结果确定所述喷油系统的匹配油门开度并将所述喷油系统的油门开度调整至所述匹配油门开度从而使所述发动机的实时输出转速与所述匹配转速相等。3.根据权利要求2所述的发动机控制装置，其特征在于，所述发动机控制装置进一步包括油门开度检测装置，所述油门开度检测装置用于检测所述喷油系统的实时油门开度；所述电子控制单元包括开度计算器、开度比较器和开度控制器，所述开度计算器根据所述发动机的所述实时输出转速和所述匹配转速计算所述喷油系统的所述匹配油门开度，所述开度比较器判断所述实时油门开度与所述匹配油门开度是否相等，所述开度控制器将所述喷油系统的油门开度调整至所述匹配油门开度。4.根据权利要求2所述的发动机控制装置，其特征在于，所述喷油系统包括油门马达和喷油泵，所述开度控制器将所述油门马达的油门开度调整至所述匹配油门开度，燃油通过所述油门马达和所述喷油泵进入所述发动机。5.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，所述主控制器包括转速计算装置和转速比较器，所述转速计算装置结合所述负载的运行速度、压力和所述发动机的万有特性计算所述发动机的匹配转速，所述转速比较器判断所述实时输出转速和所述匹配转速是否相等。6.根据权利要求5所述的发动机控制装置，其特征在于，所述转速计算装置包括第一转速计算单元、第二转速计算单元和匹配转速计算器，所述第一转速计算单元根据所述负载的压力和所述发动机的万有特性得到所述发动机的经济转速，所述第二转速计算单元根据所述负载的运行速度计算得出所述发动机的最低转速，所述匹配转速计算器结合所述经济转速和所述最低转速得出所述发动机的匹配转速。7.根据权利要求6所述的发动机控制装置，其特征在于，所述匹配转速为=Sn1W2，则H=Ii1 ;若n^n；,,则n=n2 ;若H1=Ii...

【专利技术属性】
技术研发人员：何巍，陈凯，郑庆华，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：