一種基于壓力判斷的節(jié)能控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于壓力判斷的節(jié)能控制方法，屬于機(jī)械控制領(lǐng)域，適用于工程機(jī)械車輛的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)過程，包括：根據(jù)前泵與后泵壓力差確定乘積系數(shù)t；計(jì)算前泵和后泵的扭矩T1=p1×q1、T2=p2×q2；計(jì)算總扭矩T=T1×t+T2；如T≥200～300Nm，則判斷為高負(fù)荷區(qū)域，采用高轉(zhuǎn)速；如T＜200～300Nm，則判斷為低負(fù)荷區(qū)域，采用低轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的技術(shù)方案根據(jù)前后泵壓力差，將低負(fù)荷區(qū)域進(jìn)行分辨出來，并采取相應(yīng)的控制，達(dá)到節(jié)能的技術(shù)效果，并且改造成本低，易于實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】一種基于壓力判斷的節(jié)能控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于 機(jī)械設(shè)備控制領(lǐng)域，涉及一種節(jié)能控制方法，尤其涉及一種適用于工程機(jī)械的基于壓力判斷的節(jié)能控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工程機(jī)械得到了空前發(fā)展，液壓挖掘機(jī)雖能進(jìn)行大功率、高靈敏度的各種作業(yè)，但其能量的總利用率僅20%左右。巨大的能量損失使節(jié)能技術(shù)成為當(dāng)前的主要課題。
[0003]如圖1中所示，目前傳統(tǒng)挖掘機(jī)大多采用非電控發(fā)動機(jī)控制方式，定轉(zhuǎn)速控制方式。挖掘機(jī)90度回轉(zhuǎn)裝車的一個標(biāo)準(zhǔn)動作分為四個環(huán)節(jié):挖掘、動臂提升+回轉(zhuǎn)、卸載、動臂下降+回轉(zhuǎn)，其中前三個環(huán)節(jié)屬于能量高消耗環(huán)節(jié)，主泵需求功率大，對于發(fā)動機(jī)來說負(fù)載較重。而動臂下降+回轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)主泵需求功率相對較小，對于發(fā)動機(jī)來說屬于輕負(fù)載。這個過程主泵需求負(fù)荷變化快，過程復(fù)雜。由此，現(xiàn)有技術(shù)中主要存在以下問題:
[0004]( I)由于挖掘機(jī)90度回轉(zhuǎn)裝車標(biāo)準(zhǔn)過程都采用同一目標(biāo)轉(zhuǎn)速及最大設(shè)定扭矩控制，功率浪費(fèi)嚴(yán)重；
[0005](2)由于挖掘機(jī)在作業(yè)過程中，負(fù)荷經(jīng)常發(fā)生突變，造成根據(jù)計(jì)算實(shí)際扭矩大小判斷實(shí)際需求負(fù)荷，往往會產(chǎn)生偏差，不能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明根據(jù)前后泵壓力差，將低負(fù)荷區(qū)域進(jìn)行分辨出來，并采取相應(yīng)的控制，達(dá)到節(jié)能的技術(shù)效果。
[0007]為達(dá)到上述目的，具體技術(shù)方案如下:
[0008]一種基于壓力判斷的節(jié)能控制方法，適用于工程機(jī)械車輛的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)過程，所述工程機(jī)械車輛包括前泵、后泵和發(fā)動機(jī)，所述節(jié)能控制方法包括:
[0009]步驟1，得到前泵和后泵的壓力，根據(jù)前泵與后泵壓力差確定乘積系數(shù)t，
1，所述乘積系數(shù)t隨著壓力差增加而降低，當(dāng)所述壓力差為O時，t=l ；
[0010]步驟2，根據(jù)前泵和后泵的壓力pl、p2和前泵和后泵的流量ql、q2，計(jì)算前泵和后泵的扭矩 Tl=PlXqU T2=p2 X q2 ；
[0011]步驟3，計(jì)算總扭矩T=Tl X t+T2 ；
[0012]步驟4，如T≥200~300Nm，則判斷為高負(fù)荷區(qū)域，所述發(fā)動機(jī)采用高轉(zhuǎn)速；如T
<200~300Nm，則判斷為低負(fù)荷區(qū)域，所述發(fā)動機(jī)采用低轉(zhuǎn)速。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟I中的前泵與后泵的壓力差為O~300kg，0≤t≤I。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟I中的前泵與后泵的壓力差與t呈線性關(guān)系。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟2中的前泵和后泵的流量ql、q2根據(jù)前泵和后泵的比例閥電流計(jì)算得出。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟4中如T ^ 240Nm，則判斷為高負(fù)荷區(qū)域，所述發(fā)動機(jī)采用高轉(zhuǎn)速；如T < 240Nm，則判斷為低負(fù)荷區(qū)域，所述發(fā)動機(jī)采用低轉(zhuǎn)速。
[0017]優(yōu)選的，所述工程機(jī)械車輛包括挖掘機(jī)。
[0018]優(yōu)選的，所述工程機(jī)械車輛的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)過程包括挖掘機(jī)的90度回轉(zhuǎn)裝車作業(yè)。
[0019]優(yōu)選的，所述挖掘機(jī)的90度回轉(zhuǎn)裝車作業(yè)包括挖掘、動臂提升+回轉(zhuǎn)、卸載、動臂下降+回轉(zhuǎn)。
[0020]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)有:
[0021]1、通過調(diào)整控制方式，僅通過軟件實(shí)現(xiàn)，改造成本低；
[0022]2、通過分析挖掘機(jī)常用工況，通過控制調(diào)整發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)節(jié)油目的，但不影響挖掘機(jī)的操作協(xié)調(diào)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明 ，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0024]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中非電控發(fā)動機(jī)控制方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的流程示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的乘積系數(shù)與壓力差關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相
互組合。
[0029]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例做具體闡釋。
[0030]如圖2中所示的本發(fā)明的實(shí)施例的一種基于壓力判斷的節(jié)能控制方法的挖掘機(jī)。適用于工程機(jī)械車輛的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)過程，工程機(jī)械車輛包括前泵、后泵和發(fā)動機(jī)。節(jié)能控制方法包括:
[0031]步驟1，得到前泵和后泵的壓力，根據(jù)前泵與后泵壓力差確定乘積系數(shù)t，當(dāng)前后泵的壓差越大時，t的作用越強(qiáng)。
[0032]并結(jié)合如圖3中所示，t隨著壓力差(即前后泵壓差)增加而降低，當(dāng)壓力差為O時，t=l，優(yōu)選壓力差與t呈線性關(guān)系，壓力差范圍為O~300kg，0≤t≤1，當(dāng)壓力差=300kg，t=0 ；
[0033]步驟2，根據(jù)前、后泵比例閥電流，計(jì)算出前、后泵排量ql、q2 ;根據(jù)前泵和后泵的壓力pl、p2和前泵和后泵的流量ql、q2，計(jì)算前泵和后泵的扭矩Tl=plXql、T2=p2Xq2 ；
[0034]步驟3，計(jì)算總扭矩T=Tl X t+T2 ；
[0035]步驟4，然后進(jìn)行濾波處理，如T≤200~300Nm，優(yōu)選為240Nm，則判斷為高負(fù)荷區(qū)域，發(fā)動機(jī)采用高轉(zhuǎn)速；如T < 200~300Nm，優(yōu)選為240Nm，則判斷為低負(fù)荷區(qū)域，發(fā)動機(jī)采用低轉(zhuǎn)速。[0036]本發(fā)明的實(shí)施例根據(jù)前后泵壓力差，將低負(fù)荷區(qū)域進(jìn)行分辨出來，并采取相應(yīng)的控制，達(dá)到節(jié)能的技術(shù)效果。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例的控制方法適用于工程機(jī)械車輛，以挖掘機(jī)為例，由于t參數(shù)的參與，挖掘機(jī)90度回轉(zhuǎn)裝車標(biāo)準(zhǔn)過程(挖掘、動臂提升+回轉(zhuǎn)、卸載、動臂下降+回轉(zhuǎn))可分出輕負(fù)荷環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
[0038]如在卸載后的回轉(zhuǎn)和動臂下降過程中，主泵的計(jì)算扭矩由于系數(shù)的參與已可明確判斷，因此通過計(jì)算主泵扭矩可分辨作業(yè)過程，可進(jìn)行有針對的控制，降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。在實(shí)際作業(yè)中可達(dá)到約5?8%。
[0039]以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于壓力判斷的節(jié)能控制方法，適用于工程機(jī)械車輛的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)過程，所述工程機(jī)械車輛包括前泵、后泵和發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述節(jié)能控制方法包括: 步驟I，得到前泵和后泵的壓力，根據(jù)前泵與后泵壓力差確定乘積系數(shù)t，O < t < 1，所述乘積系數(shù)t隨著壓力差增加而降低，當(dāng)所述壓力差為O時，t=l ； 步驟2,根據(jù)前泵和后泵的壓力pl、p2和前泵和后泵的流量ql、q2,計(jì)算前泵和后泵的扭矩 Tl=plXql、T2=p2Xq2 ； 步驟3，計(jì)算總扭矩T=Tl X t+T2 ； 步驟4，如T > 200~300Nm，則判斷為高負(fù)荷區(qū)域，所述發(fā)動機(jī)采用高轉(zhuǎn)速；如T<200~300Nm，則判斷為低負(fù)荷區(qū)域，所述發(fā)動機(jī)采用低轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的基于壓力判斷的節(jié)能控制方法，其特征在于，所述步驟I中的前泵與后泵的壓力差為O~300kg,O < t < I。
3.如權(quán)利要求2所述的基于壓力判斷的節(jié)能控制方法，其特征在于，所述步驟I中的前泵與后泵的壓力差與t呈線性關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1所述的基于壓力判斷的節(jié)能控制方法，其特征在于，所述步驟2中的前泵和后泵的流量ql、q2根據(jù)前泵和后泵的比例閥電流計(jì)算得出。
5.如權(quán)利要求1所述的基于壓力判斷的節(jié)能控制方法，其特征在于，所述步驟4中如T ^ 240Nm，則判斷為高負(fù)荷區(qū)域，所述發(fā)動機(jī)采用高轉(zhuǎn)速；如T < 240Nm，則判斷為低負(fù)荷區(qū)域，所述發(fā)動機(jī)采用低轉(zhuǎn)速。
6.如權(quán)利要求1所述的基于壓力判斷的節(jié)能控制方法，其特征在于，所述工程機(jī)械車輛包括挖掘機(jī)。
7.如權(quán)利要求6所述的基于壓力判斷的節(jié)能控制方法，其特征在于，所述工程機(jī)械車輛的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)過程包括挖掘機(jī)的90度回轉(zhuǎn)裝車作業(yè)。
8.如權(quán)利要求7所述的基于壓力判斷的節(jié)能控制方法，其特征在于，所述挖掘機(jī)的90度回轉(zhuǎn)裝車作業(yè)包括挖掘、動臂提升+回轉(zhuǎn)、卸載、動臂下降+回轉(zhuǎn)。
【文檔編號】F02D29/04GK103726941SQ201310694774
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】曹東輝, 石向星, 羅樹友 申請人:上海三一重機(jī)有限公司