專利名稱：液壓挖掘機(jī)高原功率控制自適應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
液壓挖掘機(jī)高原功率控制自適應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種液壓挖掘機(jī)高原功率控制自適應(yīng)系統(tǒng)，屬于液壓挖掘機(jī)電液 控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]液壓挖掘機(jī)是一種被廣泛應(yīng)用于城市基礎(chǔ)建設(shè)及礦產(chǎn)開發(fā)等施工領(lǐng)域的工程機(jī) 械，近年來由于國家西部大開發(fā)宏觀政策的影響，中國西部新興的挖掘機(jī)市場(chǎng)開始崛起。但 是由于中國西部的大部分地區(qū)海拔高度較高，挖掘機(jī)的適應(yīng)性受到限制。因?yàn)殡S著海拔高 度的增高，空氣變得稀薄，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣受到影響，功率下降。如果此時(shí)不調(diào)整主泵的吸收功 率往往會(huì)造成液壓挖掘機(jī)悶車掉速現(xiàn)象。從而液壓挖掘機(jī)不能正常的工作。[0003]如圖1所示，目前高原機(jī)型的開發(fā)主要是通過人工調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油及進(jìn)氣系統(tǒng)來 調(diào)節(jié)其的高原適應(yīng)性，同時(shí)通過人工調(diào)節(jié)液壓泵的功率調(diào)節(jié)器來降低液壓泵的額定吸收功 率，并通過控制器設(shè)置高原模式來進(jìn)行高原功率匹配控制。當(dāng)高原機(jī)器轉(zhuǎn)移到平原后還需 要調(diào)回原來的狀態(tài)，模式的調(diào)節(jié)造成使用的方便。同時(shí)這樣的控制系統(tǒng)都是根據(jù)特定的海 拔高度來控制不同海拔高度的功率，缺乏匹配的動(dòng)態(tài)性，造成挖掘機(jī)功率利用率不合理。發(fā)明內(nèi)容[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種液壓挖掘機(jī)高原功率控制自 適應(yīng)系統(tǒng)，簡化高原機(jī)轉(zhuǎn)換為平原機(jī)的調(diào)節(jié)步驟，增強(qiáng)不同海拔高度的液壓泵和發(fā)動(dòng)機(jī)功 率匹配控制的動(dòng)態(tài)性，提高挖掘機(jī)的高原適應(yīng)性。[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種液壓挖掘機(jī)高原功率控 制自適應(yīng)系統(tǒng)，包括主控制器、監(jiān)控器、GPS控制器、液壓泵、比例電磁減壓閥、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng) 機(jī)控制模塊、大氣壓力傳感器；主控器通過CAN總線與監(jiān)控器及GPS控制器總線互連，大氣 壓力傳感器電連接于發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊和主控制器通過CAN總線互連，液 壓泵和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接，比例電磁減壓閥集成在液壓泵上面并和主控制器電連接；[0006]主控制器2用于接收儀表的自適應(yīng)命令，分析來自GPS控制器的海拔數(shù)據(jù)，根據(jù)海 拔高度結(jié)合程序預(yù)先設(shè)定的值，調(diào)節(jié)其PWM端口比例電磁減壓閥的驅(qū)動(dòng)電流值，并通過總 線控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；[0007]GPS控制器用于監(jiān)控并定位海拔高度；[0008]監(jiān)控器將指令通過總線以數(shù)據(jù)包的形式上傳給主控制器；[0009]比例電磁減壓閥其電流的值根據(jù)液壓泵與發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)先匹配的不同海拔范圍的功 率曲線設(shè)定其變化值；[0010]大氣壓力傳感器用于監(jiān)測(cè)所處海拔的壓力值，并將壓力值信息傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制 模塊；發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊用于采集大氣壓力傳感器的壓力值，并根據(jù)當(dāng)前海拔高度調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng) 機(jī)的噴油量；[0011]發(fā)動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)液壓泵運(yùn)行，且其功率隨著海拔高度的變化而改變；[0012]液壓泵在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作用下運(yùn)行，且吸收功率隨著比例電磁減壓閥的驅(qū)動(dòng)電流值的改變而改變。進(jìn)一步，的GPS控制器為總線式GPS。本實(shí)用新型的有益效果是簡化了高原機(jī)轉(zhuǎn)換為平原機(jī)的調(diào)節(jié)步驟，增強(qiáng)不同海拔高度的液壓泵和發(fā)動(dòng)機(jī)功率匹配控制的動(dòng)態(tài)性，提高挖掘機(jī)的高原適應(yīng)性，達(dá)到了液壓挖掘機(jī)節(jié)能的效果。

圖1為傳統(tǒng)的高原機(jī)功率控制原理圖；圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理圖。圖中1.GPS控制器，2.主控制器，3監(jiān)控器，41.液壓泵，42.比例電磁減壓閥，51.大氣壓力傳感器，52.發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，53.發(fā)動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖2所示本實(shí)用新型包括主控制器2、監(jiān)控器3、GPS控制器1、液壓泵41、比例電磁減壓閥42、發(fā)動(dòng)機(jī)53、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊52、大氣壓力傳感器51 ;主控器2通過CAN總線與監(jiān)控器3及GPS控制器I總線互連，大氣壓力傳感器51電連接于發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊52，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊52和主控制器2通過CAN總線互連，液壓泵41和發(fā)動(dòng)機(jī)53機(jī)械連接，比例電磁減壓閥42集成在液壓泵41上面并和主控制器2電連接；主控制器2用于接收儀表的自適應(yīng)命令，分析來自GPS控制器I的海拔數(shù)據(jù)，根據(jù)海拔高度結(jié)合程序預(yù)先設(shè)定的值，調(diào)節(jié)其端口比例電磁減壓閥42的驅(qū)動(dòng)電流值，并通過總線控制發(fā)動(dòng)機(jī)53轉(zhuǎn)速； GPS控制器I用于監(jiān)控并定位海拔高度；監(jiān)控器3將指令通過總線以數(shù)據(jù)包的形式上傳給主控制器2 ；比例電磁減壓閥42其電流的值根據(jù)液壓泵41與發(fā)動(dòng)機(jī)53預(yù)先匹配的不同海拔范圍的功率曲線設(shè)定其變化值；大氣壓力傳感器51用于監(jiān)測(cè)所處海拔的壓力值，并將壓力值信息傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊52 ；發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊52用于采集大氣壓力傳感器51的壓力值，并根據(jù)當(dāng)前海拔高度調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)53的噴油量；發(fā)動(dòng)機(jī)53用于驅(qū)動(dòng)液壓泵41運(yùn)行，且其功率隨著海拔高度的變化而改變；液壓泵41在發(fā)動(dòng)機(jī)53的動(dòng)力作用下運(yùn)行，且吸收功率隨著比例電磁減壓閥42的驅(qū)動(dòng)電流值的改變而改變。實(shí)施上述限流控制系統(tǒng)時(shí)，控制方法包括如下內(nèi)容首先，通過監(jiān)控器3的按鍵設(shè)置，激活高原自適應(yīng)模式，監(jiān)控器3將指令通過總線以數(shù)據(jù)包的形式上傳給主控制器2，同時(shí)儀表將記錄此時(shí)模式狀態(tài)，儀表的人機(jī)交互界面將會(huì)提示操作者目前系統(tǒng)處于高原功率控制自適應(yīng)狀態(tài)；發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊52采集大氣壓力傳感器51的壓力值，并根據(jù)當(dāng)前海拔高度調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)53的噴油量，避免因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)53進(jìn)氣不足造成燃油燃燒不完全從而冒黑煙現(xiàn)象的發(fā)生；當(dāng)主控制器2接收到來自儀表的自適 應(yīng)命令后，它將分析來自GPS控制器I的海拔數(shù)據(jù)；主控制器2將根據(jù)目前海拔高度再結(jié)合 程序預(yù)先設(shè)定的值，調(diào)節(jié)比例電磁減壓閥42的驅(qū)動(dòng)電流值，并通過總線控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 比例電磁減壓閥42電流的值將根據(jù)液壓泵41與發(fā)動(dòng)機(jī)53預(yù)先匹配的不同海拔范圍的功 率曲線設(shè)定其變化值。當(dāng)比例電磁減壓閥42的驅(qū)動(dòng)電流值改變時(shí)，液壓泵41的吸收功率 發(fā)生改變，此功率將自動(dòng)去適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)因高原而發(fā)生下降變化后的功率。從而達(dá)到高原功 率控制自適應(yīng)的效果。[0030] 如果需要取消高原自適應(yīng)模式狀態(tài)，可以按照設(shè)定步驟取消該狀態(tài)，取消該狀態(tài) 時(shí)控制系統(tǒng)功率控制系統(tǒng)進(jìn)入一般模式控制狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種液壓挖掘機(jī)高原功率控制自適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于包括主控制器、監(jiān)控器、GPS控制器、液壓泵、比例電磁減壓閥、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、大氣壓力傳感器；主控器通過CAN總線與監(jiān)控器及GPS控制器總線互連，大氣壓力傳感器電連接于發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊和主控制器通過CAN總線互連，液壓泵和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接，比例電磁減壓閥集成在液壓泵上面并和主控制器電連接； 所述主控制器用于接收儀表的自適應(yīng)命令，分析來自GPS控制器的海拔數(shù)據(jù)，根據(jù)海拔高度結(jié)合程序預(yù)先設(shè)定的值，調(diào)節(jié)比例電磁減壓閥的驅(qū)動(dòng)電流值，并通過總線控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速； 所述GPS控制器用于監(jiān)控并定位海拔高度； 所述監(jiān)控器將指令通過總線以數(shù)據(jù)包的形式上傳給主控制器； 所述比例電磁減壓閥其電流的值根據(jù)液壓泵與發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)先匹配的不同海拔范圍的功率曲線設(shè)定其變化值； 所述大氣壓力傳感器用于監(jiān)測(cè)所處海拔的壓力值，并將壓力值信息傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊；所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊用于采集大氣壓力傳感器的壓力值，并根據(jù)當(dāng)前海拔高度調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)液壓泵運(yùn)行，且其功率隨著海拔高度的變化而改變； 所述液壓泵在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作用下運(yùn)行，且吸收功率隨著比例電磁減壓閥的驅(qū)動(dòng)電流值的改變而改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓挖掘機(jī)高原功率控制自適應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述的GPS控制器為總線式GPS。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種液壓挖掘機(jī)高原功率控制自適應(yīng)系統(tǒng)，包括主控制器、監(jiān)控器、GPS控制器、液壓泵、比例電磁減壓閥、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、大氣壓力傳感器；主控器通過CAN總線與監(jiān)控器及GPS控制器總線互連，大氣壓力傳感器電連接于發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊和主控制器通過CAN總線互連，液壓泵和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接，比例電磁減壓閥集成在液壓泵上面并和主控制器電連接。有益效果是簡化了高原機(jī)轉(zhuǎn)換為平原機(jī)的調(diào)節(jié)步驟，增強(qiáng)不同海拔高度的液壓泵和發(fā)動(dòng)機(jī)功率匹配控制的動(dòng)態(tài)性，提高挖掘機(jī)的高原適應(yīng)性，達(dá)到了液壓挖掘機(jī)節(jié)能的效果。
文檔編號(hào)E02F9/20GK202831051SQ20122051233
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者李亞東, 孟凡建, 楊裕豐, 費(fèi)樹輝, 劉凱, 鄭磊, 王輝, 石曉妹 申請(qǐng)人:徐州徐工挖掘機(jī)械有限公司