[发明专利]一种工程机械控制系统、工程机械及工程机械控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制技术，特别涉及一种工程机械控制系统，还涉及到一种带有该工程机械控制系统的工程机械，另外，还涉及一种工程机械控制方法。

背景技术

当前，许多工程机械中设有发动机为动力源的动力系统和液压泵为动力源的液压系统，发动机动力系统为整个工程机械提供动力，驱动液压系统的液压泵运转，使液压泵为液压系统提供足够的高压油。在实际使用中，液压系统大致有两种状态：一是运转状态；二是空转状态。液压系统处于运转状态时，液压泵排出的高压油通过液压阀输送到相应的液压执行机构，驱动液压执行机构执行相应动作，完成相应的作业；液压系统处于空转状态时，液压泵与相应液压执行机构之间的相应油路切断，液压执行机构被锁止，或停止动作，或进行相应的复位工作，液压泵排出的高压油通过溢流阀流回液压油箱。在两种状态下，液压系统对高压油油量的需要有很大差别，如果在空转状态下，保持液压泵较大的流量，则高压油会通过溢流阀回流，白白消耗发动机输出的功率。为了降低发动机的功率消耗，一般在液压系统处于空转状态时，降低发动机转速，使液压泵流量减小；在液压系统处于运转状态时，提高发动机转速，增加液压泵的流量，满足向液压系统供油的需要。这种方式虽然能够在一定程度上降低发动机的能耗，但在一些工程机械中，其运转状态又可以分为多种状态，而且在各种状态下，液压系统对高压油的需求量差别也很大，仍然存在发动机能耗浪费的问题。

比如：在施工过程中，混凝土泵车需要根据泵送目标的变动而频繁的改变臂架出料口的位置，臂架出料口位置的改变通过液压系统的液压缸驱动相应臂杆进行相应动作实现。在操作人员连通相应油路，使臂杆动作时，控制系统会自动提高发动机转速，增加液压系统液压泵的供油量，以保证臂架动作的准确性与迅速性。在该状态下，发动机为恒定转速，如果该转速以臂架最大的动作幅度，和最快工作要求设定，以满足各种工作的需要，在臂架动作幅度很小，作业很慢时，液压泵排出的高压油量就远远大于液压系统对高压油的需求量，很大一部分的高压油通过溢流阀回流到液压油箱；如果该转速以臂架较小的动作幅度，较慢的动作要求设定，液压泵排出的高压油就不能满足紧急情况下，液压系统对高压油的需求。为了保证作业的可靠性，当前，发动机的该转速以第一种方式设定，这样就造成大量高压油通过回流到液压油箱。

造成这个问题的关键是：发动机驱动转速难以与液压系统对高压油需求量相匹配，由此产生以下技术缺陷：

第一，在液压系统负载较小时，发动机以恒定转速驱动液压泵，多余的高压油通过溢流阀回流，降低了工程机械的效率，增加发动机燃油消耗。

第二，保持液压泵较大的流量，使液压油循环加快，液压系统液压油升温快，容易导致油温过高，影响液压系统的可靠性和操作性。

第三，在液压系统从空转状态转换到运转状态时，由于液压泵供油量突然增加，会造成对液压执行机构的液压冲击，影响工程机械的操作性能。

为了解决上述问题，在实际使用中，还可以由操作人员多次手动调节发动机转速，这种方法一方面会影响操作人员的对杆臂动作的控制；另一方面，也不能从根本上解决发动机驱动液压泵旋转转速与液压系统对高压油需求量的匹配问题。

上述技术问题不但存在混凝土泵车中，在其他工程机械中，也存在相同的问题。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明的目的在于，提供一种工程机械控制系统，以使驱动液压泵动力源的输出转速与液压系统对高压油的需求量相匹配。

在提供上述工程机械控制系统的基础上，还提供了一种带有上述工程机械控制系统的工程机械。

本发明还提供了一种工程机械控制方法。

本发明提供的工程机械控制系统包括操纵器，信号发生采集装置和比例流量阀；所述的信号发生采集装置能够根据操纵器的调整幅度产生控制信号，并通过控制信号控制通过比例流量阀的液压油流量；所述比例流量阀能够串连在液压泵与液压执行机构之间；所述的液压执行机构用于驱动相应部件，还包括信号处理装置和控制器；所述的信号处理装置能够根据操纵器的调整幅度生成转速控制信号，并将转速控制信号输入到控制器；所述控制器能够根据转速控制信号控制动力源的输出转速，所述的动力源能够驱动液压泵运转。

优选地，所述控制系统还包括转速检测装置，所述转速检测装置能够检测发动机或液压泵的实际转速；所述控制器能够取得转速检测装置输出的实际转速，并能够比较实际转速与预定转速，且根据比较结果调整动力源的输出转速；所述预定转速为所述控制器根据转速控制信号确定。