[发明专利]动态功率匹配方法及系统、以及工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种动态功率匹配方法及系统，以及采用该动态功率匹配方法及系统的工程机械。

背景技术

目前，工程机械（如起重机）多采用电控发动机和电控变量系统组成动力传动系统。这种动力传动系统的特点在于：一是，要求发动机的低速扭矩足够大，可以在不踩油门时满足各吊装工况的动力需求；二是，要求转速越低越好。

这种动力传动系统可划分为电控变量系统和液控变量系统，电控变量系统来通过操作手柄位置转化成电信号，控制变量油泵的排量来满足主油路的流量需求。另外，负载敏感液控变量系统通过操作手柄角度位置控制先导压力，进而决定主阀的开度，即主油路的流量需求。其中，负载敏感变量油泵可以在转速不变的前提下变排量来满足流量的需求，变量油泵的输出压力与负载压力（或主阀输出压力）之间压差为定值。

上述动力传动系统中，电控变量油泵在不同压力及不同转速下存在机械效率和容积效率的差异，而这只能根据操作手对流量的需求对排量进行调整。另外，上述动力传动系统中，发动机在不同转速及不同扭矩下的燃油消耗也相差很大，且系统能耗高。因此，上述这种动力传动系统已无法满足对工程机械日益增高的经济效益和作业效率的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种动态功率匹配方法及系统，能够实现动态功率匹配，降低燃油消耗。另外，本发明还提出一种采用该动态功率匹配方法及系统的工程机械。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种动态功率匹配方法，该动态功率匹配方法包括：

在设置有发动机和变量油泵的动力传动系统中，基于不同的主油路流量及变量油泵出口压力组合，建立并存储发动机转速与油泵排量的匹配关系；

获取当前作业所需的主油路流量及出口压力，并据此从所建立的发动机转速与油泵排量的匹配关系中，选择相对应的当前发动机转速与油泵排量。

进一步地，上述方法中，所述建立并存储发动机转速与油泵排量的匹配关系包括：建立发动机燃油消耗率及油泵效率与发动机转速、出口压力和油泵排量的对应关系；设置所述发动机燃油消耗率与所述油泵效率的最小比值为筛选条件；基于所述筛选条件，针对主油路流量及出口压力的不同组合，分别选取所述最小比值所对应的发动机转速和油泵排量，建立并存储所述发动机转速和油泵排量与相对应的主油路流量及出口压力之间的匹配关系。

进一步地，上述方法中，所述建立发动机燃油消耗率及油泵效率与发动机转速、出口压力和油泵排量的对应关系包括：在台架实验上，建立发动机的万有特性曲线以及油泵效率特性曲线，确定不同主油路流量及出口压力组合下的发动机燃油消耗率与油泵效率；整机标定发动机的万有特性曲线，得到发动机的修正万有特性曲线，根据修正后的发动机燃油消耗率和油泵效率建立其与发动机转速、出口压力和油泵排量的对应关系。

进一步地，上述方法中，所述获取当前主油路流量包括：获取动力传动系统中控制变量油泵的电控手柄的位置所对应的电流信号，建立所述电流信号与主油路流量的对应关系；基于所述电流信号与主油路流量的对应关系，根据当前电流信号确定当前作业所需的主油路流量。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的动态功率匹配方法及系统在同时满足客户对流量的需求和负载对压力的需求条件下，基于变量油泵在不同压力及不同转速下的效率差异以及发动机在不同转速和不同扭矩下燃油消耗的差异，从低能耗的角度综合考虑，通过建立发动机转速与油泵排量的最佳匹配，实现动态节能，从而降低燃油消耗，提升油泵效率。

另一方面，本发明还提出一种动力传动系统的动态功率匹配方法，该动态功率匹配方法包括：

在设置有发动机和变量油泵的动力传动系统中，建立并存储发动机转速与主油路流量、出口压力的对应关系；

获取当前作业所需的主油路流量及出口压力，并据此从所述发动机转速与主油路流量、出口压力的对应关系中，选择相对应的当前发动机转速。

进一步地，上述方法中，所述获取当前主油路流量包括：建立主阀控制信号与主油路流量的对应关系；基于所述主阀控制信号与主油路流量的对应关系，根据当前控制信号确定当前作业所需的主油路流量；其中，所述主阀控制信号为由液控手柄控制的先导阀的先导压力信号时，建立所述先导压力信号与主阀开度的对应关系、以及主阀开度与主油路流量的对应关系；或者，所述主阀控制信号为由电控手柄控制的先导阀的电流信号时，建立所述电流信号与主阀开度的对应关系、以及主阀开度与主油路流量的对应关系。