[发明专利]一种电液混合驱动工程机械的自动怠速系统及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电液混合驱动工程机械的自动怠速系统及方法，适用于具有电液混合驱动配置的工程机械。

【背景技术】

随着世界范围内能源短缺和环境污染问题的日趋严重，节能减排技术是目前研究的热点。液压挖掘机是一种功率比较大的工程机械，但是其能量的总利用率较低。液压挖掘机实现节约能源、降低排放一直是业界努力追求的目标。混合动力驱动技术和电驱动技术是当前的研究热点。

工程机械的自动怠速工况占总运行时间大约为n以液压挖掘机为例，当操作手柄停止动作一段时间后，降低发动机转速至第一自动怠速，操作手柄继续停止工作一段时间后，再降低发动机转速至第二自动怠速，整个自动怠速运行过程中，若操作手柄离开中位，则立刻调整发动机到油门所对应的目标转速。工程机械自动怠速模式可以有效降低发动机的输出功率。但是传统的自动怠速模式也存在以下不足之处：自动怠速时，多路阀处于中位，所有的液压油都通过多路阀的中路回油箱卸荷，导致液压泵的出口压力较低，因此，当操作手柄离开中位时，如果负载所需的压力较大，由于发动机的转速动态特性较差，必然导致液压泵出口难以快速建立起克服负载所需的压力，所以一般自动怠速的转速不能太低，从而由导致自动怠速时液压泵的出口流量仍然较大，系统仍然存在大量的中位节流损耗；此外，自动怠速模式下，虽然发动机的转速降低了，负载扭矩也较小，发动机此时工作在低转速和低扭矩区域，此时的燃油经济性较差，如果能在满足工作条件的前提下，适当提供发动机的输出功率，则可以提高发动机效率，则能进一步节省燃油。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种电液混合驱动工程机械的自动怠速系统，不仅有效解决自动怠速取消时液压泵出口难以快速建立负载压力的问题，同时由于通过能量回收（转台制动和机械臂下放）的液压能可以在自动怠速模式转换成电能，为下一工作做好准备。

本发明是这样实现上述技术问题之一的：

一种电液混合驱动工程机械的自动怠速系统，所述自动怠速系统包括先导操作手柄、第一压力传感器、第二压力传感器器、电量储存单元、电机控制器、第一单向阀、第一溢流阀、先导泵、定量泵/马达、电动机、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第二溢流阀、第二单向阀、第五压力传感器、多路阀、能量回收单元、第三溢流阀、液压蓄能器、第三压力传感器、梭阀、驱动油缸、第四压力传感器、第三电磁换向阀、总成控制器；

其中，所述电动机、先导泵和定量泵/马达同轴机械相联；所述定量泵/马达的出口接第二单向阀的进油口；第二溢流阀的进油口、第二电磁换向阀的A口，多路阀的P口和P1口均和第二单向阀的出油口连接，第二溢流阀的出油口接油箱，多路阀的T口接油箱，多路阀的A口连驱动油缸的无杆腔，多路阀的B口连驱动油缸的有杆腔，多路阀的D口接第三电磁换向阀的A口，第三电磁换向阀的B口连接油箱；

第二电磁换向阀的B口、第一电磁换向阀的A口，第三溢流阀的进油口，第三压力传感器以及能量回收单元均连接到液压蓄能器的油口，第三溢流阀的出油口接油箱；

第一电磁换向阀的B口，第一单向阀的出油口连接到定量泵/马达的进油口，第一单向阀的进油口接油箱；驱动油缸的有杆腔和无杆腔分别和梭阀的两个进油口相连，梭阀的出油口接第四压力传感器；

先导操作手柄的P口、第一溢流阀的进油口均连接先导泵的出油口，第一溢流阀的出油口和先导操作手柄的T口连接油箱，所述电动机通过电机控制器与电量储存单元电性相连；

所述先导操作手柄与多路阀相连，所述先导操作手柄分别通过第一压力传感器和第二压力传感器连接至总成控制器，所述液压蓄能器通过第三压力传感器、所述梭阀通过第四压力传感器、所述定量泵/马达通过第五压力传感器与所述总成控制器相连，所述总成控制器还分别与电机控制器、第一电磁换向阀、第一电磁换向阀、第一电磁换向阀相连。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种电液混合驱动工程机械的自动怠速方法，不仅有效解决自动怠速取消时液压泵出口难以快速建立负载压力的问题，同时由于通过能量回收（转台制动和机械臂下放）的液压能可以在自动怠速模式转换成电能，为下一工作做好准备。

本发明是这样实现上述技术问题之二的：

一种电液混合驱动工程机械的自动怠速方法，包括以下步骤：

步骤（1）、设定怠速时间为Tc、先导压力阈值为p_ic、液压蓄能器压力判断阈值△pc，液压蓄能器压力上下限p_1min，p_1max；