[发明专利]液压工程机械多曲线功率匹配节能控制系统及方法

权利要求书

1.一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制系统，其特征在于，包括：

外接控制器，设有多条外特性功率扭矩曲线和多组调速率；

发动机控制器，其连接外接控制器和发动机，用于获取主泵负载工况，并反馈给所述外接控制器；

监视仪表显示器，用于进行油门标定、工作模式设置及选择、发动机的外特性功率扭矩曲线设置及选择、调速率设置及选择；

电比例控制阀，用于根据外接控制器选定的外特性功率扭矩曲线和调速率，通过调整其控制电流，进而控制所述主泵的排量；

所述液压工程机械多曲线功率匹配节能控制系统的控制方法为：

S1，设置发动机负载工况、发动机工作档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系，包括：

S11，根据发动机负载大小，设置重载H、经济S、轻载L、应急B四种工作模式；

S12，根据发动机固有的最大外特性功率扭矩曲线A0曲线，设置五条外特性功率扭矩曲线：A1曲线、A2曲线、A3曲线、A4曲线、A5曲线，所述A1曲线、A2曲线、A3曲线、A4曲线、A5曲线在某一转速对应的发动机的功率和扭矩，分别为A0曲线中同一转速对应的功率和扭矩的100%、95%、90%、85%、80%；

S13，根据发动机默认设置的调速率B0=5%，设置五组调速率：B1、B2、B3、B4、B5，B1=8%，B2=10%，B3=15%，B4=18%，B5=20%；

S14，设定每种工作模式下、各发动机工作档位，与对应的外特性功率扭矩曲线和调速率的匹配关系为：

在重载H模式时，9～10档对应A1曲线和B5调速率，5～8档对应A2曲线和B4调速率，1～5档对应A3曲线和B3调速率；

在经济S模式时，8～9档对应A2曲线和B5调速率，5～7档对应A3曲线和B4调速率，1～5档对应A3曲线和B3调速率；

在轻载L模式时，7～8档对应A5曲线和B3调速率，4～6档对应A4曲线和B2调速率，1～4档对应A5曲线和B0调速率；

在应急模式时，1～10档都对应A5曲线和B1调速率；

S2，将步骤S1设置的工作模式、档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系、相应参数及主泵的工作参数写入一外接控制器，所述主泵的工作参数包括输出压力P、排量q及用于控制排量q大小的电比例控制阀的控制电流i的一一对应关系；

S3，外接控制器获取控制信号，包括：

S31，使所述外接控制器连接发动机控制器，通过发动机控制器获取与发动机连接的负载的控制输入信号，包括发动机的当前转速n、主泵的当前输出压力P_b；

S32，设置一监视仪表显示器连接在所述外接控制器的输入端，通过所述监视仪表显示器进行工作模式选择、外特性功率扭矩曲线设置及选择、调速率设置及选择；

S4，外接控制器进行计算处理：

外接控制器根据步骤S2中已写入的参数数据，及步骤S3中采集到的控制输入信号数据，计算出负载相应匹配的功率和扭矩，以及调速率，并输出功率扭矩指令和调速率设定指令给发动机控制器；

S5，外接控制器控制发动机控制器及电比例控制阀，包括：

S51，发动机控制器根据接收到的功率扭矩指令，输出对应的功率扭矩及转速，通过联轴器与主泵连接，将动力传递给主泵；

S52，发动机控制器根据接收到的调速率设定指令，通过调速器调整发动机的调速率，使发动机在设定的调速率内及时保证发动机输出相应的功率扭矩曲线及相对稳定的转速；

S53，外接控制器通过一电比例控制阀连接所述主泵，外接控制器输出对应的指令调节电比例控制阀的控制电流i，通过控制电流i改变主泵的排量q，实现输出功率控制。