[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

说明书

本发明公开一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制方法，包括以下步骤：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，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；S3，外接控制器获取控制信号，S4，外接控制器进行计算处理，S5，外接控制器控制发动机控制器及电比例控制阀。本发明设计多组外特性功率扭矩曲线和调速率值与不同的负载工况进行匹配，实现了电控柴油发动机输出多曲线功率扭矩，和液压主泵吸收功率及时匹配，提高了能量利用率，降低了液压工程机械整机的单位燃油消耗率。

技术领域

本发明涉及液压工程机械技术领域，具体涉及一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制系统及方法。

背景技术

目前液压工程机械主要制造厂商均采用柴油发动机默认的一条外特性曲线图，采用默认的外特性功率曲线性能和固定的调速率，以液压主泵最大的吸收功率进行功率匹配，来满足液压工程机械设备整机最大作业能力。但在实际施工过程中，液压工程机械设备经常会有重载、经济、轻载等各种工况，对于经济、轻载工作工况时，由于液压系统所需要吸收的功率会减少，此时发动机输出功率将大于液压泵所需要的吸收功率，会造成能量浪费。

申请号为201310547845.8的专利文献公开了一种多工作点柴油发动机及其控制方法，通过功率检测单元实时监控柴油发动机的功率输出、负载的功率需求变化的信号传送给ECU进行处理，ECU根据负载需求量确定燃油供给单元工作数量以及每个工作的燃油供给单元工作效率，并将该信号传送至所述多个燃油供给单元处，以中断或恢复所述多个燃油供给单元的工作。该柴油发动机是根据功率检测单元的信号调整发动机内燃烧室喷入柴油的量，与本申请并不相同。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制系统及方法，旨在解决现有的发动机采用一组特性功率扭矩曲线会造成消耗的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制系统，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，通过调整期控制电流，进而控制所述主泵的排量。

本发明还提出一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

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；