[发明专利]一种提高挖掘机燃油经济性的控制方法

说明书

本发明公开了一种提高挖掘机燃油经济性的控制方法，该控制方法如下：首先根据发动机的油耗特性设定发动机基本转速、最大额外转速，同时从发动机控制单元获取进气压力，再根据进气压力计算出发动机扭矩能力百分比，利用最大额外转速与扭矩能力百分比计算出实际额外转速值，将实际额外转速与发动机基本转速之和作为发动机的实际转速需求。本发明通过对发动机转速进行动态控制，使挖掘机在油耗、动力性两方面要求都得到了提高，而无需在油耗和动力性二者之间进行取舍和平衡。

技术领域

本发明属于工程机械发动机控制技术领域，具体涉及一种提高挖掘机燃油经济性的控制方法。

背景技术

液压挖掘机作业时，通常会设置固定的发动机转速，以维持发动机较为稳定的工作状态，发动机转速设置会综合考虑动力性、燃油经济性等因素。在设置挖掘机转速时，先考虑燃油经济性，使发动机转速处于发动机经济油耗区，再考察所设转速下的动力性，当动力性不满足要求时，一般通过直接提高发动机转速设置来提高动力性，但会使发动机工作在非经济油耗区，大幅增加油耗。如何提高动力性而不增加油耗，目前没有有效的方案。

现有技术方案如图1所示。在进行发动机转速设定时，首先设定发动机转速在经济油耗区，然后试验动力性，当动力性能达不到要求时，提高发动机转速，然后再次试验动力性能，直至动力性能达到要求，再把性能满足要求的发动机转速设定为发动机工作转速。

当提高发动机工作转速时，发动机的动力性会得到提升，作业效率也得到提高，但也会使发动机工作在非经济油耗区，油耗的增加量会远远大于效率的增加量，经济性差。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提高挖掘机燃油经济性的控制方法。本方法在提高挖掘机动力性的情况下，不提高以及降低挖掘机的油耗。

为实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种提高挖掘机燃油经济性的控制方法，该控制方法如下：首先根据发动机的油耗特性设定发动机基本转速、最大额外转速，同时从发动机控制单元获取进气压力，再根据进气压力计算出发动机扭矩能力百分比，利用最大额外转速与扭矩能力百分比计算出实际额外转速值，将实际额外转速与发动机基本转速之和作为发动机的实际转速需求。

进一步，当发动机的负载较小时：扭矩反馈小，蜗轮转速低，进而使发动机的进气压力低，根据进气压力计算得到的扭矩能力百分比也较低；此时根据最大额外转速与发动机扭矩能力百分比计算出较高的实际额外转速，并与发动机基本转速相加得到较高的发动机请求转速，此时较高的发动机转速可使蜗轮转速和进气压力得到提高，因发动机的实际转速高于基本转速，进气压力高于基本转速时的值，所以发动机克服负载的能力得到提高，此时发动机处于较高转速、低负载的待机状态，根据发动机油耗特性，发动机此时的油耗基本不变。

进一步，当增加发动机负载时：蜗轮转速随时间加速，发动机进气压力得到相应增加，扭矩能力百分比得到增加，实际额外转速减小，发动机请求转速减小，当扭矩能力百分比提高到100%时，实际额外转速变为0，此时发动机负载较高，而转速与基本转速设置相符合，可使发动机工作在经济油耗区。

进一步，当减小发动机负载时：蜗轮转速随时间减小，发动机的实际请求转速增加，发动机再次进入较高转速的待机状态。

本发明有益效果：

1、当发动机处于低负载时，发动机具有较高的转速，此时消耗功率较少，而单位功率油耗与低转速时基本一致，实际油耗基本不变；且此时发动机具有较高的扭矩能力百分比，能够应对较大的负载突变；

2、当发动机处于高负载时，发动机具有较低的转速，此时消耗功率较大，单位功率油耗较高转速有明显降低，实际油耗有较大的下降；此时发动机扭矩能力百分比达到100%，与高转速时动力性基本一致；