一種挖掘機功率匹配方法組成比例

本發明專利技術公開了一種挖掘機功率匹配方法及系統，該挖掘機功率匹配系統包括主機控制器，所述主機控制器通過導線與發動機總成、儀表總成、工作檔位撥盤、動作階段檢測傳感器組、泵一壓力變送器、第二壓力變送器及主泵上的比例電磁閥相連接；所述發動機總成通過聯軸器與主泵相連接，在主泵上設置有泵一壓力變送器和泵二壓力變送器，所述主泵通過液壓油路與負載相連。本發明專利技術能使發動機根據負載的大小使用最佳的轉速、使用最佳的扭矩，讓發動機工作在對應于該負載階段時最佳的性能點上，這樣能使燃油經濟性得到很大的提升。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種挖掘機功率匹配方法及系統，屬于液壓挖掘機

技術介紹
現有挖掘機功率匹配系統，對于機械式發動機，只有一條額定的扭矩或功率曲線，對于電噴式發動機，則按負載輕重不同分重載、經濟、輕重設置不同的扭矩或功率曲線，負載越輕的模式，數值越低，以提高不同負載時發動機的燃油經濟性。這三條曲線在同一轉速下的扭矩或功率是不同的。對于發動機來說，在某轉速下只有一個負載功率或扭矩的經濟性是最好的，只要發動機的負載一定，性能最好的轉速點和扭矩點就只有一個。在上述多條性能曲線的情況下，在發動機的某一轉速時，肯定有一條曲線的設置值比另兩條曲線的設置值要優，且還不一定是最優的值。所以，根據負載輕重不同設置多條扭矩或功率曲線雖然比機械式發動機的單一100％性能曲線經濟性要好，但也只有很有限的提升。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供了一種挖掘機功率匹配方法及系統，從而使發動機根據負載的大小使用最佳的轉速、使用最佳的扭矩，讓發動機工作在對應于該負載階段時最佳的性能點上，這樣能使燃油經濟性得到很大的提升。本專利技術的技術方案：一種挖掘機功率匹配方法，包括以下步驟：(1)首先設置挖掘機各動力模式各工作檔位下各工作階段的額定負載功率需求，然后根據負載功率計算主泵的功率需求，再根據主泵的功率需求及發動機附件的功率需求匹配主泵與發動機的功率，再根據發動機油耗圖確定該工況下的發動機轉速，使發動機工作在低油耗區；(2)根據主泵的功率需求及確定的發動機轉速計算該工況下的主泵的額定控制電流，使主泵的功率與負載匹配，同時根據主泵的功率需求及發動機附件等的功率需求計算主泵的扭矩需求和附件扭矩需求；(3)根據確定的轉速下的主泵的扭矩需求和發動機附件的扭矩需求設置電噴發動機在該轉速下的額定扭矩值，并最終得到一條最佳扭矩曲線，要求發動機廠家在發動機控制器的程序中增設上述最佳扭矩曲線，挖掘機在進行功率匹配時，在各動力模式下發動機皆使用上述最佳扭矩曲線。上述方法中，在操作手柄無動作時，只給一基礎電流，起到一定的節能效果；若有動作，使用500～1000ms的時間提升泵比例電磁閥的控制電流到額定電流，以避免動作初始瞬間掉速過大。上述方法中，發動機上的主機控制器根據有關傳感器的數據判斷當前工況下的工作處于哪個階段，主機控制器從發動機控制器讀取發動機實時扭矩百分比與該工況下工作階段的最佳扭矩相比，若大于最佳扭矩則減小泵電流以減小負載，使實時扭矩等于最佳扭矩，避免發動機過載。上述方法中，若發動機實時扭矩百分比小于最佳扭矩，且泵壓力大于起調壓力，則增加泵電流，使實時扭矩達到最佳扭矩；若泵壓力小于起調壓力，則不調整。同時，本專利技術還提供一種用于實現上述方法的挖掘機功率匹配系統，包括主機控制器，所述主機控制器通過導線與發動機總成、儀表總成、工作檔位撥盤、動作階段檢測傳感器組、泵一壓力變送器、泵二壓力變送器及主泵上的比例電磁閥相連接；所述發動機總成通過聯軸器與主泵相連接，在主泵上設置有泵一壓力變送器和泵二壓力變送器，所述主泵通過液壓油路與負載相連。上述挖掘機功率匹配系統中，所述發動機總成與發動機控制器連接。上述挖掘機功率匹配系統中，所述儀表總成通過控制線與模式選擇鍵連接。由于采用上述技術方案，本專利技術的優點在于：本專利技術根據挖掘機各動力模式各工作檔位下各工作階段的額定負載功率需求來計算泵功率需求，再根據泵功率需求及發動機附件等的功率需求，匹配泵與發動機的功率，再根據發動機油耗圖確定該工況下的發動機轉速，使發動機工作在低油耗區；然后根據泵功率需求及確定的發動機轉速計算該工況下的泵額定控制電流，使泵的功率與負載匹配，同時根據泵功率需求及發動機附件等的功率需求計算泵的扭矩需求和附件扭矩需求；最后根據確定的轉速下的泵扭矩需求和發動機附件等的扭矩需求設置電噴發動機在該轉速下的額定扭矩值，并最終得到一條最佳扭矩曲線，要求發動機廠家在其控制中增設上述最佳扭矩曲線，在進行功率匹配時，挖掘機各動力模式下發動機皆使用上述最佳扭矩曲線。因此，本專利技術能使發動機根據負載的大小使用最佳的轉速、使用最佳的扭矩，讓發動機工作在對應于該負載階段時最佳的性能點上，這樣能使燃油經濟性得到很大的提升。附圖說明圖1為本專利技術的挖掘機功率匹配系統的結構示意圖；圖2為本專利技術的挖掘機功率匹配方法的流程圖。附圖標記說明：1-主機控制器，2-電控發動機，3-儀表總成，4-工作檔位撥盤，5-動作階段檢測傳感器組，6-泵一壓力變送器，7-泵二壓力變送器，8-泵比例電磁閥，9-負載，10-發動機控制器，11-模式選擇鍵，12-主泵。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的詳細說明。本專利技術的實施例：本專利技術的挖掘機功率匹配系統的結構示意圖如圖1所示，包括主機控制器1，所述主機控制器1通過導線與電控發動機2、儀表總成3、工作檔位撥盤4、動作階段檢測傳感器組5、泵一壓力變送器6、泵二壓力變送器7及主泵12上的泵比例電磁閥8相連接；所述電控發動機2通過聯軸器與主泵12相連接，同時電控發動機2與發動機控制器10連接，在主泵12上設置有泵一壓力變送器6和泵二壓力變送器7，所述主泵12通過液壓油路與負載9相連；所述儀表總成3通過控制線與模式選擇鍵11連接。采用上述挖掘機功率匹配系統進行挖掘機功率匹配時，可采用以下步驟進行：(1)首先設置模式選擇鍵11在各模式下、工作檔位撥盤4在各工作檔位下的各工作階段的額定負載功率需求，比如：經濟模式，8檔，挖掘階段設置為160KW，然后進一步計算得到主泵12需向電控發動機2索取的功率需求為168KW，向廠家索取風扇、空調壓縮機等發動機附件的總功率為20KW，此時電控發動機2的負載功率為188KW，根據發動機油耗圖確定該工況下的電控發動機2的最經濟轉速為1700轉/分鐘，使電控發動機2工作在低油耗區；(2)根據主泵12的功率需求168KW及確定的電控發動機2的轉速1700轉/分鐘，計算得該工況下主泵12上的泵比例電磁閥8的額定控制電流為565mA，使主泵12的功率與負載9匹配，同時根據主泵12的功率需求及發動機附件等的功率需求計算主泵12的扭矩需求為944Nm，附件扭矩需求95Nm；(3)根據確定的電控發動機2的轉速下，主泵12的扭矩需求和發動機附件的扭矩需求得到電控發動機2在該轉速下的額定扭矩值為1039Nm，同樣，設置其它各工況下的功率，算得對應轉速下的扭矩值，把各扭矩值連起來得到一條最佳扭矩曲線，在進行功率匹配時，挖掘機在模式選擇鍵11選擇的各模式下電控發動機2皆使用上述最佳扭矩曲線。(4)與發動機廠家溝通，為發動機控制器10的程序增加一條上述最佳扭矩控制曲線；(5)設置一個各動力模式各工作檔位各工作階段下的發動機轉速與泵控制電流值表格；(6)主機控制器1的程序設置為不管在什么模式、檔位、工作階段，都向發動機控制器10發出調用上述最佳扭矩曲線的指令；(7)主機控制器1根據模式選擇鍵11通過儀表總成3傳來的模式選擇信號、工作檔位撥盤4傳來的檔位選擇信號及根據動作階段檢測傳感器組5檢查到的工作階段信號，調用相應的轉速和電流值控制發動機2的轉速及泵比例電磁閥8的電流。(8)主機控制器1設置在操作手柄無動作時，只給一基礎電流，起到一定的節能效果，若本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種挖掘機功率匹配方法，其特征在于包括以下步驟：(1)首先設置挖掘機各動力模式各工作檔位下各工作階段的額定負載功率需求，然后根據負載功率計算主泵的功率需求，再根據主泵的功率需求及發動機附件的功率需求匹配主泵與發動機的功率，再根據發動機油耗圖確定該工況下的發動機轉速，使發動機工作在低油耗區；(2)根據主泵的功率需求及確定的發動機轉速計算該工況下的主泵的額定控制電流，使主泵的功率與負載匹配，同時根據主泵的功率需求及發動機附件等的功率需求計算主泵的扭矩需求和附件扭矩需求；(3)根據確定的轉速下的主泵的扭矩需求和發動機附件的扭矩需求設置電噴發動機在該轉速下的額定扭矩值，并最終得到一條最佳扭矩曲線，要求發動機廠家在發動機控制器的程序中增設上述最佳扭矩曲線，挖掘機在進行功率匹配時，在各動力模式下發動機皆使用上述最佳扭矩曲線。

【技術特征摘要】
1.一種挖掘機功率匹配方法，其特征在于包括以下步驟：(1)首先設置挖掘機各動力模式各工作檔位下各工作階段的額定負載功率需求，然后根據負載功率計算主泵的功率需求，再根據主泵的功率需求及發動機附件的功率需求匹配主泵與發動機的功率，再根據發動機油耗圖確定該工況下的發動機轉速，使發動機工作在低油耗區；(2)根據主泵的功率需求及確定的發動機轉速計算該工況下的主泵的額定控制電流，使主泵的功率與負載匹配，同時根據主泵的功率需求及發動機附件等的功率需求計算主泵的扭矩需求和附件扭矩需求；(3)根據確定的轉速下的主泵的扭矩需求和發動機附件的扭矩需求設置電噴發動機在該轉速下的額定扭矩值，并最終得到一條最佳扭矩曲線，要求發動機廠家在發動機控制器的程序中增設上述最佳扭矩曲線，挖掘機在進行功率匹配時，在各動力模式下發動機皆使用上述最佳扭矩曲線。2.根據權利要求1所述的挖掘機功率匹配方法，其特征在于：在操作手柄無動作時，只給一基礎電流，起到一定的節能效果；若有動作，使用500～1000ms的時間提升泵比例電磁閥的控制電流到額定電流，以避免動作初始瞬間掉速過大。3.根據權利要求1所述的挖掘機功率匹配方法，其特征在于：發動機上的主機控制器根據有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王銳軍，王健，陳代洪，何素軍，
申請(專利權)人：貴州詹陽動力重工有限公司，
類型：發明
國別省市：貴州;52