[發明專利]一種行走機械非行駛功率測量系統

有效

• 申請號: 201210044632.9
• 申請日: 2012-02-26
• 公開（公告）號: CN102564666A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 趙丁選;張紅彥;龔捷
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01L3/24
• 分類號: G01L3/24;G01R21/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域

本發明涉及一種行走機械非行駛功率測量系統，適用于行走機械的功率流測量、節能控制、功率匹配試驗等領域，該技術還可擴展應用到船舶、飛行器等功率流的監測。

背景技術

在汽車、工程機械、農業機械、軍工機械、機器人等行走機械的設計過程中，通常需要測量用于行駛的功率、非行駛功率及其比例，以更好地進行功率匹配計算。在對這些機械進行節能控制時，也需要了解其詳盡的功率流狀況。一般的行走機械在最初設計時通常根據其功能原理對其功率流狀況進行估算，依此設計出初樣機。但初樣機做出來之后，必須通過試驗測量初樣機的功率流情況，以對最初的設計進行改進。

前述的行走機械，其發動機在出廠之前都進行了標定，在油門位置與輸出轉速一定時，其輸出功率可以通過查表擬合得到。如果發動機功率全部用于行走，那么其行走的功率就是發動機的輸出功率，并不需要監測。但一般行走機械多為一邊行走一邊作業，而用于作業的執行元件種類繁多，行駛功率、非行駛功率及其比例的瞬態測量目前沒有比較好的測量方法。

發明內容

本發明解決的技術問題是：鑒于一般的行走機械通常其行走驅動采用機械傳動，直接測量其行駛功率需要用到力傳感器或力矩傳感器，并且對傳動系的結構需要進行必要的改動，測量非常麻煩。為此本發明提出了一種測量非行駛功率的方法。使用該方法以后，不但非行駛瞬態功率可以得到測量，結合標定過的發動機的特性曲線，其行駛功率亦可比較容易地計算出來。

本發明的技術方案結合附圖說明如下：

一種行走機械非行駛功率測量系統，主要由測量單元、顯示裝置和傳感器組成，所述傳感器由m組結構相同的液壓泵/馬達功率測量傳感器組和n組結構相同的電動機/發電機功率測量傳感器組構成，所述m組液壓泵/馬達功率測量傳感器組包括分別用于檢測液壓泵/馬達壓力、轉速、轉角的壓力傳感器、轉速傳感器、轉角傳感器以及m組加減開關；所述n組電動機/發電機功率測量傳感器組包括分別用于檢測電動機/發電機電壓、電流的電壓傳感器、電流傳感器以及n組加減開關；所述m組和n組傳感器組的檢測信號通過線束輸入測量單元1，經測量單元1接收到各傳感器的信號后，根據m組加減開關或n組加減開關的狀態、內部儲存的算法進行功率計算，并將結果通過線束送顯示裝置2進行顯示。

所述m組液壓泵/馬達功率測量傳感器組和所述n組電動機/發電機功率測量傳感器組根據被測系統的復雜程度選擇組數和種類。

所述m組加減開關、n組加減開關通過線束與測量單元1相連接，它根據所測量動力元件輸出功率的流向輸出不同的信號給測量單元1，用于在累計非行駛功率時取加號或減號。

所述行走機械為混合動力系統驅動的作業機械時，其非行駛瞬態功率測量包括液壓系統和/或電器系統，液壓系統非行駛瞬態功率使用兩組液壓泵/馬達測量傳感器組進行測量，電器系統非行駛瞬態功率使用兩組電動機/發電機功率測量傳感器組進行測量，液壓系統非行駛瞬態功率是定量泵24的功率減去變量馬達27的功率，電器系統非行駛瞬態功率是發電機32的功率減去電動機36的功率，則該行走機械總的非行駛功率為：液壓系統非行駛瞬態功率N_P與電器系統的非行駛功率N_V之和。

所述定量泵24瞬態功率測量使用第一壓力傳感器3、第一轉速傳感器4、第一轉角傳感器5和m組第一加減開關6，由于液壓泵為定量泵，用于測變量泵轉角的第一轉角傳感器5設置在轉角為“0”的位置，m組第一加減開關6置于“開”的位置，代表累計時用加號；所述變量馬達27瞬態功率測量使用使用m壓力傳感器8、m轉速傳感器9、m轉角傳感器10和m加減開關11，其中m加減開關11置于“合”的位置，代表累計時用減號；測量單元1接收到各傳感器的壓力信號、轉速信號、轉角信號，根據m組第一加減開關6和m加減開關11的狀態，其內部儲存的算法進行液壓系統的非行駛功率N_P計算，計算公式如下：