[發(fā)明專利]一種工程機械發(fā)動機的轉(zhuǎn)速控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310536398.6
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103541825A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹東輝;陳克雷;石向星
• 申請（專利權(quán)）人: 上海三一重機有限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;E02F9/20;E02F9/22
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機械設(shè)備控制領(lǐng)域，涉及一種控制方法，尤其涉及一種適用于挖掘機的工程機械發(fā)動機的轉(zhuǎn)速控制方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著環(huán)保和節(jié)能的要求日益提高，氣體燃料發(fā)動機重新得到了重視和發(fā)展，尤其是以壓縮天然氣(CNG)、液化天然氣(LNG)和液化石油氣(LPG)作為燃料的汽車，在世界各國得到了很快推廣，同時也促進(jìn)氣體燃料發(fā)動機技術(shù)的進(jìn)步。研究表明，氣體燃料發(fā)動機產(chǎn)生的CO、CO2、PM(碳煙微粒)和NMHC(甲烷以外的未燃烴)的排放量大幅降低，NOx也有不同程度的改善(這取決于不同發(fā)動機的差異、混合氣形成的質(zhì)量、燃燒系統(tǒng)的匹配等諸多因素)，而且基本沒有硫化物，完全沒有鉛的排放，還節(jié)約能源10%左右，其成本也較低。尤其，天然氣是重要的一次性能源，其蘊藏量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過石油，天然氣發(fā)動機的大力推廣，有利于改善能源結(jié)構(gòu)，維護(hù)國家能源安全。

尤其搭載液壓挖掘機，由于其長時間工作在高負(fù)荷區(qū)，其節(jié)能效果更明顯，可節(jié)省客戶燃料費用約30%左右，

現(xiàn)有的非電控發(fā)動機控制中，采取油門馬達(dá)驅(qū)動發(fā)動機供油拉桿，調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速，控制方式不能改變，只能實現(xiàn)定油門控制。

在現(xiàn)有技術(shù)中，由于氣體機特有燃燒特質(zhì)與進(jìn)氣控制方式，造成動態(tài)響應(yīng)較柴油機差，即負(fù)荷突變時，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速波動較大。

此外，由于挖掘機在作業(yè)過程中，負(fù)荷經(jīng)常發(fā)生突變，造成轉(zhuǎn)速波動大，動作協(xié)調(diào)性變差

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明采取根據(jù)液壓負(fù)荷變化而采取不同控制方式，防止了加載掉速過大，卸載超速過大問題，保證了挖掘機在整個作業(yè)過程中轉(zhuǎn)速的平穩(wěn)性，從而保證整機操作協(xié)調(diào)性。

為達(dá)到上述目的，具體技術(shù)方案如下：

提供了一種工程機械發(fā)動機的轉(zhuǎn)速控制方法，所述工程機械包括主控制器、發(fā)動機控制器和氣體發(fā)動機，所述主控器與所述發(fā)動機控制器相連，所述發(fā)動機控制器與所述氣體發(fā)動機相連，所述轉(zhuǎn)速控制方法包括：

步驟1，所述主控制器通過所述發(fā)動機控制器采集所述氣體發(fā)動機的輸出負(fù)荷，并判斷負(fù)荷是否增加；

步驟2，如負(fù)荷增加且增加小于等于50～70%，所述主控制器發(fā)送定轉(zhuǎn)速控制方式給發(fā)動機控制器，在所述定轉(zhuǎn)速控制方式中，所述氣體發(fā)動機的調(diào)速率為零，隨著氣體發(fā)動機負(fù)荷的增加，所述氣體發(fā)動機轉(zhuǎn)速保持不變；

步驟3，如負(fù)荷未增加或增加大于50～70%，所述主控制器發(fā)送定油門控制方式給發(fā)動機控制器，在所述定油門控制方式中，所述氣體發(fā)動機的調(diào)速率不為零，隨著氣體發(fā)動機負(fù)荷的增加，所述氣體發(fā)動機的轉(zhuǎn)速按調(diào)速曲線下降。

優(yōu)選的，所述主控器通過CAN總線與所述發(fā)動機控制器相連。

優(yōu)選的，所述步驟2中在所述定轉(zhuǎn)速控制方式中，所述主控制器通過所述發(fā)動機控制器控制所述氣體發(fā)動機的進(jìn)氣量增加。

優(yōu)選的，所述工程機械還包括與所述氣體發(fā)動機相連的液壓泵，所述液壓泵通過泵調(diào)節(jié)器與所述主控制器相連。

優(yōu)選的，所述步驟3中所述定油門控制方式中，所述主控制器控制所述液壓泵排量增加。

優(yōu)選的，所述步驟3中所述定油門控制方式中，所述主控制器控制氣體發(fā)動機和液壓泵組成的液壓系統(tǒng)的流量不變。

優(yōu)選的，所述工程機械包括挖掘機。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點有：

1、僅通過軟件實現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制方式的改變，改造成本低；

2、通過負(fù)載變化趨勢判斷的轉(zhuǎn)速控制，可克服轉(zhuǎn)速波動過大的問題，改善整個挖掘機的操作協(xié)調(diào)性，達(dá)到接近柴油發(fā)動機的操作性能；

3、改善氣體發(fā)動機固有特性，使其搭載挖掘機成為可能，可節(jié)約燃油費用約30%以上，帶來更大收益。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明實施例的控制結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的流程圖；

圖3是本發(fā)明實施例的定油門控制方式的轉(zhuǎn)速負(fù)荷曲線圖；

圖4是本發(fā)明實施例的定轉(zhuǎn)速控制方式的轉(zhuǎn)速負(fù)荷曲線圖。

其中，1為主控制器、2為發(fā)動機控制器、3為氣體發(fā)動機、4為液壓泵、5為泵調(diào)節(jié)器。

具體實施方式