[發(fā)明專利]一種挖掘機(jī)節(jié)能控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810543706.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN108678065A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施享
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山松鶴信息科技有限公司
• 主分類號(hào): E02F9/22
• 分類號(hào): E02F9/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種挖掘機(jī)節(jié)能控制方法，為了降低液壓挖掘機(jī)作業(yè)過程中的能量消耗，根據(jù)挖掘機(jī)作業(yè)循環(huán)階段及作業(yè)對(duì)象的不同，合理設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)，提出了基于最大加速度的工作點(diǎn)切換控制策略，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)的快速切換。通過制定轉(zhuǎn)矩反饋與轉(zhuǎn)速反饋協(xié)同控制的策略，保證挖掘機(jī)相同工作階段發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)的穩(wěn)定。本發(fā)明能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作在最佳工作點(diǎn)，在提升作業(yè)效率的同時(shí)有效降低了能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于挖掘機(jī)領(lǐng)域，由其涉及一種對(duì)挖掘機(jī)節(jié)能的控制方法。

背景技術(shù)

液壓挖掘機(jī)是應(yīng)用最廣泛的工程機(jī)械之一，其使用工況復(fù)雜，負(fù)載變化大，能量利用率低，因此，節(jié)能一直是挖掘機(jī)使用中急需要解決的問題。而挖掘機(jī)在不同的工作階段各個(gè)部件的需求是不同的，現(xiàn)在已經(jīng)被采用的方法是最優(yōu)油門控制方法，通過實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)油門達(dá)到節(jié)能的目的，但是發(fā)動(dòng)機(jī)油門調(diào)節(jié)過于頻繁，反而會(huì)增加油耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提供了一種挖掘機(jī)節(jié)能控制方法。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，

一種挖掘機(jī)節(jié)能控制方法，所述挖掘機(jī)包括履帶式行走部件，搭載于履帶式行走部件上的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上具有操作室，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的后側(cè)設(shè)置有配重，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的前側(cè)設(shè)置有作業(yè)裝置，所述作業(yè)裝置包括動(dòng)臂、斗桿和鏟斗，以及分別驅(qū)動(dòng)動(dòng)臂、斗桿和鏟斗的動(dòng)臂油缸、斗桿油缸和鏟斗油缸；其特征在于：所述挖掘機(jī)具有發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)泵一和泵二運(yùn)轉(zhuǎn)，所述泵一為斗桿油缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)和左行走馬達(dá)供油，所述泵二為鏟斗油缸、動(dòng)臂油缸和右行走馬達(dá)供油；所述泵一連接有壓力傳感器一，所述壓力傳感器一用于測(cè)量泵一的壓力變化，所述泵二連接有壓力傳感器二，所述壓力傳感器二用于測(cè)量泵二的壓力變化，所述挖掘機(jī)具有控制單元，

所述發(fā)動(dòng)機(jī)上設(shè)置有轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器，用于獲得發(fā)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩反饋和轉(zhuǎn)速反饋，所述挖掘機(jī)在定點(diǎn)作業(yè)時(shí)是循環(huán)作業(yè)的方式，

將循環(huán)作業(yè)分解為5個(gè)階段：挖掘、提升回轉(zhuǎn)、卸載、空斗返回和挖掘準(zhǔn)備；

根據(jù)所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器監(jiān)測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速確定發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗特性曲線；

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以及泵一和泵二的吸收功率確定各個(gè)階段發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)；

在實(shí)際工作中通過挖掘機(jī)泵一和泵二壓力的變化確定挖掘機(jī)的作業(yè)階段；

根據(jù)挖掘機(jī)處于不同的作業(yè)階段，所述控制單元調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)到對(duì)應(yīng)階段的經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)。

進(jìn)一步地，循環(huán)作業(yè)具有5個(gè)不同的階段，不同階段對(duì)應(yīng)不同的經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)，采用最大加速度的經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)切換控制策略: 在發(fā)動(dòng)機(jī)由低經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)切換至高經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)時(shí)，適當(dāng)減小泵一和泵二控制電流，以減小泵一和泵二吸收扭矩，增大加速度，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速提升；發(fā)動(dòng)機(jī)由高經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)切換至低經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)時(shí)，增加泵一和泵二控制電流，以增加泵一和泵二吸收扭矩，使得反向加速度最大，迅速降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步地，所述控制單元通過如下方式調(diào)整，一方面通過改變發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩，使發(fā)動(dòng)機(jī)切換到對(duì)應(yīng)階段的經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)；另一方面控制泵吸收扭矩，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)能夠穩(wěn)定的工作于對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)。

進(jìn)一步地，采集發(fā)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩信息，所述控制單元通過轉(zhuǎn)矩反饋根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)矩和經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩的差值調(diào)節(jié)泵排量，使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩恒定。

進(jìn)一步地，采集發(fā)動(dòng)的轉(zhuǎn)速信息，所述控制單元通過轉(zhuǎn)速反饋根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化調(diào)節(jié)泵排量，改變泵的吸收扭矩，能夠改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步地，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)至對(duì)應(yīng)階段經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速附近，轉(zhuǎn)速反饋輸出大于轉(zhuǎn)矩反饋輸出時(shí)，切換為轉(zhuǎn)矩反饋控制，以穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。

進(jìn)一步地，還可以通過控制局域網(wǎng)絡(luò)CAN總線從發(fā)動(dòng)機(jī)ECU中讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信息。