[發(fā)明專利]一種提高挖掘機燃油經(jīng)濟性的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910372123.0
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN109944707B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王緒通;宋之克;耿家文;牛東東;劉立祥;王祿;邢澤成;魏紅敏;藺相偉;卞清榮;王青;趙光;張科偉;徐威
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州徐工挖掘機械有限公司
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14;F02D29/00
• 代理公司: 徐州市三聯(lián)專利事務(wù)所 32220
• 代理人: 周愛芳

本發(fā)明公開了一種提高挖掘機燃油經(jīng)濟性的控制方法，該控制方法如下：首先根據(jù)發(fā)動機的油耗特性設(shè)定發(fā)動機基本轉(zhuǎn)速、最大額外轉(zhuǎn)速，同時從發(fā)動機控制單元獲取進氣壓力，再根據(jù)進氣壓力計算出發(fā)動機扭矩能力百分比，利用最大額外轉(zhuǎn)速與扭矩能力百分比計算出實際額外轉(zhuǎn)速值，將實際額外轉(zhuǎn)速與發(fā)動機基本轉(zhuǎn)速之和作為發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速需求。本發(fā)明通過對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行動態(tài)控制，使挖掘機在油耗、動力性兩方面要求都得到了提高，而無需在油耗和動力性二者之間進行取舍和平衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工程機械發(fā)動機控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高挖掘機燃油經(jīng)濟性的控制方法。

背景技術(shù)

液壓挖掘機作業(yè)時，通常會設(shè)置固定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，以維持發(fā)動機較為穩(wěn)定的工作狀態(tài)，發(fā)動機轉(zhuǎn)速設(shè)置會綜合考慮動力性、燃油經(jīng)濟性等因素。在設(shè)置挖掘機轉(zhuǎn)速時，先考慮燃油經(jīng)濟性，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速處于發(fā)動機經(jīng)濟油耗區(qū)，再考察所設(shè)轉(zhuǎn)速下的動力性，當動力性不滿足要求時，一般通過直接提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速設(shè)置來提高動力性，但會使發(fā)動機工作在非經(jīng)濟油耗區(qū)，大幅增加油耗。如何提高動力性而不增加油耗，目前沒有有效的方案。

現(xiàn)有技術(shù)方案如圖1所示。在進行發(fā)動機轉(zhuǎn)速設(shè)定時，首先設(shè)定發(fā)動機轉(zhuǎn)速在經(jīng)濟油耗區(qū)，然后試驗動力性，當動力性能達不到要求時，提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速，然后再次試驗動力性能，直至動力性能達到要求，再把性能滿足要求的發(fā)動機轉(zhuǎn)速設(shè)定為發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速。

當提高發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速時，發(fā)動機的動力性會得到提升，作業(yè)效率也得到提高，但也會使發(fā)動機工作在非經(jīng)濟油耗區(qū)，油耗的增加量會遠遠大于效率的增加量，經(jīng)濟性差。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種提高挖掘機燃油經(jīng)濟性的控制方法。本方法在提高挖掘機動力性的情況下，不提高以及降低挖掘機的油耗。

為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種提高挖掘機燃油經(jīng)濟性的控制方法，該控制方法如下：首先根據(jù)發(fā)動機的油耗特性設(shè)定發(fā)動機基本轉(zhuǎn)速、最大額外轉(zhuǎn)速，同時從發(fā)動機控制單元獲取進氣壓力，再根據(jù)進氣壓力計算出發(fā)動機扭矩能力百分比，利用最大額外轉(zhuǎn)速與扭矩能力百分比計算出實際額外轉(zhuǎn)速值，將實際額外轉(zhuǎn)速與發(fā)動機基本轉(zhuǎn)速之和作為發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速需求。

進一步，當發(fā)動機的負載較小時：扭矩反饋小，蝸輪轉(zhuǎn)速低，進而使發(fā)動機的進氣壓力低，根據(jù)進氣壓力計算得到的扭矩能力百分比也較低；此時根據(jù)最大額外轉(zhuǎn)速與發(fā)動機扭矩能力百分比計算出較高的實際額外轉(zhuǎn)速，并與發(fā)動機基本轉(zhuǎn)速相加得到較高的發(fā)動機請求轉(zhuǎn)速，此時較高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速可使蝸輪轉(zhuǎn)速和進氣壓力得到提高，因發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速高于基本轉(zhuǎn)速，進氣壓力高于基本轉(zhuǎn)速時的值，所以發(fā)動機克服負載的能力得到提高，此時發(fā)動機處于較高轉(zhuǎn)速、低負載的待機狀態(tài)，根據(jù)發(fā)動機油耗特性，發(fā)動機此時的油耗基本不變。

進一步，當增加發(fā)動機負載時：蝸輪轉(zhuǎn)速隨時間加速，發(fā)動機進氣壓力得到相應(yīng)增加，扭矩能力百分比得到增加，實際額外轉(zhuǎn)速減小，發(fā)動機請求轉(zhuǎn)速減小，當扭矩能力百分比提高到100%時，實際額外轉(zhuǎn)速變?yōu)?，此時發(fā)動機負載較高，而轉(zhuǎn)速與基本轉(zhuǎn)速設(shè)置相符合，可使發(fā)動機工作在經(jīng)濟油耗區(qū)。

進一步，當減小發(fā)動機負載時：蝸輪轉(zhuǎn)速隨時間減小，發(fā)動機的實際請求轉(zhuǎn)速增加，發(fā)動機再次進入較高轉(zhuǎn)速的待機狀態(tài)。

本發(fā)明有益效果：

1、當發(fā)動機處于低負載時，發(fā)動機具有較高的轉(zhuǎn)速，此時消耗功率較少，而單位功率油耗與低轉(zhuǎn)速時基本一致，實際油耗基本不變；且此時發(fā)動機具有較高的扭矩能力百分比，能夠應(yīng)對較大的負載突變；

2、當發(fā)動機處于高負載時，發(fā)動機具有較低的轉(zhuǎn)速，此時消耗功率較大，單位功率油耗較高轉(zhuǎn)速有明顯降低，實際油耗有較大的下降；此時發(fā)動機扭矩能力百分比達到100%，與高轉(zhuǎn)速時動力性基本一致；