[發明專利]一種挖掘機功率控制方法

在審

• 申請號: 202210983531.1
• 申請日: 2022-08-16
• 公開（公告）號: CN115324758A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 高達;李燁楠;趙卓;李林志
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14;F02D41/30;E02F9/20
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 邊曉紅

本申請提供一種挖掘機功率控制方法，用于挖掘機，所述挖掘機包括發動機、用于給所述發動機供油的主泵、以及由所述發動機驅動的執行機構；所述挖掘機功率控制方法包括以下步驟：S1，確定所述主泵的吸收功率；S2，確定所述發動機的實際轉速和預設的目標轉速之間的偏差，根據所述偏差確定反饋控制信號；S3，確定所述發動機的超前扭矩，根據所述超前扭矩確定前饋控制信號；S4，根據所述吸收功率、所述反饋控制信號及所述前饋控制信號控制所述主泵的噴油參數，以實現所述發動機與所述主泵的功率匹配。

技術領域

本發明涉及工程車輛領域，特別是涉及一種挖掘機功率控制方法。

背景技術

在車輛的工作過程中，通常要求發動機的輸出功率能夠隨著外部負載的增大而相應地增大，即實現功率匹配。對于發動機而言，外部負載增大最直接的影響就是其轉速會相應下降，這時一般需要對發動機的油門進行控制，在發動機轉速下降時增加供油量，以提高發動機的輸出功率，使轉速回升到目標轉速。

在現有技術中，實現上述功率匹配的功率控制方法一般是基于發動機轉速與主泵功率建立PID控制模型，通過PID控制模型的運算，根據實時反饋的發動機轉速變化來控制主泵的比例閥的電流，進而實時調節主泵的噴油量，以穩定發動機轉速、提升工作效率。

但是對于工程車輛尤其是挖掘機來說，由于其經常面臨多種不同的復雜工況，外部負載類型多樣且變化頻繁，因此上述的PID反饋控制方法在用于對挖掘機進行功率匹配時抗擾動性較差，響應時間較長，需要根據實際情況不斷調整優化控制參數，工作復雜費時，效率偏低。

發明內容

基于現有技術中的上述問題，本發明的目的在于提供一種適用于工程車輛特別是挖掘機的更加精確的功率控制方法。

本發明的一個較佳實施方式提供一種挖掘機功率控制方法，用于挖掘機，所述挖掘機包括發動機、用于給所述發動機供油的主泵、以及由所述發動機驅動的執行機構；所述挖掘機功率控制方法包括以下步驟：S1，確定所述主泵的吸收功率；S2，確定所述發動機的實際轉速和預設的目標轉速之間的偏差，根據所述偏差確定反饋控制信號；S3，確定所述發動機的超前扭矩，根據所述超前扭矩確定前饋控制信號；S4，根據所述吸收功率、所述反饋控制信號及所述前饋控制信號控制所述主泵的噴油參數，以實現所述發動機與所述主泵的功率匹配。

在一些實施方式中，所述步驟S1包括：S11，確定先導壓力和主泵壓力；S12，根據所述先導壓力及其變化趨勢計算主泵的主閥閥門開口幅度；S13，根據計算得到的主閥閥門開口幅度，判斷所述執行機構的需求流量，建立表征先導壓力和需求流量對應變化的函數曲線；S14，根據所述函數曲線和所述主泵壓力計算所述主泵的吸收功率。

在一些實施方式中，所述先導壓力為安裝在所述挖掘機的先導油路處的先導壓力傳感器檢測的對應手柄行程的先導壓力。

在一些實施方式中，所述步驟S2包括：S21，檢測所述發動機的實際轉速；S22，計算所述發動機的實際轉速與預設的目標轉速之間的偏差；S23，根據計算得到的所述發動機的實際轉速與目標轉速之間的偏差，生成用于控制所述主泵的噴油參數的反饋控制信號。

在一些實施方式中，所述步驟S3包括：S31，檢測所述發動機的超前扭矩；S32，根據所述發動機超前扭矩計算得到對應的發動機轉速前饋補償量，再根據所述發動機轉速前饋補償量計算得到發動機前饋補償噴油參數，將該所述發動機前饋補償噴油參數作為所述前饋控制信號。

在一些實施方式中，所述根據所述發動機超前扭矩計算得到對應的發動機轉速前饋補償量，再根據所述發動機轉速前饋補償量計算得到發動機前饋補償噴油參數，將該所述發動機前饋補償噴油參數作為所述前饋控制信號的操作在所述步驟S2之后執行，在所述步驟S2建立的轉速感應反饋控制的基礎上實現前饋控制。

在一些實施方式中，所述步驟S3在所述步驟S2之后執行，在所述步驟S2建立的轉速感應反饋控制的基礎上實現前饋控制。