CN102877966B - 一种工程机械控制方法及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械控制方法及工程机械，其属于一种节能方法节能减排技术领域，包括发动机和用以驱动所述工程机械执行机构的液压系统，所述液压系统包括液压泵，其中，具体步骤如下：步骤S1、根据所述发动机的万有特性曲线找到所述发动机的最佳效能工作区域，并与所述最佳效能工作区域中选定一转速值；步骤S2、调整所述发动机转速至步骤S1中选定的转速值；步骤S3、调整所述液压泵的流量使所述液压泵的出口压力相对于所述发动机转速未调整时不变。其技术方案的有益效果是：在现有系统上实施简单，改造成本低。通过降低发动机转速，增加液压泵排量即可实现，节能效果显著且不降低执行机构输出功率。

Description

一种工程机械控制方法及工程机械

技术领域

本发明涉及一种节能方法，尤其涉及一种工程机械控制方法及工程机械。

背景技术

随着基础建设的发展，工程机械得到了空前发展，尤其是利用液压系统驱动执行机构的工程机械，由于能进行大功率、高灵敏度的作业因而得到了广泛的应用。但是，现有的以液压系统驱动执行机构的工程机械其能量的总利用率一般仅达到20％左右，巨大的能量损失使现有的以液压系统驱动执行机构的工程机械能效比很差。

针对能效比差的缺陷，现有工程机械控制方法一般根据作业工况的不同，将系统分为多种工作模式，实现节能。但存在节能时不能满足执行机构的功率要求，满足了执行机构的功率要求时不能实现节能的问题。

发明内容

针对现有的以液压系统驱动执行机构的工程机械存在的上述问题，现提供一种旨在实现节能的同时满足执行机构功率要求的工程机械控制方法及工程机械。

具体技术方案如下：

一种工程机械控制方法，包括发动机和用以驱动所述工程机械执行机构的液压系统，所述液压系统包括液压泵，其中，具体步骤如下：

步骤S1、根据所述发动机的万有特性曲线找到所述发动机的最佳效能工作区域，并与所述最佳效能工作区域中选定一转速值；

步骤S2、调整所述发动机转速至步骤S1中选定的转速值；

步骤S3、调整所述液压泵的流量使所述液压泵的出口压力相对于所述发动机转速未调整时不变。

优选的，所述步骤S1中选定转速值的方法为，于所述最佳效能工作区域中选取一与调整前的发动机转速处于同一功率曲线上的转速值。

优选的，所述步骤S3中所述液压泵的流量根据公式W=P×Q=n×T=n×P×V进行调整；

W为液压泵吸收功率，n为发动机转速，T为液压泵吸收扭矩，P为液压泵出口压力，V为液压泵排量，Q为液压泵流量。

一种工程机械，其中，采用上述工程机械控制方法进行控制。

上述技术方案的有益效果是：

在现有系统上实施简单，改造成本低。通过降低发动机转速，增加液压泵排量即可实现，节能效果显著且不降低执行机构输出功率。

附图说明

图1为本发明一种工程机械控制方法的实施例的流程框图；

图2为本发明一种工程机械控制方法的实施例的发动机万有特性曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，本发明一种工程机械的控制方法的实施例，包括发动机和用以驱动工程机械执行机构的液压系统，液压系统包括液压泵，其中，具体步骤如下：

步骤S1、根据发动机的万有特性曲线找到发动机的最佳效能工作区域，并与最佳效能工作区域中选定一转速值；

步骤S2、调整发动机转速至步骤S1中选定的转速值；

步骤S3、调整液压泵的流量使液压泵的出口压力相对于发动机转速未调整时不变。

上述技术方案的工作原理是，通过分析发动机的万有特性曲线，找到相对的最佳效能工作区域，并将发动机的转速设定到此区域中的一转数值，由于液压系统的工作效率由液压泵的流量决定，为了保证液压系统的工作效率，调整液压泵的工作参数使发动机转速调整前后液压泵的输出流量不变。其中，一种较优的实施方式是，步骤S1中选定转速值的方法可以于最佳效能工作区域中选取一与调整前的发动机转速处于同一功率曲线上的转速值。这样可不降低发动机的功率输出，使调整转速前后的发动机的带载能力不会下降。进一步的，步骤S3中液压泵的流量根据公式W=P×Q=n×T=n×P×V进行调整；其中W为液压泵吸收功率，n为发动机转速，T为液压泵吸收扭矩，P为液压泵出口压力，V为液压泵排量，Q为液压泵流量。由上述公式可推导出液压泵的输出流量Q=n×V，因此只要根据发动机转速n的变化相应的调整液压泵的排量V即可使液压泵的输出流量Q保持不变，从而使液压系统的输出功率不变。

如图2所示的发动机万有特性曲线图，其中A点为工程机械发动机调整前的转速n1=1900转，液压泵排量V1，功率W1=60kw，比油耗g1=250g/kwh；B点为工程机械发动机调整后的转速n2=1600转，液压泵排量V2，功率W2=60kw，比油耗g2=230g/kwh。

根据前述的公式可推导出：

W1=W2=n1×P1×V1=n2×P2×V2

1900*P1*V1=1600*P2*V2

由于维持相同的工作效率，即对应工程机械执行机构的作业负载不变可得出P1=P2;

从而原式可转化为：

V2=1900/1600V1=1.19V1

因此可得出发动机转速调整后液压泵排量V2需要调整为调整前液压泵排量V1的1.19倍。同时，可计算出经转速调整后油耗下降约（250-230）/250=8%。

需要说明的是上述以图2中的数据举例阐述本发明的实施方式仅为便于说明，并不以此限制保护范围。

上述方法中的最佳效能工作区域可以数据集的形式储存于储存装置中，数据集中的每一条记录对应一个转速值，每条记录中还包括经预先计算完成的液压泵排量调整值，通过在工程机械的控制程序中加入对应的指令，实现于储存装置中选取转速值对应的记录，并于记录中读取出转速值对应的液压泵排量调整值后通过指令控制工程机械的控制系统根据液压泵排量调整值调整液压泵的排量。

本发明的实施例中还包括一种工程机械，其中，采用上述工程机械控制方法进行控制。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种工程机械控制方法，包括发动机和用以驱动所述工程机械执行机构的液压系统，所述液压系统包括液压泵，其特征在于，具体步骤如下：

步骤S1、根据所述发动机的万有特性曲线找到所述发动机的最佳效能工作区域，并于所述最佳效能工作区域中选定一转速值；

步骤S2、调整所述发动机转速至步骤S1中选定的转速值；

步骤S3、调整所述液压泵的排量使所述液压泵的出口压力相对于所述发动机转速未调整时不变；

其中，所述步骤S1中选定转速值的方法为，于所述最佳效能工作区域中选取一与调整前的发动机转速处于同一功率曲线上的转速值；所述步骤S3中所述液压泵的排量根据公式W＝P×Q＝n×T＝n×P×V进行调整；

W为液压泵吸收功率，n为发动机转速，T为液压泵吸收扭矩，P为液压泵出口压力，V为液压泵排量，Q为液压泵流量。

2.一种工程机械，其特征在于，采用如权利要求1所述工程机械控制方法进行控制。