CN105946846A - 一种泵车功率匹配控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种泵车功率匹配控制方法，包括：检测当前泵车工况环境参数；从数据库中查询与当前泵车工况环境参数相匹配的泵车最佳功率参数；根据泵车最佳功率参数分别调整发动机和油泵的工作状态。本发明可事先对泵车进行高原地区的全工况泵送试验，完成发动机高原标定，并记录相应参数建立数据库，在实际作业时，首先检测出当前泵车工况环境参数(包括海拔高度、档位和油路压力)，然后根据该参数从数据库中查询匹配的泵车最佳功率参数，再据此分别调整发动机和油泵(包括发动机转速、发动机功率系数和油泵控制电流)的工作状态，以保证发动机稳定工作时，泵车具有较高工作效率。本发明还公开一种泵车功率匹配控制系统，其有益效果如上所述。

Description

一种泵车功率匹配控制方法及系统
技术领域
本发明涉及车辆工程及自动控制技术领域，特别涉及一种泵车功率匹配控制方法。本发明还涉及一种泵车功率匹配控制系统。
背景技术
随着中国机械工业的发展，汽车产业得到了长足的进步。
汽车的种类很多，比如工程车辆和特种车辆等，而泵车就是一种常见的工程车辆。在高原地区中，由于高原地区空气稀薄、气压低，因此对泵车的发动机的功率和扭矩有较大影响。同时由于现在的泵车并没有针对高海拔地区调整泵送系统功率的措施和方法，因此如果不对上装泵送系统的功率进行调整，将很可能在泵车施工时，由于发动机功率不足导致发动机掉速甚至憋熄火的情况。
现有技术中往往通过进一步限制油泵的开度来降低油泵的功率，以防止发动机掉速，但此种控制方式，一味地降低油泵的功率并没有根据泵车的发动机的实际情况做出调整，无法从根本上解决由于大气压力低和燃油燃烧不充分导致发动机动力不足、冒黑烟的问题，实质为一种确保泵车在高海拔地区不发生掉速、发动机不熄火的情况下，牺牲发动机功率使用的方法，如此大幅降低了泵车的工作效率，得不偿失。
因此，如何根据实际工作情况合理地控制泵车在高原地区作业时的功率，并保证泵车具有较高的工作效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种泵车功率匹配控制方法，能够使泵车在高原地区作业时，根据实际工况合理控制泵车的功率，在保证发动机稳定工作的前提下，使泵车具有较高的工作效率。本发明的另一目的是提供一种泵车功率匹配控制系统。
为解决上述技术问题，本发明提供一种泵车功率匹配控制方法，包括：
检测当前泵车工况环境参数；
从数据库中查询与当前泵车工况环境参数相匹配的泵车最佳功率参数；
根据泵车最佳功率参数分别调整发动机和油泵的工作状态。
优选地，在检测当前泵车工况环境参数之前还包括：
对泵车工况环境参数和与其相匹配的泵车最佳功率参数建立数据库并保存。
优选地，建立数据库具体包括：
在高原地区对泵车进行全工况泵送试验，并完成发动机的高原标定；
记录稳定状态下的泵车工况环境参数以及对应的泵车最佳功率参数。
优选地，在高原地区对泵车进行全工况泵送试验时，在预设海拔区间内每隔400～500m设置试验点。
优选地，在高原地区对泵车进行全工况泵送试验时，每个所述试验点的泵车油压为5～30MPa。
优选地，检测当前泵车工况环境参数具体包括：
检测泵车的当前海拔高度、当前工作档位和当前油路压力。
优选地，对发动机和油泵的工作状态调整具体包括：
调整发动机转速、发动机功率系数以及油泵控制电流。
优选地，检测泵车的当前海拔高度具体包括：
通过检测发动机电控单元中单位时间的进气量数据判断当前海拔高度。
本发明还提供一种泵车功率匹配控制系统，包括：
检测模块，用于检测当前泵车工况环境参数；
查询模块，用于从数据库中查询与当前泵车工况环境参数相匹配的泵车最佳功率参数；
控制模块，用于根据泵车最佳功率参数分别调整发动机和油泵的工作状态。
优选地，还包括与所述查询模块信号连接、用于从网络中获取数据库更新数据的通讯模块。
本发明所提供的泵车功率匹配控制方法，主要包括：检测当前泵车工况环境参数；从数据库中查询与当前泵车工况环境参数相匹配的泵车最佳功率参数；根据泵车最佳功率参数分别调整发动机和油泵的工作状态。
其中，在步骤S1中：当泵车在高原地区作业时，首先检测当前泵车工况环境参数，确定泵车的实际工作环境，获悉与泵车功率控制相关的参数。在一种优选实施例中，泵车工况环境参数包括海拔高度、工作档位和油路压力。
在步骤S2中：当检测出当前泵车工况环境参数之后，即可根据该参数从数据库中查询到与其相匹配的泵车最佳功率参数。在一种优选实施例中，该数据库是通过泵车在高原地区进行全工况泵送试验并完成发动机高原标定后的相关记录数据所建立的。查询到的泵车最佳功率参数，即是对应于当前泵车实际工况的最佳试验数据，根据该数据调节泵车的相关参数即可合理控制泵车功率使其达到最佳状态。
在步骤S3中：当从数据库中查询到泵车最佳功率参数之后，即可根据泵车最佳功率参数所包括的具体内容对泵车的发动机和油泵的工作状态做相应调整。在一种优选实施例中，泵车最佳功率参数包含的具体内容包括发动机转速调节、发动机功率系数调节以及油泵控制电流调节。
综上，本发明所提供的泵车功率匹配控制方法，通过检测当前泵车工况环境参数，再据此从数据库中查询与其匹配泵车最佳功率参数，从而根据该最佳功率参数对分别对泵车的发动机和油泵的工作状态进行调整，合理地控制泵车的发动机功率和油泵功率，相比于现有技术中一味地通过降低油泵开度来降低油泵的功率以防止发动机掉速和熄火的方法，本发明同时调整油泵和发动机，不仅能够使发动机稳定工作，还能保证泵车具有较高的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种具体实施方式的流程图；
图2为本发明所提供的一种具体实施方式的系统模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的流程图。
在本发明所提供的一种具体实施方式中，泵车功率匹配控制方法主要包括三个步骤，分别为S1：检测当前泵车工况环境参数；S2：从数据库中查询与当前泵车工况环境参数相匹配的泵车最佳功率参数；S3：根据泵车最佳功率参数分别调整发动机和油泵的工作状态。
其中，步骤S1的主要内容为检测泵车在实际作业时的环境参数。具体的，当泵车进入高海拔地区进行作业时，在对其进行功率控制之前，需要通过检测手段判断泵车所处的实际工作环境，收集与泵车功率控制相关的工况环境参数。在本发明所提供的一种优选实施方式中，检测当前泵车工况环境参数的具体内容主要包括检测泵车的当前海拔高度、当前工作档位及当前油路压力。为了提高工况环境的检测真实性和可靠性，一般该三个参数需要同时全部检测。其中，当前海拔高度即为泵车作业所在地的海拔高度，一般为1500米至5000米之间；而当前工作档位即为泵车在进行泵送作业的档位选择，一般为1档至10档；而当前油路压力即为泵车作业时，泵送系统油路中的压力。需要说明的是，通过上述三个参数即可较真实、可靠地还原泵车作业时与功率相关的工况环境，但是并非指本发明只能通过上述三个参数确定泵车工况环境参数，比如还可以通过增加检测发动机负荷率、进气氧含量、空燃比等参数来确定泵车工况环境参数。
此外，在检测泵车当前所处的海拔高度位置时，一般可通过发动机电控单元(ECU)里采集的单位时间内的进气量数据获知，即将单位时间内的进气量换算成受气压影响的空气密度值，再根据空气密度值即可查询获知海拔高度值。当然，检测当前海拔高度值的方法并不仅限于通过ECU的进气量数据，其余比如通过重力感应模块所获得的重力加速度变化，或者温度控制模块所感应到的温升变化等方式均可以实现。
步骤S2的主要内容为根据检测到的当前泵车工况环境参数从数据库中查询与其匹配的泵车最佳功率参数。具体的，当检测到当前泵车工况环境参数之后，即可将其作为输入，在数据库中所保存的数据中进行匹配，而输出则是泵车最佳功率参数。可见，数据库中保存的数据包含有关于泵车工况环境参数与泵车最佳功率参数的对应关系。
此处优选地，为保证匹配到的泵车最佳功率参数具有较高的可靠度，本实施例可在检测当前泵车工况环境参数之前建立一个关于泵车工况环境参数和与其匹配的泵车最佳功率参数的数据库，同时在建立数据库后将其保存，以便后续在泵车作业时随时查询、调用。
具体的，首先需要进行高原地区的实地试验，为了获得泵车在高原地区中作业时可能会遇到的所有情况下的数据，本发明在进行试验时对泵车进行全工况测试。在试验中，为了获得有效数据，需要不断调整发动机和油泵的功率，以使其处于稳定工作状态。一般的，当油泵功率保持在发动机功率以下时，发动机即可稳定工作。但本发明为了保证稳定的工作状态时，还要尽量保证泵车整体具有较高的工作效率，因此还需对发动机做出调整。其中对于油泵的调整一般通过适当减小其开度的方式进行，而对于发动机的调整则通过将其进行高原标定的方式进行——主要通过调整发动机的燃油特性、输出扭矩、负荷率等参数。在试验过程中，一般首先对发动机的各项参数进行调整，使其完成高原标定，如果已经调整至最佳后，在高原地区仍然存在掉速情况，那么再进行对油泵的调节。当最终发动机处于稳定工作状态时，即可记录下各项有效数据，即泵车工况环境参数和对应的泵车最佳功率参数，如上所述，泵车工况环境参数主要包括海拔高度、工作档位和油路压力，而泵车最佳功率参数主要包括发动机转速、发动机功率系数和油泵控制电流。如此，可靠度较高的数据库即建立完成。
进一步地，在对泵车进行全工况泵送试验时，可以在高原地区预设的海拔区间内，比如泵车的常规工作海拔区间为1700m～4700m，那么在此区间内可以每隔400～500m的高度便建立一个试验点，比如每隔500m建立一个试验点，如此在整个海拔区间便可建立10个试验点，试验点越多，获得的数据可靠度越高。
另外，泵车的全工况泵送试验还会受到系统压力(油压)的影响。为此，在进行全工况试验时，每个试验点处的试验压力值需要各不相同，一般可在5～30MPa之间变动，比如每两个试验点之间相差2.5MPa等。如此，在经过压力值的修正之后，试验所获得的数据可靠度更高。
当然，由于泵车在作业时，面对不同的工况，还存在人为切换成不同档位的情况。为此，在上述考虑了海拔变化和压力变化的情况下，还可以在每个试验点处进行泵车上所有档位的同时试验。比如泵车一般具有10个档位，那么，在每个试验点处可进行1档的全工况试验，2档的全工况试验……一直到10档的全工况试验。
如此，经过上述各种实施例中的方法建立数据库后，根据检测到的当前泵车工况环境参数即可从数据库中查询到与其相匹配的泵车最佳功率参数。
最后，在步骤S3中，主要内容为根据查询到的泵车最佳功率参数分别对泵车的发动机和油泵的工作状态做相应调整，由于泵车在正常运行时，油泵和发动机同时高效运作，两者为核心结构，因此泵车最佳功率参数必然与两者相关，而本发明中对泵车的功率控制也涉及到对该两者的同时调整。
具体的，对发动机的调整主要涉及发动机的转速调节和发动机功率系数调节。其中，发动机的转速调节即为将当前的转速值加速或减速到查询到的参数中的发动机转速值，而发动机的功率系数调节即为发动机的电子恒功率系数调整，其代表了发动机的可用功率占发动机总功率的百分比。当然，还可以对发动机的其余参数，比如发动机进气量、发动机点火前倾角等作出相应调整。而对油泵的调整主要涉及油泵的控制电流调节，一般为油泵中的比例阀的电流值，可调节油泵的开度和功率，此外还可以调节油泵的供油量、供油时间(供油提前角)等参数。如此，对泵车的发动机和油泵分别作出上述对应的调整之后，即可使得泵车的功率分配达到最佳状态，发动机和油泵都处于较高工作效率的稳定工作状态。
综上所述，本发明所提供的泵车功率匹配控制方法，通过检测当前泵车工况环境参数，再据此从数据库中查询与其匹配泵车最佳功率参数，从而根据该最佳功率参数对分别泵车的发动机和油泵做出相应调整，合理地控制泵车的发动机功率和油泵功率，相比于现有技术中一味地通过降低油泵开度来降低油泵的功率以防止发动机掉速和熄火的方法，本发明同时调整油泵和发动机，不仅能够使发动机稳定工作，还能保证泵车具有较高的工作效率。
如图2所示，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的系统模块图。
本发明还公开一种泵车功率匹配控制系统，包括检测模块、查询模块和控制模块。其中，检测模块主要用于检测当前泵车工况环境参数，一般包括海拔高度、工作档位和油路压力。而查询模块主要用于根据检测到的当前泵车工况环境参数从数据库中查询与其匹配的泵车最佳功率参数。控制模块主要用于根据查询到的泵车最佳功率参数分别对泵车的发动机和油泵的工作状态做相应调整，一般对发动机的调整包括发动机转速调节和功率系数调节，而油泵的调整包括油泵控制电流的调节。
此外，本实施例增设了与查询模块信号连接的通讯模块，该模块能够使泵车与外界网络通信，在泵车在高原地区作业时，可实时地从网络中获取建立的数据库(或已有的数据库)中更新的数据，对泵车最佳功率参数进行修正。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种泵车功率匹配控制方法，其特征在于，包括：
检测当前泵车工况环境参数；
从数据库中查询与当前泵车工况环境参数相匹配的泵车最佳功率参数；
根据泵车最佳功率参数分别调整发动机和油泵的工作状态。
2.根据权利要求1所述的泵车功率匹配控制方法，其特征在于，在检测当前泵车工况环境参数之前还包括：
对泵车工况环境参数和与其相匹配的泵车最佳功率参数建立数据库并保存。
3.根据权利要求2所述的泵车功率匹配控制方法，其特征在于，建立数据库具体包括：
在高原地区对泵车进行全工况泵送试验，并完成发动机的高原标定；
记录稳定状态下的泵车工况环境参数以及对应的泵车最佳功率参数。
4.根据权利要求3所述的泵车功率匹配控制方法，其特征在于，在高原地区对泵车进行全工况泵送试验时，在预设海拔区间内每隔400～500m设置试验点。
5.根据权利要求4所述的泵车功率匹配控制方法，其特征在于，在高原地区对泵车进行全工况泵送试验时，每个所述试验点的泵车油压为5～30MPa。
6.根据权利要求1所述的泵车功率匹配控制方法，其特征在于，检测当前泵车工况环境参数具体包括：
检测泵车的当前海拔高度、当前工作档位和当前油路压力。
7.根据权利要求6所述的泵车功率匹配控制方法，其特征在于，对发动机和油泵的工作状态调整具体包括：
调整发动机转速、发动机功率系数以及油泵控制电流。
8.根据权利要求7所述的泵车功率匹配控制方法，其特征在于，检测泵车的当前海拔高度具体包括：
通过检测发动机电控单元中单位时间的进气量数据判断当前海拔高度。
9.一种泵车功率匹配控制系统，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测当前泵车工况环境参数；
查询模块，用于从数据库中查询与当前泵车工况环境参数相匹配的泵车最佳功率参数；
控制模块，用于根据泵车最佳功率参数分别调整发动机和油泵的工作状态。
10.根据权利要求9所述的泵车功率匹配控制系统，其特征在于，还包括与所述查询模块信号连接、用于从网络中获取数据库更新数据的通讯模块。
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