CN109611224B - 一种防止工程机械启动时产生故障的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止工程机械启动时产生故障的方法，将启动过程分为两个阶段：在第一阶段中，主控制器通过电比例控制阀控制液压主泵的吸收功率以速率k1上升至其目标功率的3～10％；在第二阶段中，主控制器通过电比例控制阀控制液压主泵的吸收功率以速率k2上升至其目标功率；第一阶段为启动过程的前0.6～1s，速率k2为速率k1的2～6倍。本发明通过在启动过程中，控制液压主泵的吸收功率与柴油发动机的功率相匹配，降低了柴油发动机启动初期的载荷，使柴油发动机能够正常启动，避免柴油发动机带载启动时冒黑烟的问题；本发明不需要对工程机械的启动控制系统进行改造，节约了改造的成本。

Description

一种防止工程机械启动时产生故障的方法
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别地，涉及一种防止工程机械启动时产生故障的方法。
背景技术
目前，挖掘机、水平定向钻机、旋挖钻机等工程机械的液压主泵的功率/扭矩等已经设置好，所以在工程机械启动的时候，液压泵的吸收功率就会按设定好的速率快速直线上升至目标功率，如图1所示。但是在低温条件下或高海拔地区，因液压油粘度或空气密度等的原因，会导致工程机械出现启动困难和冒黑烟的现象。
中国专利申请201310098134.7公开了一种工程机械发动机的启动控制系统和启动控制方法。该工程机械发动机的启动控制系统包括：电源；加热器，设置在燃油供给油路上；加热开关，设置在加热器与电源之间；第一控制器，与加热开关连接，用于获取发动机的启动控制信号，根据启动控制信号控制加热开关闭合以使加热器接通电源，以使加热器对油路中的燃油进行加热。然而，采用加热器对油路中的燃油进行加热的效果并不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止工程机械启动时产生故障的方法，以解决现有工程机械启动过程中柴油发动机与液压主泵功率不匹配，而导致柴油发动机出现启动困难以及冒黑烟的问题，满足工程机械的启动需求。
为实现上述目的，本发明提供了一种防止工程机械启动时产生故障的方法，将工程机械的启动过程分为两个阶段：
在第一阶段中，主控制器通过电比例控制阀控制液压主泵的吸收功率以速率k1上升至其目标功率的3～10％；
在第二阶段中，所述主控制器通过所述电比例控制阀控制所述液压主泵的吸收功率以速率k2上升至其目标功率；
所述第一阶段为启动过程的前0.6～1s，所述速率k2为速率k1的2～6倍。
进一步的，所述第一阶段为启动过程的前0.8～1s，所述液压主泵的吸收功率上升至目标功率的8～10％。
进一步的，所述第一阶段为启动过程的前0.6～0.9s，所述液压主泵的吸收功率上升至目标功率的3～8％。
进一步的，所述启动过程的总时长为800～1200ms，所述速率k2为速率k1的3～5倍。
进一步的，所述工程机械的启动控制系统包括仪表显示器、主控制器、发动机控制器、电控柴油发动机、液压主泵和电比例控制阀，所述仪表显示器和所述发动机控制器分别与所述主控制器相连，所述电控柴油发动机与所述发动机控制器相连，所述液压主泵的输入端与所述电控柴油发动机的输出端相连，所述电比例控制阀与所述主控制器和所述液压主泵分别相连；所述发动机控制器接收所述电控柴油发动机的启动信号并发送至所述主控制器；所述主控制器根据所述启动信号调节所述电比例控制阀的电流大小，所述液压主泵的吸收功率的上升速率随所述电比例控制阀的输入电流的大小变化；即，启动过程的第一阶段液压主泵的吸收功率以较小的速率上升，动过程的第二阶段液压主泵的吸收功率再以较打的速率上升，控制液压主泵的吸收功率与柴油发动机的功率相匹配，降低了柴油发动机启动初期的载荷，使柴油发动机能够正常启动。
进一步的，所述液压主泵为斜盘式柱塞泵，所述斜盘式柱塞泵的输入端通过联轴器与所述电控柴油发动机的输出轴相连；所述电比例控制阀的出油口与所述斜盘式柱塞泵的斜盘变量调节机构的进油口相连，以控制斜盘式柱塞泵的斜盘的角度。
进一步的，所述工程机械为挖掘机、水平定向钻机或旋挖钻机。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的一种防止工程机械启动时产生故障的方法，其将工程机械的启动过程分为两个阶段：在第一阶段中，主控制器通过电比例控制阀控制液压主泵的吸收功率以速率k1上升至其目标功率的3～10％；在第二阶段中，主控制器通过电比例控制阀控制液压主泵的吸收功率以速率k2上升至其目标功率；第一阶段为启动过程的前0.6～1s，速率k2为速率k1的2～6倍。本发明通过在工程机械的启动过程中，对液压主泵的吸收功率的上升速率分段进行控制，使其能够与电控柴油发动机的输出功率的上升速率更好的匹配，本发明降低了电控柴油发动机启动初期的载荷，有效解决了电控柴油发动机带载启动时冒黑烟的问题，使电控柴油发动机能够正常启动；本发明不需要对工程机械的启动控制系统进行改造，节约了改造的成本。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术中工程机械启动过程液压主泵的吸收功率曲线；
图2是本发明一种实施例中的工程机械启动过程液压主泵的吸收功率曲线；
图3是本发明一种实施例中的工程机械的启动控制系统原理图；
其中，1、仪表显示器，2、主控制器，3、发动机控制器，4、电控柴油发动机，5、液压主泵，6、电比例控制阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图2和图3，本发明的一种防止工程机械启动时产生故障的方法，其中，工程机械的启动控制系统包括仪表显示器1、主控制器2、发动机控制器(也即发动机ECU)3、电控柴油发动机4、液压主泵5和电比例控制阀6，仪表显示器和发动机控制器分别与主控制器相连，电控柴油发动机与发动机控制器相连，液压主泵的输入端与电控柴油发动机的输出端相连，电比例控制阀与主控制器和液压主泵分别相连；发动机控制器接收电控柴油发动机的启动信号并发送至主控制器；主控制器根据启动信号调节电比例控制阀的电流大小，液压主泵的吸收功率的上升速率随电比例控制阀的输入电流的大小变化。具体地，液压主泵5为斜盘式柱塞泵，斜盘式柱塞泵的输入端通过联轴器与电控柴油发动机的输出轴相连；电比例控制阀的出油口与斜盘变量调节机构的进油口相连，以控制斜盘式柱塞泵的斜盘的角度。
本实施的防止工程机械启动时产生故障的方法，将工程机械的启动过程分为两个阶段：在第一阶段中，主控制器2通过电比例控制阀6控制液压主泵5的吸收功率从零以速率k1上升至第一功率值，该第一功率值为目标功率的3～10％；在第二阶段中，主控制器通过电比例控制阀控制液压主泵的吸收功率以速率k2上升至其目标功率；第一阶段为启动过程的前0.6～1s，速率k2为速率k1的2～6倍。该方法将工程机械的启动过程分为两个阶段，并通过主控制器控制电比例控制阀的电流大小，先使液压主泵的吸收功率先以较小的速率缓慢上升，在电控柴油发动机的转速达到一定的数值时，液压主泵的吸收功率再以较大的吸收速率上升至目标功率；本发明通过分段控制，使液压主泵的吸收功率能够很好的与电控柴油发动机启动过程的实际输出功率相匹配，有效避免柴油发动机带载启动时冒黑烟的问题，减少了环境污染。
在一种具体的实施方式中，第一阶段为启动过程的前0.8～1s，液压主泵的功率上升至目标功率的8～10％。
在一种具体的实施方式中，第一阶段为启动过程的前0.6～0.9ms，液压主泵的功率上升至目标功率的3～8％。
在一种具体的实施方式中，启动过程的总时长为2.5～3.5s，速率k2为速率k1的3～5倍。
在一种具体的实施方式中，工程机械为挖掘机、水平定向钻机或旋挖钻机。
本发明实施例的方法流程：在启动过程中，发动机控制器将电控柴油发动机的启动信号发送给主控制器，主控制器根据电控柴油发动机的启动信号调节电比例控制阀的电流，进而通过电比例控制阀对液压主泵的斜盘的角度进行控制，达到调节液压主泵流量的目的，最终达到分段控制液压主泵的吸收功率上升的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防止工程机械启动时产生故障的方法，其特征在于，所述工程机械的启动控制系统包括仪表显示器(1)、主控制器(2)、发动机控制器(3)、电控柴油发动机(4)、液压主泵(5)和电比例控制阀(6)，所述仪表显示器和所述发动机控制器分别与所述主控制器相连，所述电控柴油发动机与所述发动机控制器相连，所述液压主泵的输入端与所述电控柴油发动机的输出端相连，所述电比例控制阀与所述主控制器和所述液压主泵分别相连；所述发动机控制器接收所述电控柴油发动机的启动信号并发送至所述主控制器；所述主控制器根据所述启动信号调节所述电比例控制阀的电流大小，所述液压主泵的吸收功率的上升速率随所述电比例控制阀的输入电流的大小变化；所述防止工程机械启动时产生故障的方法将工程机械的启动过程分为两个阶段：
在第一阶段中，主控制器(2)通过电比例控制阀(6)控制液压主泵(5)的吸收功率以速率k1上升至其目标功率的3～10％；
在第二阶段中，所述主控制器通过所述电比例控制阀控制所述液压主泵的吸收功率以速率k2上升至其目标功率；
所述第一阶段为启动过程的前0.6～1s，所述速率k2为速率k1的2～6倍。
2.根据权利要求1所述的防止工程机械启动时产生故障的方法，其特征在于，所述第一阶段为启动过程的前0.8～1s，所述液压主泵的吸收功率上升至目标功率的8～10％。
3.根据权利要求1所述的防止工程机械启动时产生故障的方法，其特征在于，所述第一阶段为启动过程的前0.6～0.9s，所述液压主泵的吸收功率上升至目标功率的3～8％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的防止工程机械启动时产生故障的方法，其特征在于，所述启动过程的总时长为2.5～3.5s，所述速率k2为速率k1的3～5倍。
5.根据权利要求4所述的防止工程机械启动时产生故障的方法，其特征在于，所述液压主泵(5)为斜盘式柱塞泵，所述斜盘式柱塞泵的输入端通过联轴器与所述电控柴油发动机的输出轴相连；所述电比例控制阀的出油口与所述斜盘式柱塞泵的斜盘变量调节机构的进油口相连，以控制所述斜盘式柱塞泵的斜盘的角度。
6.根据权利要求1所述的防止工程机械启动时产生故障的方法，其特征在于，所述工程机械为挖掘机、水平定向钻机或旋挖钻机。
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