CN114382601A - 一种发动机功率自动辨识系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发动机功率自动辨识系统，包括发动机、主阀，主阀通过管路连接发动机，主阀和发动机之间的管段上安装有液压泵,液压泵和主阀之间的管段上安装有控制阀，控制阀和液压泵之间的管段上安装有溢流阀和压力传感器，控制阀的控制端口连接有比例电磁阀。功率自动辨识方法，包括以下步骤，步骤1：发动机以恒定转速运行；步骤2：控制液压泵排量达到最小值；步骤3：控制控制阀到达截止位置；步骤4：控制液压泵排量匀速缓慢提升；步骤5：发动机转速开始降低；步骤6：当发动机的转速降低100r/min时，计算发动机扭矩T；步骤7：根据扭矩T计算出发动机的最大功率P，采用该系统及方法可以很方便的对发动机进行功率辨识，从而调整液压功率。

Description

一种发动机功率自动辨识系统及方法
技术领域
本发明涉及工程领域，具体涉及一种发动机功率自动辨识系统及方法。
背景技术
随着挖掘机或装载机的使用年限增加，发动机的功率会随着工作时间增加而降低，但是具体降低到多少，跟车辆的维护保养情况以及工况环境有关，差异性较大。除此之外，发动机功率还会受到海拔高度的影响，海拔高度越高，发动机功率会随之降低，但是，功率与海拔的关系也不是固定不变的，也与车辆所处的工作环境、植被密度情况相关。
在以上情况下，如果不对整机的使用功率进行相应的调整，会导致发动机转速下降，掉速大，憋车，冒黑烟等情况发生，有待改进。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题提供一种能够计算发动机实际功率的发动机功率自动辨识系统及方法。
为达到上述目的本发明公开了一种发动机功率自动辨识系统，包括发动机、主阀，其结构特点是：主阀通过管路连接发动机，主阀和发动机之间的管段上安装有液压泵,液压泵和主阀之间的管段上安装有控制阀，控制阀和液压泵之间的管段上安装有溢流阀和压力传感器，控制阀的控制端口连接有比例电磁阀。
采用上述结构后，在挖掘机原有的液压回路上，增加控制阀、比例电磁阀和压力传感器，比例电磁阀可以控制控制阀切换到截止状态，从而截断液压泵的出油通道，使得液压泵进入溢流状态，压力传感器可以实时测量液压泵的输出压力，从而计算得出挖掘机的实际功率大小。
优选的，主阀和发动机之间的连接管路设有两条，两条连接管路分别为第一管路和第二管路，液压泵包括前液压泵和后液压泵，前液压泵安装在第一管路上，后液压泵安装在第二管路上。
优选的，控制阀设有两个，两个控制阀分别安装在第一管路和第二管路上。第一管路和第二管路分别由两个控制阀控制，操作方便、动作灵活。
优选的，压力传感器包括第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器和第二压力传感器分别位于第一管路和第二管路上。两个压力传感器分别检测第一管路和第二管路，数据检测更加准确。
优选的，第一管路和第二管路均通过分支管路与溢流阀的进油口相连接。通过分支管路，第一管路和第二管路中的液压油均能进入溢流阀。
优选的，第一压力传感器位于控制阀和溢流阀之间的管段上，第二压力传感器位于溢流阀和后液压泵之间的管段上。
优选的，控制阀为二位二通阀。功能实用，控制方便。
一种基于发动机功率自动辨识系统的自动辨识方法，包括以下步骤，
步骤1：发动机以恒定转速运行；
步骤2：控制液压泵排量达到最小值；
步骤3：控制控制阀到达截止位置，使得溢流阀处于溢流状态；
步骤4：控制液压泵排量匀速缓慢提升；
步骤5：液压泵排量持续提升，发动机扭矩逐渐变大，发动机转速开始降低；
步骤6：当发动机的转速降低100r/min时，计算出发动机在此转速下的最大扭矩T；当发动机的转速每分钟降低100转时，即开始计算。
步骤7：将计算得出的扭矩T代入下列公式计算出发动机在此转速下的最大功率P，
功率P=扭矩T*转速n。
优选的，在步骤6中，计算扭矩T的具体过程为，
记录此时液压泵的排量Q和压力F，将排量Q和压力F代入下列公式：
扭矩T=排量Q*压强p/2π。
优选的，压力F通过第一压力传感器或第二压力传感器测量得出。
综上所述，本发明的有益效果在于：通过以上装置及方法，无论挖掘机在何处工作，驾驶员都可以很方便的对发动机进行辨识，同时，利用辨识出的结果，可以调整液压功率，使挖掘机正常工作，节省了大量的人力物力，同时增加了挖掘机的智能化水平。
附图说明
图1为发动机功率自动辨识系统的示意图；
图2为发动机功率自动辨识方法的示意图；
图3为发动机功率自动辨识方法的流程图。
图中：控制阀1、比例电磁阀2、第一压力传感器3、发动机4、主阀5、溢流阀6、前液压泵7、后液压泵8、第一管路9、第二管路10、第二压力传感器11。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文是结合附图对本发明的优选的实施例说明。
一种发动机功率自动辨识系统，包括发动机4、主阀5，主阀5通过管路连接发动机4，主阀5和发动机4之间的管段上安装有液压泵,液压泵和主阀5之间的管段上安装有控制阀1，控制阀1和液压泵之间的管段上安装有溢流阀6和压力传感器，控制阀1的控制端口连接有比例电磁阀2。
采用上述结构后，在挖掘机原有的液压回路上，增加控制阀1、比例电磁阀2和压力传感器，比例电磁阀2可以控制控制阀1切换到截止状态，从而截断液压泵的出油通道，使得液压泵进入溢流状态，压力传感器可以实时测量液压泵的输出压力，从而计算得出挖掘机的实际功率大小。
参照附图1，主阀5和发动机4之间的连接管路设有两条，两条连接管路分别为第一管路9和第二管路10，液压泵包括前液压泵7和后液压泵8，前液压泵7安装在第一管路9上，后液压泵8安装在第二管路10上。
参照附图1，控制阀1设有两个，两个控制阀1分别安装在第一管路9和第二管路10上。第一管路9和第二管路10分别由两个控制阀1控制，操作方便、动作灵活。
参照附图1，压力传感器包括第一压力传感器3和第二压力传感器11，第一压力传感器3和第二压力传感器11分别位于第一管路9和第二管路10上。两个压力传感器分别检测第一管路9和第二管路10，数据检测更加准确。
参照附图1，第一管路9和第二管路10均通过分支管路与溢流阀6的进油口相连接。通过分支管路，第一管路9和第二管路10中的液压油均能进入溢流阀6。
参照附图1，第一压力传感器3位于控制阀1和溢流阀6之间的管段上，第二压力传感器11位于溢流阀6和后液压泵8之间的管段上。
参照附图1，控制阀1为二位二通阀。功能实用，控制方便。
参照附图3，一种基于发动机功率自动辨识系统的自动辨识方法，包括以下步骤，
步骤1：发动机4以恒定转速运行；
步骤2：控制液压泵排量达到最小值；
步骤3：控制控制阀1到达截止位置，使得溢流阀6处于溢流状态；
步骤4：控制液压泵排量匀速缓慢提升；
步骤5：液压泵排量持续提升，发动机4扭矩逐渐变大，发动机4转速开始降低；
步骤6：当发动机4的转速降低100r/min时，计算出发动机4在此转速下的最大扭矩T；当发动机4的转速每分钟降低100转时，即开始计算。
步骤7：将计算得出的扭矩T代入下列公式计算出发动机4在此转速下的最大功率P，
功率P=扭矩T*转速n。
优选的，在步骤6中，计算扭矩T的具体过程为，
记录此时液压泵的排量Q和压力F，将排量Q和压力F代入下列公式：
扭矩T=排量Q*压强p/2π。
优选的，压力F通过第一压力传感器3或第二压力传感器11测量得出。
自动辨识流程如下：
工作人员用户通过驾驶室内的显示器，开启自动辨识功能。
自动辨识功能启动以后，控制器控制发动机4转速到某个固定值（比如1000转）。
控制器控制液压泵，使其排量到达最小值。
控制器控制二位二通阀1切换到截止位置，使得液压泵溢流。
然后，控制器控制主泵排量从最小值缓慢增加。
随着泵排量增加，发动机4扭矩变大，某个时刻，发动机4开始掉速，掉速值超过100r/min的时候，记录此时的液压泵排量以及压力，压力与排量可以计算出扭矩，该扭矩就是此发动机4在该转速下的最大扭矩，最大扭矩与转速的乘积便是发动机4功率。
系统恢复初始状态。
控制器控制发动机4转速到达1100转，重复以上步骤，可以辨识出1100转下的最大功率。
重复以上步骤，可以辨识出车辆剩余档位转速（比如1100转，1200转……）的最大功率值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机功率自动辨识系统，包括发动机（4）、主阀（5），其特征在于,所述主阀（5）通过管路连接发动机（4），主阀（5）和发动机（4）之间的管段上安装有液压泵,液压泵和主阀（5）之间的管段上安装有控制阀（1），控制阀（1）和液压泵之间的管段上安装有溢流阀（6）和压力传感器，控制阀（1）的控制端口连接有比例电磁阀（2）。
2.如权利要求1所述的发动机功率自动辨识系统，其特征在于，所述主阀（5）和发动机（4）之间的连接管路设有两条，两条连接管路分别为第一管路（9）和第二管路（10），液压泵包括前液压泵（7）和后液压泵（8），前液压泵（7）安装在第一管路（9）上，后液压泵（8）安装在第二管路（10）上。
3.如权利要求2所述的发动机功率自动辨识系统，其特征在于，所述控制阀（1）设有两个，两个控制阀（1）分别安装在第一管路（9）和第二管路（10）上。
4.如权利要求2所述的发动机功率自动辨识系统，其特征在于，所述压力传感器包括第一压力传感器（3）和第二压力传感器（11），第一压力传感器（3）和第二压力传感器（11）分别位于第一管路（9）和第二管路（10）上。
5.如权利要求4所述的发动机功率自动辨识系统，其特征在于，所述第一管路（9）和第二管路（10）均通过分支管路与溢流阀（6）的进油口相连接。
6.如权利要求5所述的发动机功率自动辨识系统，其特征在于，所述第一压力传感器（3）位于控制阀（1）和溢流阀（6）之间的管段上，第二压力传感器（11）位于溢流阀（6）和后液压泵（8）之间的管段上。
7.如权利要求1所述的发动机功率自动辨识系统，其特征在于，所述控制阀（1）为二位二通阀。
8.一种基于如权利要求1所述的发动机功率自动辨识系统的自动辨识方法，其特征在于,包括以下步骤，
步骤1：发动机（4）以恒定转速运行；
步骤2：控制液压泵排量达到最小值；
步骤3：控制控制阀（1）到达截止位置，使得溢流阀（6）处于溢流状态；
步骤4：控制液压泵排量匀速缓慢提升；
步骤5：液压泵排量持续提升，发动机（4）扭矩逐渐变大，发动机（4）转速开始降低；
步骤6：当发动机（4）的转速降低100r/min时，计算出发动机在此转速下的最大扭矩T；
步骤7：将计算得出的扭矩T代入下列公式计算出发动机在此转速下的最大功率P，
功率P=扭矩T*转速n。
9.如权利要求8所述的发动机功率自动辨识别方法，其特征在于，在步骤6中，计算扭矩T的具体过程为，
记录此时液压泵的排量Q和压力F，将排量Q和压力F代入下列公式：
扭矩T=排量Q*压强p/2π。
10.如权利要求9所述的发动机功率自动辨识方法，其特征在于，压力F通过第一压力传感器（3）或第二压力传感器（11）测量得出。
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