CN202831051U - 液压挖掘机高原功率控制自适应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压挖掘机高原功率控制自适应系统，包括主控制器、监控器、GPS控制器、液压泵、比例电磁减压阀、发动机、发动机控制模块、大气压力传感器；主控器通过CAN总线与监控器及GPS控制器总线互连，大气压力传感器电连接于发动机控制模块，发动机控制模块和主控制器通过CAN总线互连，液压泵和发动机机械连接，比例电磁减压阀集成在液压泵上面并和主控制器电连接。有益效果是简化了高原机转换为平原机的调节步骤，增强不同海拔高度的液压泵和发动机功率匹配控制的动态性，提高挖掘机的高原适应性，达到了液压挖掘机节能的效果。

Description

液压挖掘机高原功率控制自适应系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压挖掘机高原功率控制自适应系统，属于液压挖掘机电液控制领域。

背景技术

液压挖掘机是一种被广泛应用于城市基础建设及矿产开发等施工领域的工程机械，近年来由于国家西部大开发宏观政策的影响，中国西部新兴的挖掘机市场开始崛起。但是由于中国西部的大部分地区海拔高度较高，挖掘机的适应性受到限制。因为随着海拔高度的增高，空气变得稀薄，发动机进气受到影响，功率下降。如果此时不调整主泵的吸收功率往往会造成液压挖掘机闷车掉速现象。从而液压挖掘机不能正常的工作。

如图1所示，目前高原机型的开发主要是通过人工调节发动机喷油及进气系统来调节其的高原适应性，同时通过人工调节液压泵的功率调节器来降低液压泵的额定吸收功率，并通过控制器设置高原模式来进行高原功率匹配控制。当高原机器转移到平原后还需要调回原来的状态，模式的调节造成使用的方便。同时这样的控制系统都是根据特定的海拔高度来控制不同海拔高度的功率，缺乏匹配的动态性，造成挖掘机功率利用率不合理。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种液压挖掘机高原功率控制自适应系统，简化高原机转换为平原机的调节步骤，增强不同海拔高度的液压泵和发动机功率匹配控制的动态性，提高挖掘机的高原适应性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种液压挖掘机高原功率控制自适应系统，包括主控制器、监控器、GPS控制器、液压泵、比例电磁减压阀、发动机、发动机控制模块、大气压力传感器；主控器通过CAN总线与监控器及GPS控制器总线互连，大气压力传感器电连接于发动机控制模块，发动机控制模块和主控制器通过CAN总线互连，液压泵和发动机机械连接，比例电磁减压阀集成在液压泵上面并和主控制器电连接；

主控制器2用于接收仪表的自适应命令，分析来自GPS控制器的海拔数据，根据海拔高度结合程序预先设定的值，调节其PWM端口比例电磁减压阀的驱动电流值，并通过总线控制发动机转速；

GPS控制器用于监控并定位海拔高度；

监控器将指令通过总线以数据包的形式上传给主控制器；

比例电磁减压阀其电流的值根据液压泵与发动机预先匹配的不同海拔范围的功率曲线设定其变化值；

大气压力传感器用于监测所处海拔的压力值，并将压力值信息传送至发动机控制模块；发动机控制模块用于采集大气压力传感器的压力值，并根据当前海拔高度调节发动机的喷油量；

发动机用于驱动液压泵运行，且其功率随着海拔高度的变化而改变；

液压泵在发动机的动力作用下运行，且吸收功率随着比例电磁减压阀的驱动电流值的改变而改变。

进一步，的GPS控制器为总线式GPS。

本实用新型的有益效果是：简化了高原机转换为平原机的调节步骤，增强不同海拔高度的液压泵和发动机功率匹配控制的动态性，提高挖掘机的高原适应性，达到了液压挖掘机节能的效果。

附图说明

图1为传统的高原机功率控制原理图；

图2为本实用新型的系统原理图。

图中：1.GPS控制器，2.主控制器，3监控器，41.液压泵，42.比例电磁减压阀，51.大气压力传感器，52.发动机控制模块，53.发动机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图2所示：本实用新型包括主控制器2、监控器3、GPS控制器1、液压泵41、比例电磁减压阀42、发动机53、发动机控制模块52、大气压力传感器51；主控器2通过CAN总线与监控器3及GPS控制器1总线互连，大气压力传感器51电连接于发动机控制模块52，发动机控制模块52和主控制器2通过CAN总线互连，液压泵41和发动机53机械连接，比例电磁减压阀42集成在液压泵41上面并和主控制器2电连接；

主控制器2用于接收仪表的自适应命令，分析来自GPS控制器1的海拔数据，根据海拔高度结合程序预先设定的值，调节其端口比例电磁减压阀42的驱动电流值，并通过总线控制发动机53转速；

GPS控制器1用于监控并定位海拔高度；

监控器3将指令通过总线以数据包的形式上传给主控制器2；

比例电磁减压阀42其电流的值根据液压泵41与发动机53预先匹配的不同海拔范围的功率曲线设定其变化值；

大气压力传感器51用于监测所处海拔的压力值，并将压力值信息传送至发动机控制模块52；

发动机控制模块52用于采集大气压力传感器51的压力值，并根据当前海拔高度调节发动机53的喷油量；

发动机53用于驱动液压泵41运行，且其功率随着海拔高度的变化而改变；

液压泵41在发动机53的动力作用下运行，且吸收功率随着比例电磁减压阀42的驱动电流值的改变而改变。

实施上述限流控制系统时，控制方法包括如下内容：

首先，通过监控器3的按键设置，激活高原自适应模式，监控器3将指令通过总线以数据包的形式上传给主控制器2，同时仪表将记录此时模式状态，仪表的人机交互界面将会提示操作者目前系统处于高原功率控制自适应状态；发动机控制模块52采集大气压力传感器51的压力值，并根据当前海拔高度调节发动机53的喷油量，避免因为发动机53进气不足造成燃油燃烧不完全从而冒黑烟现象的发生；当主控制器2接收到来自仪表的自适应命令后，它将分析来自GPS控制器1的海拔数据；主控制器2将根据目前海拔高度再结合程序预先设定的值，调节比例电磁减压阀42的驱动电流值，并通过总线控制发动机转速。比例电磁减压阀42电流的值将根据液压泵41与发动机53预先匹配的不同海拔范围的功率曲线设定其变化值。当比例电磁减压阀42的驱动电流值改变时，液压泵41的吸收功率发生改变，此功率将自动去适应发动机因高原而发生下降变化后的功率。从而达到高原功率控制自适应的效果。

如果需要取消高原自适应模式状态，可以按照设定步骤取消该状态，取消该状态时控制系统功率控制系统进入一般模式控制状态。

Claims (2)

1.一种液压挖掘机高原功率控制自适应系统，其特征在于包括主控制器、监控器、GPS控制器、液压泵、比例电磁减压阀、发动机、发动机控制模块、大气压力传感器；主控器通过CAN总线与监控器及GPS控制器总线互连，大气压力传感器电连接于发动机控制模块，发动机控制模块和主控制器通过CAN总线互连，液压泵和发动机机械连接，比例电磁减压阀集成在液压泵上面并和主控制器电连接；

所述主控制器用于接收仪表的自适应命令，分析来自GPS控制器的海拔数据，根据海拔高度结合程序预先设定的值，调节比例电磁减压阀的驱动电流值，并通过总线控制发动机转速；

所述GPS控制器用于监控并定位海拔高度；

所述监控器将指令通过总线以数据包的形式上传给主控制器；

所述比例电磁减压阀其电流的值根据液压泵与发动机预先匹配的不同海拔范围的功率曲线设定其变化值；

所述大气压力传感器用于监测所处海拔的压力值，并将压力值信息传送至发动机控制模块；所述发动机控制模块用于采集大气压力传感器的压力值，并根据当前海拔高度调节发动机的喷油量；

所述发动机用于驱动液压泵运行，且其功率随着海拔高度的变化而改变；

所述液压泵在发动机的动力作用下运行，且吸收功率随着比例电磁减压阀的驱动电流值的改变而改变。

2.根据权利要求1所述的一种液压挖掘机高原功率控制自适应系统，其特征在于，所述的GPS控制器为总线式GPS。

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