CN202833450U - 油路控制系统、动力总成系统及工程机械 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种油路控制系统、动力总成系统及工程机械，该油路控制系统包括：配置为提供不同工作模式的功率模式选择器；配置为控制液压泵和发动机的中央控制器；配置为向中央控制器反馈所述发动机转速信号的转速传感器；配置为控制所述液压泵高压油流量上升速度的节流阀，该节流阀设置在所述液压泵的负载反馈油路上；其中，所述功率模式选择器与所述中央控制器连接，所述中央控制器与所述液压泵和所述发动机连接，所述液压泵与所述发动机连接，所述转速传感器与所述中央控制器、所述发动机连接。本实用新型通过在主液压泵反馈油路上加装管式单通节流阀，能够减少突加负载对发动机瞬态冲击，有效地降低了烟度，而且实施简单、方便，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种油路控制系统、动力总成系统及工程机械。
背景技术
目前，挖掘机在挖掘过程中负载变化非常突然，而且负荷陡升阶段容易出现冒黑烟现象，甚至导致发动机熄火。尽管针对这一问题，对于增压发动机来讲，可以采用增压补偿器来改善；对于电控发动机来讲，可以通过优化标定来改善。
然而，这两种方法均不能从根本上解决负荷陡升阶段出现冒黑烟现象甚至导致发动机熄火这一问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出一种油路控制系统、动力总成系统及工程机械，能解决发动机因负荷陡升而出现的冒黑烟现象，有效地降低了烟度。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一方面，本实用新型提供了一种油路控制系统，该系统包括：配置为提供不同工作模式的功率模式选择器；配置为控制液压泵和发动机的中央控制器；配置为向中央控制器反馈所述发动机转速信号的转速传感器；配置为控制所述液压泵高压油流量上升速度的节流阀，该节流阀设置在所述液压泵的负载反馈油路上；其中，所述功率模式选择器与所述中央控制器连接，所述中央控制器与所述液压泵和所述发动机连接，所述液压泵与所述发动机连接，所述转速传感器与所述中央控制器、所述发动机连接。
优选的是，上述系统还包括：配置为调整所述液压泵的斜盘角度的比例电磁阀，该比例电磁阀与所述中央控制器、所述液压泵连接。
优选的是，上述系统还包括：配置为控制所述发动机油门的油门控制系统，该油门控制系统设置于所述中央控制器和所述发动机之间，用于接收所述中央控制器的指令以控制所述发动机。
优选的是，上述系统还包括：设置在所述液压泵的负载反馈油路上的液控换向阀和电控换向阀，用于控制所述节流阀的端压差；其中，所述电控换向阀的一端与所述中央控制器连接，另一端与所述液控换向阀连接；所述液控换向阀还分别与所述液压泵、所述节流阀连接。
优选的是，上述系统中，所述节流阀为管式单通节流阀，该管式单通节流阀具有与所述负载反馈油路的管道相适应的孔径。
优选的是，上述系统还包括：设置在所述液压泵的负载反馈油路上的液控换向阀和电控换向阀，用于控制所述节流阀的端压差；其中，所述电控换向阀的一端与所述中央控制器连接，另一端与所述液控换向阀连接；所述液控换向阀还分别与所述液压泵、所述节流阀连接。
优选的是，上述系统中，所述节流阀为管式单通节流阀，该管式单通节流阀具有与所述负载反馈油路的管道相适应的孔径。
另一方面，本实用新型还提供一种动力总成系统，该动力总成系统设置有上述的任一种油路控制系统。
又一方面，本实用新型还提供一种工程机械，该工程机械设置有上述的任一种动力总成系统。
优选的是，上述系统中，所述工程机械为挖掘机或堆高机。
相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
本实用新型通过在主液压泵反馈油路上加装管式单通节流阀，能够减少突加负载对发动机瞬态冲击，有效地降低了烟度，而且实施简单、方便，成本低。
所述动力总成系统及所述工程机械设有上述任一种油路控制系统，由于上述任一种油路控制系统具有上述技术效果，因此，设有该油路控制系统的动力总成系统及工程机械也应具备相应的技术效果。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型油路控制系统实施例一的结构框图；
图2为本实用新型油路控制系统实施例二的结构框图；
图3为本实用新型油路控制系统实施例但的结构框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来说明本实用新型的技术方案。
本实用新型的基本思想在于：设计一种油路控制系统，该油路控制系统通过在液压泵的负载反馈油路上加装节流阀，以减少突加负载对发动机的瞬态冲击。为更进一步降低烟度，所述油路控制系统还通过电控换向阀和比例电磁阀的动态控制，以及液控换向阀的开闭调节节流阀两端的压力，来降低液压泵吸收功率陡升率。
下面结合附图，对本实用新型的各优选实施例作进一步说明：
实施例一
如图1所示，其为本实用新型设计的一种油路控制系统实施例一的结构框图，该油路控制系统包括：
配置为提供不同工作模式的功率模式选择器；
配置为控制液压泵和发动机的中央控制器；
配置为向中央控制器反馈所述发动机转速信号的转速传感器；
配置为控制所述液压泵高压油流量上升速度的节流阀，该节流阀设置在所述液压泵的负载反馈油路上。
其中，所述功率模式选择器与所述中央控制器连接，所述中央控制器与所述液压泵和所述发动机连接，所述液压泵与所述发动机连接，所述转速传感器与所述中央控制器、所述发动机连接。
本实施例中，所述节流阀可以采用较为通用的节流阀。但优选的是，所述节流阀为单通节流阀，更为优选的是，所述节流阀为管式单通节流阀。所述管式单通节流阀具有与所述负载反馈油路的管道相适应的孔径。这是因为，所述管式单通节流阀便于安装现有油路上，加工也方便，不至于对现有系统作过大的改动，因此，采用管式单通节流阀的成本低。
需要指出的是，本实施例中，所述管式单通节流阀的孔径需要在挖机上进行大量的试验，通过性能匹配来确定。换句话来讲，合适的孔径是本实施例成功的关键因素之一。当高压的液压油通过节流阀孔的时候，它的节流作用可以有效控制液压泵端液压油的压力和流量，使作用在液压泵上的负载反馈压力上升不至于过大，加载不至于过快，从而降低了液压泵对发动机的输出扭矩的需求，从而避免发动机输出扭矩突然增加过快而冒黑烟的现象。
本实施例中，所述功率模式选择器是根据设有上述油路控制系统的工程机械如挖掘机的工作需要，选择不同的工作模式，每个工作模式段对应挖掘机的发动机某一转速及扭矩输出，所述功率模式选择器将所述转速及扭矩作为转速信号传输给所述中央控制器，所述中央控制器接收到所述转速信号后，做出相应的指令，以调整发动机同时控制液压泵或其它执行元件，实现驾驶员或挖掘机的工作需求。
本实施例中，在主液压泵负载反馈油路上加装管式单通节流阀，并通过节流阀孔径的匹配，加装合适孔径的管式单通节流阀。这不仅能够减缓主液压泵的响应速度，有效控制负载在这个瞬间缓慢增加，一定程度上减缓突加载荷对发动机的瞬态冲击程度，改善挖机瞬态工作烟度，也能够防止负荷陡升导致发动机憋熄火。
因此，本实施例通过单通节流阀的节流作用，控制主泵高压油流量上升速度，在不明显影响挖机工作速度的前提下，减缓突加载荷对发动机的瞬态冲击程度，从而降低瞬态烟度。
实施例二
如图2所示，其为本实用新型油路控制系统实施例二的结构框图。
与上述的实施例一不同的是，本实施例的油路控制系统还配置有调整所述液压泵斜盘角度的比例电磁阀，该比例电磁阀与所述中央控制器、所述液压泵连接。
本实施例中，当外界负载过大时，发动机转速下降，所述转速传感器将发动机的转速作为转速信号传给所述中央控制器，所述中央控制器中配置有针对不同的转速信号进行调控的调控指令，所述调控指令可通过所述中央控制器相应的控制程序计算得到。所述中央控制器将所得到的调控指令传给所述比例电磁阀，所述比例电磁阀接收到所述中央控制器的调控指令后，根据所述调控指令要求作出相应调整，使所述液压泵吸收功率与发动机输出功率良好匹配。并且，本实施例还能够通过转速传感器对所述发动机转速信号的反馈来实现动态控制。
例如：发动机转速下降过大时，说明外界负载很大，本实施例通过调整所述比例电磁阀来控制所述液压泵的斜盘角度，以改变所述液压泵的流量，使所述液压泵吸收功率与发动机输出功率良好匹配，并通过所述节流阀的调节作用，使发动机转速恢复正常变化，此时，所述转速传感器将发动机此时的转速信号反馈到所述中央控制器，如此反复，可实现对所述发动机合液压泵的动态控制，如此，本实施例不至于在挖机工作工程中，因发动机扭矩上升过快，转速下降过大导致冒黑烟，从而更加有效地减少烟度。
优选的是，上述各实施例中所述的油路控制系统，还设有：配置为控制所述发动机油门的油门控制系统，如图2所示，该油门控制系统设置于所述中央控制器和所述发动机之间，用于接收所述中央控制器的指令以控制所述发动机的。
本优选实施例中，当外界负载过大时，发动机转速下降，所述中央控制器将所对应当前发动机转速的调控指令传给所述油门控制系统，所述油门控制系统接收到所述中央控制器的调控指令后，根据所述调控指令要求作出相应调整。例如：发动机转速下降过大时，说明外界负载很大，本实施例通过调整所述油门控制系统来控制所述发动机的进油量，并通过所述节流阀的调节作用，使发动机转速恢复正常变化，此时，所述转速传感器将发动机此时的转速信号反馈到所述中央控制器，如此反复，可实现对所述发动机合液压泵的动态控制，从而更加有效地减少烟度。
需要说明的是，本优选实施例中的所述油门控制系统与所述比例电磁阀可以同时设置在上述的油路控制系统中，也可在所述油门控制系统与所述比例电磁阀中选择其一设置于上述的油路控制系统中。
实施例三
如图3所示，其为本实用新型油路控制系统实施例三的结构框图。
与上述的实施例一、实施例二不同的是，本实施例的油路控制系统还配置有：设置在所述液压泵的负载反馈油路上的液控换向阀和电控换向阀，用于控制所述单通节流阀的端压差；其中，所述电控换向阀的一端与所述中央控制器连接，另一端与所述液控换向阀连接；所述液控换向阀还分别与所述液压泵、所述单通节流阀连接。
1、是否在主泵反馈回路中加装管式单通节流阀，目的在，降低发动机黑烟；
2、是否通过电控换向阀和液控换向阀来调节管式单通节流阀端压差实现液压泵恒流量控制；引入电控换向阀和液控换向阀对节流阀端压差实现控制
本实施例中，当外界负载继续增大，使所述节流阀两端压力达到某限定值时，通过所述电控换向阀、液控换向阀以及比例电磁阀的联合调节作用，调整所述液压泵流量，使所述发动机的输出功率与所述液压泵的吸收功率相匹配，进一步降低挖机工作烟度。
本实施例中，利用所述中央控制器实现更灵活地控制电控换向阀和液控换相阀。上述的联合调节主要包括以下两个方面：
1）当外界负载变化特别大时，所述中央控制器控制所述比例电磁阀，对所述液压泵的斜盘角度进行调整，以改变所述液压泵流量，使所述液压泵的吸收功率与所述发动机的输出功率实现良好匹配，而不至于在挖机工作工程中，发动机扭矩上升过快，转速下降过大导致冒黑烟。本实施例中，还可通过转速传感器对所述发动机转速的实时反馈来实现动态控制。此过程中，所述电控换向阀一直处于关闭。
2）当外界负荷变化不是很大时，为了进一步使液压泵工作更稳定，实现液压泵流量稳定输出，可使所述电控换向阀处于打开状态，当所述液压泵流量增加使所述节流阀的两端压力差超过限值时，所述液控换向阀被迫开启，使所述节流阀两端压力降低，减少所述液压泵流量直至使所述液控换向阀关闭。这样，保证液压泵与发动机两者功率协调，实现降烟。
如果转速下降不大，则说明外界负载不是很大，中央控制器就发出指令停止所述比例电磁阀工作，打开所述电控换向阀，实现单独由液控换向阀和节流阀控制液压泵负载的功能。
由上述各实施例可以看出，本实用新型通过在主液压泵反馈油路上加装管式单通节流阀，能够减少突加负载对发动机瞬态冲击，有效地降低了烟度，而且实施简单、方便，成本低。
并且，本实用新型还通过所述电控换向阀和比例电磁阀的动态控制、所述液控换向阀的开闭调节所述节流阀两端压力，来降低液压泵吸收功率陡升率。这不仅在整体上对整个工程机械系统的改动小，充分利用了挖掘机等工程机械上现有的元件，需要再购买和加工的元件少，而且适用范围广，例如可用于装用增压或非增压柴油机的液压挖机。
本实用新型还提供一种动力总成系统，该动力总成系统设置有如上述任一实施例所述的油路控制系统。该动力总成系统中的发动机为增压发动机和非增压发动机两种，例如：增压柴油机。
本实用新型还提供一种工程机械，该工程机械设置有任一实施例所述的动力总成系统。
所述工程机械如挖机、堆高机等具有可采用加装节流阀等方式进行降烟的动力总成系统。本实施例中，所述工程机械为挖掘机或堆高机。
所述动力总成系统及所述工程机械设有上述任一种油路控制系统，由于上述任一种油路控制系统具有上述技术效果，因此，设有该油路控制系统的动力总成系统及工程机械也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种油路控制系统，其特征在于，该系统包括：
配置为提供不同工作模式的功率模式选择器；
配置为控制液压泵和发动机的中央控制器；
配置为向中央控制器反馈所述发动机转速信号的转速传感器；
配置为控制所述液压泵高压油流量上升速度的节流阀，该节流阀设置在所述液压泵的负载反馈油路上；
其中，所述功率模式选择器与所述中央控制器连接，所述中央控制器与所述液压泵和所述发动机连接，所述液压泵与所述发动机连接，所述转速传感器与所述中央控制器、所述发动机连接。
2.根据权利要求1所述的油路控制系统，其特征在于，该系统还包括：
配置为调整所述液压泵的斜盘角度的比例电磁阀，该比例电磁阀与所述中央控制器、所述液压泵连接。
3.根据权利要求1或2所述的油路控制系统，其特征在于，该系统还包括：
配置为控制所述发动机油门的油门控制系统，该油门控制系统设置于所述中央控制器和所述发动机之间，用于接收所述中央控制器的指令以控制所述发动机。
4.根据权利要求3所述的油路控制系统，其特征在于，该系统还包括：设置在所述液压泵的负载反馈油路上的液控换向阀和电控换向阀，用于控制所述节流阀的端压差；
其中，所述电控换向阀的一端与所述中央控制器连接，另一端与所述液控换向阀连接；所述液控换向阀还分别与所述液压泵、所述节流阀连接。
5.根据权利要求4所述的油路控制系统，其特征在于，所述节流阀为管式单通节流阀，该管式单通节流阀具有与所述负载反馈油路的管道相适应的孔径。
6.根据权利要求1或2所述的油路控制系统，其特征在于，该系统还包括：设置在所述液压泵的负载反馈油路上的液控换向阀和电控换向阀，用于控制所述节流阀的端压差；
其中，所述电控换向阀的一端与所述中央控制器连接，另一端与所述液控换向阀连接；所述液控换向阀还分别与所述液压泵、所述节流阀连接。
7.根据权利要求1所述的油路控制系统，其特征在于，所述节流阀为管式单通节流阀，该管式单通节流阀具有与所述负载反馈油路的管道相适应的孔径。
8.一种动力总成系统，其特征在于，该动力总成系统设置有权利要求1至7任一项所述的油路控制系统。
9.一种工程机械，其特征在于，该工程机械设置有权利要求8所述的动力总成系统。
10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为挖掘机或堆高机。
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|---|---|---|---|---|
| CN103397678A (zh) * | 2013-08-13 | 2013-11-20 | 南京工业大学 | 一种发动机和液压泵的功率匹配节能系统及方法 |
| CN114347989A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-04-15 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种车速控制方法及装置 |
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