[发明专利]一种电控发动机和变量液压泵的功率匹配系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种电控发动机和变量液压泵的功率匹配系统及方法。

背景技术

以液压泵驱动工程机械(尤其是挖掘机)的工作效率和节油性能与液压泵和发动机的性能都息息相关。日常的工程作业中，一方面会要求液压泵吸收发动机的最大扭矩，保证液压泵的工作能力和工作效率；另一方面会追求液压泵的吸收功率稳定在发动机的最优功率点，以减少油耗。传统的机械式发动机的外部特性曲线完全由调速器决定，其工作点的扭矩、功率和转速在稳态下有直接对应的关系。在对传统机械式发动机与液压泵之间进行功率匹配时，主要控制发动机的主轴转速，以主轴转速作为闭环控制的反馈值，以达到传统机械式发动机为液压泵提供最大扭矩的目的。

而采用电控发动机驱动液压泵工作时，对电控发动机进行调速比较灵活，发动机控制器与多种传感器连接，当传感器接收到转速发生异常的信号时，会由发动机控制器通过进油量自动调节转速，以达到转速恒定的目的。但是，如果电控发动机发生掉速时，完全由其发动机控制器控制进油量来进行调节，会导致能源消耗大。并且单靠发动机控制器进行电控发动机转速调节时，在某些液压泵吸收功率突然增大的场合，会出现调节不及时的状况，导致变量液压泵的吸收功率不在电控发动机的最优功率点上的情况发生。

发明内容

本发明提供了一种电控发动机和变量液压泵的功率匹配系统及方法，该系统通过减少电控发动机的负荷使得电控发动机的转速得到回升，减小了通过发动机控制器调节电控发动机转速的油耗，同时也使变量液压泵稳定在电控发动机最优功率点上运行。

本发明实施例提供的一种电控发动机和变量液压泵的功率匹配系统，包括：电控发动机、发动机控制器、总控制器、用于控制变量液压泵排液量的比例电磁阀、变量液压泵，其中，

电控发动机，通过联轴器连接变量液压泵，用于驱动变量液压泵运行；

发动机控制器，用于测量电控发动机的实际转速；

总控制器与发动机控制器相连，用于比较所述实际转速和获得的目标转速，如果所述实际转速小于目标转速，且所述目标转速和所述实际转速之间的差值大于设定的门限值，则根据所述差值的大小，向比例电磁阀输出相应大小的微调电流；

比例电磁阀，用于根据接收到的标定电流大小，调节自身阀门达到相应的开度；根据接收到的所述微调电流的大小，调大自身阀门的开度；

变量液压泵，用于在电控发动机的动力作用下运行；在运行过程中，通过比例电磁阀的阀门排液。

所述总控制器，还进一步用于当所述目标转速和所述实际转速之间的差值不大于设定的门限值时，将微调电流按照一设定斜率由初始值趋近于0输出至比例电磁阀；

所述比例电磁阀，还进一步用于当接收到的微调电流按照一设定斜率由初始值趋近于0时，调节阀门逐渐恢复到接收到微调电流前的开度。

所述总控制器，用于根据变量液压泵的性能数据和电控发动机的性能数据获得目标转速。

所述电控发动机控制器与总控制器通过CAN(控制器局域网)相连。

所述总控制器为PID(比例-积分-微分)控制器。

本发明实施例还提供了一种电控发动机和变量液压泵的功率匹配方法，包括：

发动机控制器测量电控发动机实际转速，所述电控发动机用于驱动变量液压泵运行；

总控制器比较所述实际转速和获得的目标转速，如果所述实际转速小于目标转速，且所述目标转速和所述实际转速之间的差值大于设定的门限值，则根据所述差值的大小，向比例电磁阀输出相应大小的微调电流；

比例电磁阀根据接收到的标定电流大小，调节自身阀门达到相应的开度；当比例电磁阀接收到所述微调电流时，根据微调电流的大小，调大自身阀门的开度，所述阀门为变量液压泵在运行过程中的排液阀门。

该方法进一步包括：

如果比较目标转速和所述实际转速之间的差值不大于设定的门限值，则所述总控制器将微调电流按照一设定斜率由初始值趋近于0输出至比例电磁阀；

当比例电磁阀接收到的微调电流按照一设定斜率由初始值趋近于0时，调节阀门逐渐恢复到接收到微调电流前的开度。

所述目标转速根据变量液压泵的性能数据和电控发动机的性能数据获得。

所述电控发动机控制器与总控制器通过CAN相连。

所述总控制器为PID控制器。