[发明专利]混合动力挖掘机自动怠速控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合动力工程机械的自动怠速控制，特别涉及一种混合动力挖掘机的自动怠速控制。所述混合动力工程挖掘机应具有同轴相连的发动机与发电/电动机结构。

背景技术

节能环保是当前人类社会发展所面临的重大课题，日益受到重视。挖掘机是一种应用广泛的工程机械，挖掘机在施工过程中，有很多情况下是需要处于等待状态的，而且这种情况很频繁。这时候为了减少油耗、降低噪音，将发动机转速降低到怠速状态。

传统挖掘机的自动怠速控制为：

1、当检测到手柄无动作时间达到第一空闲时间后，降低发动机转速至高怠速状态；

2、当手柄无动作时间达到第二空闲时间后，降低发动机转速至低怠速状态；

3、在高低怠速状态下检测到手柄有动作时，调节发动机转速至目标工作转速。

中国专利公开号CN102383453A公开了一种混合动力挖掘机的自动怠速控制方法：在传统挖掘机的自动怠速控制基础上，在发动机转速降至高怠速状态时使发电/电动机处于发电状态提高发动机的负荷，提高燃油性。这种方法有效的降低了燃油的消耗，减小了噪音。

但是他存在下述缺点：

1、发动机降速以及升速过程中由于转速变化很大会造成过渡时间很长，影响操作性；

2、虽然发动机在怠速状态油耗较低，但此时发动机的功率都浪费做无用功，燃油性经济性仍然不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种混合动力挖掘机自动怠速控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种混合动力挖掘机自动怠速控制方法，包括具有同轴相连的发动机及发电/电动机结构的混合动力工程机械；设定先导压力阈值、降速时间以及发动机的怠速转速；检测先导手柄压力和发动机的停机时间，当先导手柄压力低于设定的先导压力阈值，以及发动机的停机时间超过设定的降速时间时，将发动机降速到发动机怠速转速；当发动机降低到怠速转速时，检测电容荷电状态，根据检测到的电容荷电状态设定发电/电动机相应的扭矩值为电容充电；当达到发动机停止的设定条件时，停止发动机；当检测到先导手柄压力高于设定的先导压力阈值时，将发动机转速设定为当前油门档位对应的工作转速。

作为对一种混合动力挖掘机自动怠速控制方法的改进：所述设定的先导压力阈值为5～15bar，所述设定的降速时间为5～7s，所述设定的怠速转速为1100rpm。

作为对一种混合动力挖掘机自动怠速控制方法的改进：发动机在降速和升速过程中，发电/电动机分别处于发电和电动状态。

作为对一种混合动力挖掘机自动怠速控制方法的改进：在发动机处于降速和升速过程中，发电/电动机的扭矩值根据实际转速和目标转速差乘以设定的系数K得到。

作为对一种混合动力挖掘机自动怠速控制方法的改进：设定电容荷电状态阈值，当发动机处于怠速转速且电容荷电状态小于设定的电容荷电状态阈值时，发电/电动机处于发电状态。

作为对一种混合动力挖掘机自动怠速控制方法的改进：所述在发动机处于怠速转速且电容荷电状态小于设定电容荷电状态阈值时，发电/电动机的输出扭矩值由以下步骤得到：当发动机刚进入怠速转速时，检测当前电容荷电状态；将当前电容荷电状态和电容荷电状态设定阈值比较，得到对应的发电扭矩值；计算公式为：

初始电容荷电状态指发动机刚进入怠速转速时检测到的电容荷电状态；输出扭矩计算值小于等于零时，输出扭矩设为零；将计算得到的扭矩值与怠速转速下发电/电动机扭矩限制值比较，取较小的值作为输出扭矩值；所述的电容荷电状态设定阈值为0.85～0.9。

作为对一种混合动力挖掘机自动怠速控制方法的改进：所述的发动机停止的设定条件包括先导手柄压力低于设定的先导压力阈值、发动机的停机时间超过设定的降速时间、电容荷电状态达到设定的电容荷电状态阈值、空调没有运行以及发动机冷却水温度大于设定的温度阈值；所述的停机时间设定为10～12s，冷却水的温度阈值设定为70℃。

作为对一种混合动力挖掘机自动怠速控制方法的改进：发动机由停止到起动过程中，发电/电动机扭矩值首先设定为定值，当发动机达到最低起动转速时，发电/电动机扭矩值根据实际转速和目标转速差的乘以设定的系数K得到；所述最低起动转速为200～300rpm。

作为对一种混合动力挖掘机自动怠速控制方法的改进：在停机过程中，当检测到发动机冷却水的温度低于设定温度阈值或空调开关打开时的温度时，起动发动机并将转速设定在怠速转速。

本发明的与现有技术相比，本发明具有以下优点：