[发明专利]极限功率匹配控制系统、方法、装置及工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种极限功率匹配控制系统、方法、装置及一种工程机械。

背景技术

为了降低发动机的成本，节约能耗，在对发动机进行选型时，通常并不按照发动机的最大功率需求进行选型，而是按照能够满足大部分常用工况的功率需求进行选型，这样就存在某种工况下发动机负载功率大于发动机最大功率的情况，此时，发动机就有可能因功率不足而产生熄火。

极限功率匹配控制是目前工程机械为防止发动机熄火而常运用的一种控制技术，其实现的形式多种多样，大多数是通过改变负载敏感变量泵中主泵的斜盘摆角来调节液压系统的流量，从而降低发动机负载功率，使负载功率和发动机特定转速下的最大功率相匹配，实现发动机在某些重载情况下不过载、不熄火。此外，电控发动机通常都包括转速控制器，该转速控制器具有巡航功能，在设定转速下，如果负载功率增大，转速控制器会自动调节喷油量，以匹配负载功率的增加（需要受发动机外特性曲线的限制），通过该方式也可以在某种程度上减少发动机的熄火现象。

本申请的发明人发现，如果操作手柄过快或者因其它因素造成发动机负载扭矩突增，发动机仍然容易产生熄火，这严重制约了产品的操控性和可靠性。

发明内容

本发明实施例提供了一种极限功率匹配控制系统、方法、装置及一种工程机械，用以有效改善因发动机功率不匹配而产生的熄火现象，进而提高产品的操控性和可靠性。

本发明实施例所提供的极限功率匹配控制系统，包括：

发动机控制模块和转速控制器；

控制装置，分别与所述发动机控制模块和所述转速控制器信号连接，用于当发动机的转速低于转速控制器的当前档位对应的转速阈值时，根据负载功率得到与所述负载功率相匹配的发动机转速目标量；向发动机控制模块输出转速调整控制信号，控制发动机的转速增加至所述转速目标量。

在本发明技术方案中，当发动机转速低于当前档位对应的转速阈值时，控制装置会向发动机的发动机控制模块输出转速调整控制信号，使发动机的转速增加至转速目标量，从而使发动机功率与负载功率相匹配，该方案有效改善了因发动机功率不匹配而产生的熄火现象，提高了产品的操控性和可靠性。

优选的，所述控制装置，进一步与所述负载敏感液压系统中负载敏感变量泵的负载敏感流量阀信号连接；用于当发动机的实际扭矩大于发动机的目标扭矩时，根据发动机的实际扭矩与目标扭矩的差值和设定的控制算法得到负载敏感流量阀的第一控制电流；向所述负载敏感流量阀输出所述第一控制电流。

当发动机的转速下降但不低于转速阈值时，控制装置向负载敏感流量阀输出第一控制电流可以调节主泵的排量，从而减小发动机的负载扭矩，改善因发动机扭矩不足而造成的熄火现象。

优选的，控制系统还包括：

设置于负载敏感液压系统主控制阀的进口油路上的比例溢流阀；

分别设置于所述主控制阀进口油路和出口油路上的第一压力传感器和第二压力传感器；

所述控制装置，进一步与所述比例溢流阀、所述第一压力传感器和所述第二压力传感器信号连接，用于当所述发动机的转速低于所述转速阈值时，根据主控制阀的进出口压差，以及存储的发动机转速降至所述转速阈值时主控制阀的标准进口压力得到比例溢流阀的第二控制电流；向比例溢流阀输出所述第二控制电流，调整主控制阀的进口压力至所述标准进口压力。

发动机转速增加过快易造成液压系统流量不稳定，致使执行机构产生速度波动，该方案在发动机转速增加时，向比例溢流阀输出第二控制电流，通过调整比例溢流阀的溢流压力使主控制阀的进口压力维持在标准进口压力（即发动机转速降至转速阈值时主控制阀的进口压力），主控制阀的进出口压差可以维持恒定，液压系统的流量稳定，可以防止执行机构因此产生的速度波动，进一步提高了产品的操控性和可靠性。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种应用于前述技术方案所述极限功率匹配控制系统的极限功率匹配控制方法，包括：

当发动机的转速低于转速控制器的当前档位对应的转速阈值时，根据负载功率得到与所述负载功率相匹配的发动机转速目标量；

向发动机控制模块输出转速调整控制信号，控制发动机的转速增加至所述转速目标量。

当发动机转速低于当前档位对应的转速阈值时，向发动机的发动机控制模块输出转速调整控制信号，使发动机的转速增加至转速目标量，可以使发动机功率与负载功率相匹配，从而有效改善因发动机功率不匹配而产生的熄火现象，提高产品的操控性和可靠性。