[发明专利]动态节能系统及方法、以及工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种动态节能系统及方法、以及使用该动态节能系统及方法的工程机械。

背景技术

目前，工程机械（如起重机）多采用电控发动机和电控变量系统组成动力传动系统，其中，电控发动机带动变量油泵运转，进而带动与变量油泵相连的后续液压系统。这种动力传动系统要求发动机的低速扭矩足够大，可以在不踩油门时满足各吊装工况的动力需求，同时要求转速越低越好。其中，电控变量系统通过操作手柄位置转化成电信号，控制变量泵的排量，来满足主油路的流量需求。

上述这种动力传动系统中，电控变量泵在不同压力及不同转速下存在机械效率和容积效率的差异，而这只能根据操作手对流量的需求对排量进行调整。另外，上述动力传动系统中，发动机在不同转速及不同扭矩下的燃油消耗也相差很大，且系统能耗高。因此，上述这种动力传动系统已无法满足对工程机械日益增高的经济效益和作业效率的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种动态节能系统及方法，能够实现动态节能，提升油泵效率，降低燃油消耗。同时，本发明还提出一种使用该动态节能系统及方法的工程机械。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种动态节能系统，该动态节能系统用于动力传动系统，该动力传动系统设置有发动机和电控变量油泵。该动态节能系统包括：压力传感器，设置于所述电控变量油泵的出口端，测量所述电控变量油泵的出口压力；控制器，与所述压力传感器、所述电控变量油泵及所述发动机分别连接，所述控制器存储有主油路流量及出口压力不同组合下发动机转速与油泵排量的匹配关系；节能开关，设置于所述电控变量油泵的电控手柄和所述控制器之间，所述节能开关闭合时，所述电控手柄与所述控制器连接，并与所述电控变量油泵断开连接。

进一步地，上述系统中，所述发动机转速与油泵排量的匹配关系为：针对不同的主油路流量及出口压力，以所述发动机燃油消耗率与所述电控变量油泵的效率的最小比值为筛选条件，对应选取的发动机转速和油泵排量。

进一步地，上述系统中，所述控制器包括：输入端，与所述节能开关及所述压力传感器连接；处理单元，与所述输入端连接，用于处理所述输入端接收到的电流信号及压力信号，确定当前所需的主油路流量及出口压力；存储单元，用于存储主油路流量及出口压力不同组合下发动机转速与油泵排量的匹配关系；匹配单元，与所述处理单元及所述存储单元连接，用于在所述存储单元中查找与所述主油路流量及出口压力相匹配的发动机转速与油泵排量；输出端，与所述匹配单元、所述电控变量油泵及所述发动机连接，用于分别向发动机和电控变量油泵发送控制指令，使其分别以所查找到的发动机转速与油泵排量进行工作。

进一步地，上述系统中，所述存储单元，用于存储所述电控手柄的位置对应的电流信号与油泵排量的对应关系；所述处理单元，用于基于所述电流信号与油泵排量的对应关系，根据当前电控手柄的电流信号确定当前作业所需的主油路流量。

进一步地，上述系统中，所述控制器还包括：熄火控制单元，与所述处理单元连接，用于当所述出口压力低于预设压力的时间超过设定时长时，向所述发动机发出熄火指令。

另一方面，本发明还提供一种动态节能方法，用于动力传动系统，该动力传动系统设置有发动机和电控变量油泵，该动态节能方法包括：对应所述电控变量油泵的出口压力及主油路流量的不同组合，以发动机燃油消耗率与油泵效率的最小比值作为标准，建立并存储发动机转速与油泵排量的匹配关系；检测并获取当前作业所需的主油路流量及出口压力，并据此所建立的发动机转速与油泵排量的匹配关系中，对应选取发动机转速与油泵排量；将所选取的发动机转速作为控制指令发送给所述发动机，并将所选取的油泵排量发送给电控变量油泵。

进一步地，上述方法中，所述建立并存储发动机转速与油泵排量的匹配关系包括：建立发动机燃油消耗率及油泵效率与发动机转速、出口压力和油泵排量的对应关系；设置所述发动机燃油消耗率与所述油泵效率的最小比值为筛选条件；基于所述筛选条件，为每组主油路流量及出口压力的组合，筛选出相对应的发动机转速和油泵排量，并将所筛选出的发动机转速和油泵排量与主油路流量及出口压力对应存储为匹配组合。