專利名稱：用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)和方法。更特別地， 本發(fā)明涉及用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)和方法，其能防止混合動力施 工機械中出現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。
背景技術(shù)：
一般而言，現(xiàn)有技術(shù)中諸如挖掘機的施工機械具有液壓驅(qū)動系統(tǒng)，液壓驅(qū)動系統(tǒng) 通過燃料發(fā)動機驅(qū)動液壓泵，并借助于液壓驅(qū)動致動器。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的挖掘機系統(tǒng)的必需扭矩輸出關(guān)系圖。如圖1所示，在現(xiàn)有技 術(shù)的液壓挖掘機中，主控制閥(MCV) 7的打開面積通過使用者對控制桿5的操縱根據(jù)先導(dǎo)閥 6的輸出而被調(diào)整。從液壓泵13排出的液壓流體輸送到相應(yīng)的液壓系統(tǒng)，其流量根據(jù)MCV 7的打開面積而被調(diào)整。由于對液壓泵13的驅(qū)動由燃料發(fā)動機10執(zhí)行，因此其效率相對較 低。在現(xiàn)有技術(shù)的諸如液壓挖掘機的施工機械中，有時需要執(zhí)行諸如極大地改變發(fā)動 機輸出的作業(yè)以應(yīng)對大負(fù)載變化，并且需要通過有效利用發(fā)動機輸出來謀求里程數(shù)的增 力口。因此，利用混合動力車輛中采用的電動發(fā)電機(electric motor-generator)的混合動 力技術(shù)已計劃應(yīng)用于挖掘機。也就是說，已經(jīng)提出了諸如混合動力挖掘機的混合動力施工 機械，其中發(fā)動機連接到電動發(fā)電機。根據(jù)混合動力挖掘機，在執(zhí)行輕負(fù)載操作的情況下， 操作電動發(fā)電機以利用發(fā)動機輸出的一部分給電池充電，而當(dāng)執(zhí)行重負(fù)載操作時，從電池 提供電能以補充發(fā)動機。電動發(fā)電機附接到混合動力挖掘機的發(fā)動機。如果這種電動發(fā)電機突然運轉(zhuǎn)，則 發(fā)動機轉(zhuǎn)速(即每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM))會降低從而引發(fā)發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM)下降的發(fā)生。雖然 發(fā)動機通過自控系統(tǒng)回到其初始轉(zhuǎn)速，但在這個過程中工作性能降低了。并且，在施工機械的操作過程中，當(dāng)負(fù)載極大地改變時，例如負(fù)載突然增加，就會 出現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，同時完整保留現(xiàn)有技術(shù)獲 得的優(yōu)點。本發(fā)明意在改善混合動力挖掘機操作過程中或者由于附接到發(fā)動機的電動發(fā)電 機的突然操作變化而發(fā)生的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM)下降。本發(fā)明還意在提供用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)和方法，其可在發(fā)生RPM下降時，借助于通過電動發(fā)電機的操作而補充發(fā)動機輸出，改善發(fā)動機轉(zhuǎn)速 (RPM)下降。本發(fā)明也意在提供用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)和方法，其可 平穩(wěn)地改變和處理電動發(fā)電機的驅(qū)動信號，以防止由于附接到混合動力施工機械的發(fā)動機 的電動發(fā)電機的突然操作而發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM)的突然變化。在本發(fā)明的一個方面，提供一種用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系 統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)動機；液壓泵，其由發(fā)動機驅(qū)動以用排出的液壓流體驅(qū)動液壓致動器； 電動發(fā)電機，其由發(fā)動機驅(qū)動以發(fā)電，并且作為補充發(fā)動機的電動機而驅(qū)動液壓泵；以及儲 能裝置，其由電動發(fā)電機產(chǎn)生的電能充電，并為電動發(fā)電機的電動機操作供應(yīng)電能，該系統(tǒng) 還包括扭矩檢測裝置，其用于檢測驅(qū)動液壓致動器所需的液壓泵的輸出扭矩；以及混合 動力控制裝置，如果由扭矩檢測裝置檢測到的液壓泵的輸出扭矩變化超過了預(yù)定等級并且 確定將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，混合動力控制裝置控制電動發(fā)電機的電動機操作以補充發(fā)動 機輸出。在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)中，如果由于負(fù)載突然 增加使液壓泵的輸出扭矩變化超過了預(yù)定等級、并且確定將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則混合 動力控制裝置控制電動發(fā)電機的電動機操作，以補充發(fā)動機輸出。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)還包括驅(qū)動控制裝置， 其用于控制電動發(fā)電機的發(fā)電或電動機操作；以及突然操作檢測裝置，其用于檢測電動發(fā) 電機是否突然操作；其中，如果突然操作檢測裝置檢測到的電動發(fā)電機的突然操作所需的 液壓泵的輸出扭矩變化超過了預(yù)定等級、并且確定將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則混合動力控 制裝置平穩(wěn)地處理電動發(fā)電機的突然操作信號并將處理過的信號供應(yīng)到驅(qū)動控制裝置。在本發(fā)明的另一方面，提供一種混合動力施工機械的控制系統(tǒng)中用于控制發(fā)動機 轉(zhuǎn)速的方法，控制系統(tǒng)包括發(fā)動機；液壓泵，其由發(fā)動機驅(qū)動以用排出的液壓流體驅(qū)動液 壓致動器；電動發(fā)電機，其由發(fā)動機驅(qū)動以發(fā)電，并且作為補充發(fā)動機的電動機而驅(qū)動液壓 泵；以及儲能裝置，其由電動發(fā)電機產(chǎn)生的電能充電，并為電動發(fā)電機的電動機操作供應(yīng) 電能；該用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方法包括扭矩檢測步驟檢測驅(qū)動液壓致動器所需的液壓 泵的輸出扭矩；下降確定步驟如果扭矩檢測步驟中檢測到的液壓泵的輸出扭矩變化超過 了預(yù)定等級，則確定發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的可能性；以及混合動力控制步驟如果在下降 確定步驟中確定將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則控制電動發(fā)電機的電動機操作以補充發(fā)動機輸出。在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方法中，如果由于操作期間 負(fù)載的突然增加而使液壓泵的輸出扭矩變化超過了預(yù)定等級，則下降確定步驟確定發(fā)生發(fā) 動機轉(zhuǎn)速下降的可能性。在本發(fā)明的又一方面，提供一種混合動力施工機械的控制系統(tǒng)中用于控制發(fā)動機 轉(zhuǎn)速的方法，控制系統(tǒng)包括發(fā)動機；液壓泵，其由發(fā)動機驅(qū)動以用排出的液壓流體驅(qū)動液 壓致動器；電動發(fā)電機，其由發(fā)動機驅(qū)動以發(fā)電，并且作為補充發(fā)動機的電動機而驅(qū)動液壓 泵；以及儲能裝置，其由電動發(fā)電機產(chǎn)生的電能充電，并為電動發(fā)電機的電動機操作供應(yīng) 電能；該用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方法包括突然操作檢測步驟檢測電動發(fā)電機是否突然操 作；扭矩計算步驟計算根據(jù)在突然操作檢測步驟中檢測到的電動發(fā)電機的突然操作而所需的液壓泵的輸出扭矩；下降確定步驟如果扭矩計算步驟中計算出的液壓泵的輸出扭矩 變化超過了預(yù)定等級，則確定發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的可能性；以及混合動力控制步驟如 果在下降確定步驟中確定了將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則通過平穩(wěn)地處理電動發(fā)電機的突然 操作信號來控制電動發(fā)電機的電動機操作。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，可包括根據(jù)上述技術(shù)特征的不同可能結(jié)合的實施方 式。
借助于上述構(gòu)造，防止了在混合動力挖掘機的操作過程中、或者由于附接到發(fā)動 機的電動發(fā)電機的突然操作變化而發(fā)生的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM)下降。并且，當(dāng)由于諸如挖掘機的施工機械的操作而將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降時，借助于 通過將電動發(fā)電機作為電動機操作而補充發(fā)動機輸出，防止了發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM)下降。并且，通過平穩(wěn)地改變和處理電動發(fā)電機的驅(qū)動信號，防止了發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM) 下降，使得由于附接到混合動力施工機械的發(fā)動機的電動發(fā)電機的突然操作而導(dǎo)致的發(fā)動 機轉(zhuǎn)速的突然變化不會發(fā)生。


從結(jié)合附圖的以下詳述中將更清楚本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點，其 中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的挖掘機系統(tǒng)的必需扭矩輸出關(guān)系圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于混合動力施工機械的控制系統(tǒng)的必需扭矩輸 出關(guān)系圖；圖3A和3B是圖示根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn) 速的系統(tǒng)的構(gòu)造的示意性框圖；圖4是圖示挖掘機的每種發(fā)動機模式下的標(biāo)準(zhǔn)工作數(shù)據(jù)的視圖；圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn) 速的方法的流程圖；以及圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明又一實施方式的用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn) 速的方法的流程圖。
具體實施例方式下文，將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。在該描述中所限定的對象，例如詳 細(xì)構(gòu)造和元件，只是提供用來幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員全面理解本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)，因此本發(fā) 明并不局限于此。首先，將描述一種根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn) 速的系統(tǒng)?，F(xiàn)將描述一種用于混合動力施工機械的控制系統(tǒng)。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于混合動力施工機械的控制系統(tǒng)的必需扭矩輸 出關(guān)系圖。參見圖2，用于混合動力施工機械的控制系統(tǒng)包括發(fā)動機10 ；液壓泵13，其由發(fā) 動機10驅(qū)動，以用排出的液壓流體驅(qū)動液壓致動器15 ；電動發(fā)電機17，其由發(fā)動機10驅(qū)動以發(fā)電，并且作為補充發(fā)動機10的電動機而驅(qū)動液壓泵13 ；以及儲能裝置，例如電池19，其 由電動發(fā)電機17產(chǎn)生的電能充電，并供應(yīng)電能以供電動發(fā)電機17進(jìn)行電動機操作。用于 控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)是在混合動力施工機械的控制系統(tǒng)中用于減 少發(fā)動機轉(zhuǎn)速(每分鐘)的變化的控制系統(tǒng)。 將描述混合動力施工機械中的發(fā)動機10的驅(qū)動過程。如果模式選擇開關(guān)1選定諸 如P模式、H模式、Gl模式或Fl模式的工作模式，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速即發(fā)動機每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM) 設(shè)定到1900RPM、1800RPM、1700RPM、1400RPM等，且這些發(fā)動機轉(zhuǎn)速成為基準(zhǔn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速。 如果存儲于燃料箱4內(nèi)的燃料通過燃料噴射系統(tǒng)3噴射進(jìn)發(fā)動機10，則驅(qū)動發(fā)動機10。混 合動力控制系統(tǒng)50接收用于液壓致動器15的必需扭矩——也就是說由液壓泵13提供的 輸出扭矩——的反饋，并通過控制算法控制電動發(fā)電機17的發(fā)電或電動機操作。根據(jù)電動 發(fā)電機的發(fā)電或電動機操作，確定用于提供液壓泵13的輸出扭矩的現(xiàn)有發(fā)動機10的必需 輸出，該輸出扭矩是液壓致動器15所必需的。為了使現(xiàn)有發(fā)動機10提供必需輸出，發(fā)動機 10的輸出轉(zhuǎn)速以及所需輸出或發(fā)動機輸出反饋回電子控制單元(E-ECU)2。發(fā)動機10的輸 出扭矩因來自燃料箱4并通過燃料噴射系統(tǒng)3的燃料噴射量的變化而改變，燃料噴射量的 變化由電子控制單元(E-ECU) 2控制。圖4是挖掘機的每種發(fā)動機模式下的標(biāo)準(zhǔn)工作數(shù)據(jù)的視圖，并示出根據(jù)挖掘機工 作的發(fā)動機輸出。工作模式的示例可為P模式、H模式、Gl模式、G2模式、Fl模式等。工作 模式用于固定發(fā)動機10的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。例如，如果工作模式設(shè)定到P模式，則發(fā)動機10設(shè) 定到1900RPM。如果發(fā)動機10中不存在負(fù)載，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速保持在1900RPM，而如果由于挖 掘機的使用而使負(fù)載變大，則發(fā)動機轉(zhuǎn)速變得比1900RPM小一點，通過自控系統(tǒng)使更多燃 料噴射進(jìn)發(fā)動機10以保持1900RPM的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。圖3A是圖示根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于控制施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)的構(gòu) 造的示意性框圖。參見圖3A，在用于控制混合施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)中，用于混合施工機械 的控制系統(tǒng)包括發(fā)動機10 ；液壓泵13，其用于驅(qū)動液壓致動器15 ；電動發(fā)電機17，其由發(fā) 動機10驅(qū)動以發(fā)電，并且作為補充發(fā)動機10的電動機而驅(qū)動液壓泵13 ；以及儲能裝置19， 其用產(chǎn)生的電能充電，并供應(yīng)電能以供電動發(fā)電機17進(jìn)行電動機操作。用于控制混合施工 機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)還包括混合動力控制裝置50、以及用于檢測液壓泵13的驅(qū)動液 壓致動器15所需的輸出扭矩的扭矩檢測裝置40。扭矩檢測裝置40檢測液壓泵的驅(qū)動液壓致動器15所需的輸出扭矩。驅(qū)動液壓致 動器15所需的扭矩與從液壓泵13提供的輸出對應(yīng)。優(yōu)選地，扭矩檢測裝置40檢測通過斜 盤14的調(diào)整而從液壓泵13輸出的輸出扭矩。并且，可通過檢測主控制閥(MCV) 7的打開面 積或輸出而檢測該系統(tǒng)所必需的扭矩。參見圖2，主控制閥(MCV) 7的打開面積通過使用者 對控制桿5的操作根據(jù)先導(dǎo)閥6的輸出而被調(diào)整。并且，可通過使用者對控制桿5的操作 而根據(jù)先導(dǎo)閥6的輸出，借助于通過閥電子控制單元(未圖示)調(diào)整液壓泵13的斜盤14， 直接控制液壓泵13的輸出。由液壓泵13排出的流量根據(jù)MCV 7的打開面積進(jìn)行調(diào)整以輸 送到相應(yīng)的液壓系統(tǒng)，或者由閥電子控制單元(未圖示)控制的斜盤14調(diào)整以輸出諸如挖 掘機等施工機械所需的扭矩。如果由扭矩檢測裝置40檢測到的液壓泵13的輸出扭矩變化超過了預(yù)定值，且確定在發(fā)動機10中將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則混合動力控制裝置50控制電動發(fā)電機17的電動機操作，以補充發(fā)動機10的輸出。圖4圖示各模式下的發(fā)動機的使用區(qū)域。雖然在圖4中圖示出若干個模式下的 使用區(qū)域，但一個模式用于實際挖掘機工作時固定地使用若干個小時。如果在工作期間負(fù) 載突然增大，也就是說如果驅(qū)動液壓致動器15所需的扭矩突然增大，則發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速 (RPM)在相當(dāng)大程度上降低。即使現(xiàn)有技術(shù)中的挖掘機也采用了用于防止發(fā)動機的此類轉(zhuǎn) 速降低的裝置，并且例如工作期間發(fā)動機的轉(zhuǎn)速降低限制于100RPM。在根據(jù)本發(fā)明實施方 式的混合施工機械的情況下，附接到發(fā)動機10的電動發(fā)電機17的響應(yīng)速度比發(fā)動機10的 響應(yīng)速度快很多，因此可通過調(diào)整電動發(fā)電機17的輸出而防止發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速(RPM)下 降。優(yōu)選地，如果預(yù)料發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降超過100RPM，則確定發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速下降將發(fā) 生。參見圖4，例如，如果假定液壓致動器15由在H模式下接收的大約30kW的輸出而操作， 則由于90kW輸出的所需負(fù)載，液壓泵13的輸出扭矩從約150Nm突然增大到500Nm，則預(yù)料 H模式下的發(fā)動機轉(zhuǎn)速從約1800RPM降低到1700RPM。在這種情況下，液壓泵13的所需輸 出扭矩通過由混合動力控制裝置50提高電動發(fā)電機17的輸出而被補償，因此防止了發(fā)動 機10的轉(zhuǎn)速下降。在本發(fā)明的另一實施方式中，混合動力控制裝置50控制電動發(fā)電機17的電動機 操作，以在當(dāng)由于工作期間負(fù)載突然增加而使液壓泵13的輸出扭矩變化超過預(yù)定值、并且 因此確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降發(fā)生時，補充發(fā)動機10的輸出。也就是說，通過將電動發(fā)電機17 作為電動機進(jìn)行操作以補充發(fā)動機10的輸出，發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速大致保持恒定，即使需要突 然輸出增加時也是如此，因此可在防止了發(fā)動機10轉(zhuǎn)速(RPM)下降的情況下獲得突然輸 出ο例如，在由于挖掘機的突然操作而發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的情況下，提前計算液壓 致動器15中所需的液壓泵13的輸出扭矩，并且如果預(yù)知轉(zhuǎn)速下降發(fā)生，則將電動發(fā)電機17 作為電動機而驅(qū)動以給發(fā)動機10增加輸出，并因此防止了發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。圖3B是圖示根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn) 速的系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖。在混合動力施工機械中，如果附接到發(fā)動機10的電動發(fā)電機17突然操作，則會發(fā) 生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。參見圖3B，根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)還包括 用于控制電動發(fā)電機17的發(fā)電或電動機操作的驅(qū)動控制裝置、以及用于檢測電動發(fā)電機 17是否突然操作的突然操作檢測裝置70。混合動力控制裝置50平穩(wěn)地處理電動發(fā)電機17的突然操作信號，并且如果根據(jù) 突然操作檢測裝置70檢測到的電動發(fā)電機17的突然操作而需要的液壓泵13的輸出扭矩 變化超過預(yù)定等級、并因此發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降將發(fā)生，則將處理信號供應(yīng)到驅(qū)動控制裝置60。 也就是說，在本發(fā)明的這種實施方式中，通過使電動發(fā)電機17的驅(qū)動信號的預(yù)定量失真， 并平穩(wěn)地施加驅(qū)動信號，防止了發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM)下降。接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機 轉(zhuǎn)速的方法。與上述的根據(jù)本發(fā)明實施方式用于控制施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)的已解 釋部分重復(fù)的部分的解釋將略去。用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方法應(yīng)用到用于混合動力施工機械的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括發(fā)動機10 ；液壓泵13，其由發(fā)動機10 驅(qū)動以用排出的液壓流體驅(qū)動液壓致動器15 ；電動發(fā)電機17，其由發(fā)動機10驅(qū)動以發(fā)電， 并且作為補充發(fā)動機10的電動機而驅(qū)動液壓泵13 ；以及儲能裝置19，其用電動發(fā)電機17 產(chǎn)生的電能充電，并供應(yīng)電能以供電動發(fā)電機17進(jìn)行電動機操作。圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn) 速的方法的流程圖。 參見圖5，根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速 的方法包括扭矩檢測步驟S100、下降確定步驟S200、以及混合動力控制步驟S300。在扭矩檢測步驟SlOO中，檢測為操作液壓致動器15而所需的液壓泵13的輸出扭 矩。優(yōu)選地，借助于檢測通過調(diào)整液壓泵13中的斜盤14而排出的流量所引起的輸出扭矩， 執(zhí)行對液壓泵13的輸出扭矩的檢測。并且，可通過檢測主控制閥(MCV)7的打開面積或輸 出，執(zhí)行對系統(tǒng)的必需扭矩的檢測。在下降確定步驟S200中，如果在扭矩檢測步驟SlOO中檢測到的液壓泵13的輸出 扭矩變化超過預(yù)定值，則確定產(chǎn)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的可能性。優(yōu)選地，如果預(yù)料發(fā)動機轉(zhuǎn)速 下降超過100RPM，則確定將發(fā)生發(fā)動機10的轉(zhuǎn)速下降。在混合動力控制步驟S300中，如果在下降確定步驟S200中確定將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn) 速下降，則控制電動發(fā)電機17的電動機操作以補充發(fā)動機輸出。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，在下降確定步驟S200中，如果由于操作過程中負(fù)載 突然增加使液壓泵13的輸出扭矩變化超過了預(yù)定等級，則確定發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的可 能性。圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明又一實施方式的用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn) 速的方法的流程圖。在混合動力施工機械系統(tǒng)中，如果附接到發(fā)動機10的電動發(fā)電機17突然操作，則 會發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降。參見圖6，根據(jù)本發(fā)明又一實施方式的用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方法 包括突然操作檢測步驟S500、扭矩計算步驟S1000、下降確定步驟S2000、以及混合動力控 制步驟S3000。在突然操作檢測步驟S500中，檢測電動發(fā)電機17是否突然操作。在扭矩計算步驟S1000中，計算根據(jù)在突然操作檢測步驟S500中檢測到的電動發(fā) 電機17的突然操作所需要的液壓泵13的輸出扭矩。在下降確定步驟S2000中，如果在扭矩計算步驟S1000中計算出的液壓泵13的輸 出扭矩變化超過預(yù)定等級，則確定發(fā)動機10發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的可能性。在混合動力控制步驟S3000中，如果在下降確定步驟S2000中確定發(fā)動機10將發(fā) 生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則通過平穩(wěn)地處理電動發(fā)電機17的突然操作信號，控制電動發(fā)電機17 的電動機操作。如上所述，已經(jīng)參照附圖詳述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。通過參閱參照了附圖的 上述實施方式，將清楚本發(fā)明的各方面和各特征以及用于實現(xiàn)各方面和各特征的方法。然 而，本發(fā)明并不局限于上述實施方式，而可以不同形式實施。雖然為了示例性目的已描述了 本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離附圖中公開的本發(fā)明的范圍 和主旨的情況下，多種修改、添加以及替代均是可能的。
權(quán)利要求
一種用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)，包括發(fā)動機；液壓泵，液壓泵由所述發(fā)動機驅(qū)動以用排出的液壓流體驅(qū)動液壓致動器；電動發(fā)電機，電動發(fā)電機由所述發(fā)動機驅(qū)動以發(fā)電，并且作為補充所述發(fā)動機的電動機而驅(qū)動所述液壓泵；以及儲能裝置，儲能裝置由所述電動發(fā)電機產(chǎn)生的電能充電，并為所述電動發(fā)電機的電動機操作供應(yīng)電能；所述系統(tǒng)包括扭矩檢測裝置，扭矩檢測裝置用于檢測驅(qū)動所述液壓致動器所需的液壓泵的輸出扭矩；以及混合動力控制裝置，如果由所述扭矩檢測裝置檢測到的液壓泵的輸出扭矩變化超過了預(yù)定等級、并且確定將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則混合動力控制裝置控制所述電動發(fā)電機的電動機操作以補充發(fā)動機輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，如果由于負(fù)載突然增加使所述液壓泵的輸出扭矩 變化超過了預(yù)定等級、并且確定將發(fā)生所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則所述混合動力控制裝置控 制所述電動發(fā)電機的電動機操作以補充發(fā)動機輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括驅(qū)動控制裝置，驅(qū)動控制裝置用于控制所述電動發(fā)電機的發(fā)電或電動機操作；以及突然操作檢測裝置，突然操作檢測裝置用于檢測所述電動發(fā)電機是否突然操作；其中，如果所述突然操作檢測裝置檢測到的所述電動發(fā)電機的突然操作所需的液壓泵 的輸出扭矩變化超過了預(yù)定等級、并且確定將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則所述混合動力控制 裝置平穩(wěn)地處理所述電動發(fā)電機的突然操作信號并將處理過的信號供應(yīng)到所述驅(qū)動控制裝置ο
4.一種混合動力施工機械的控制系統(tǒng)中用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方法，所述控制系統(tǒng)包 括發(fā)動機；液壓泵，液壓泵由所述發(fā)動機驅(qū)動以用排出的液壓流體驅(qū)動液壓致動器；電動 發(fā)電機，電動發(fā)電機由所述發(fā)動機驅(qū)動以發(fā)電，并且作為補充所述發(fā)動機的電動機而驅(qū)動 所述液壓泵；以及儲能裝置，儲能裝置由所述電動發(fā)電機產(chǎn)生的電能充電，并為所述電動發(fā) 電機的電動機操作供應(yīng)電能；所述方法包括扭矩檢測步驟檢測驅(qū)動所述液壓致動器所需的液壓泵的輸出扭矩；下降確定步驟如果所述扭矩檢測步驟中檢測到的液壓泵的輸出扭矩變化超過了預(yù)定 等級，則確定發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的可能性；以及混合動力控制步驟如果在所述下降確定步驟中確定將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則控制 所述電動發(fā)電機的電動機操作以補充發(fā)動機輸出。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，如果由于操作期間負(fù)載的突然增加而使液壓泵的 輸出扭矩變化超過了預(yù)定等級，則所述下降確定步驟確定發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的可能性。
6.一種混合動力施工機械的控制系統(tǒng)中用于控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方法，所述控制系統(tǒng)包 括發(fā)動機；液壓泵，液壓泵由所述發(fā)動機驅(qū)動以用排出的液壓流體驅(qū)動液壓致動器；電動 發(fā)電機，電動發(fā)電機由所述發(fā)動機驅(qū)動以發(fā)電，并且作為補充所述發(fā)動機的電動機而驅(qū)動 所述液壓泵；以及儲能裝置，儲能裝置由所述電動發(fā)電機產(chǎn)生的電能充電，并為所述電動發(fā) 電機的電動機操作供應(yīng)電能；所述方法包括突然操作檢測步驟檢測所述電動發(fā)電機是否突然操作；扭矩計算步驟計算根據(jù)在所述突然操作檢測步驟中檢測到的所述電動發(fā)電機的突然操作而所需的液壓泵的輸出扭矩；下降確定步驟如果所述扭矩計算步驟中計算出的液壓泵的輸出扭矩變化超過了預(yù)定 等級，則確定發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降的可能性 ；以及混合動力控制步驟如果在所述下降確定步驟中確定將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，則通過 平穩(wěn)地處理所述電動發(fā)電機的突然操作信號來控制所述電動發(fā)電機的電動機操作。
全文摘要
提供一種用于控制混合動力施工機械的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括發(fā)動機；液壓泵，其由發(fā)動機驅(qū)動以用排出的液壓流體驅(qū)動液壓致動器；電動發(fā)電機，其由發(fā)動機驅(qū)動以發(fā)電，并且作為補充發(fā)動機的電動機而驅(qū)動液壓泵；以及儲能裝置，其由電動發(fā)電機產(chǎn)生的電能充電，并為電動發(fā)電機的電動機操作供應(yīng)電能；扭矩檢測裝置，其用于檢測驅(qū)動液壓致動器所需的液壓泵的輸出扭矩；以及混合動力控制裝置，如果由扭矩檢測裝置檢測到的液壓泵的輸出扭矩變化超過了預(yù)定等級、并確定將發(fā)生發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降，該混合動力控制裝置控制電動發(fā)電機的電動機操作以補充發(fā)動機輸出。
文檔編號F02B63/04GK101988290SQ20101021851
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者丁安勻, 姜鍾敏, 李春韓, 趙中善, 金才弘 申請人:沃爾沃建造設(shè)備控股(瑞典)有限公司