專利名稱：一種電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
以液壓泵驅(qū)動(dòng)工程機(jī)械(尤其是挖掘機(jī))的工作效率和節(jié)油性能與液壓泵和發(fā)動(dòng)機(jī)的性能都息息相關(guān)。日常的工程作業(yè)中，一方面會(huì)要求液壓泵吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩，保證液壓泵的工作能力和工作效率；另一方面會(huì)追求液壓泵的吸收功率穩(wěn)定在發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)功率點(diǎn)，以減少油耗。傳統(tǒng)的機(jī)械式發(fā)動(dòng)機(jī)的外部特性曲線完全由調(diào)速器決定，其工作點(diǎn)的扭矩、功率和轉(zhuǎn)速在穩(wěn)態(tài)下有直接對(duì)應(yīng)的關(guān)系。在對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械式發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵之間進(jìn)行功率匹配時(shí)，主要控制發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速，以主軸轉(zhuǎn)速作為閉環(huán)控制的反饋值，以達(dá)到傳統(tǒng)機(jī)械式發(fā)動(dòng)機(jī)為液壓泵提供最大扭矩的目的。而采用電控發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵工作時(shí)，對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速比較靈活，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器與多種傳感器連接，當(dāng)傳感器接收到轉(zhuǎn)速發(fā)生異常的信號(hào)時(shí)，會(huì)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器通過進(jìn)油量自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到轉(zhuǎn)速恒定的目的。但是，如果電控發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生掉速時(shí)，完全由其發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制進(jìn)油量來進(jìn)行調(diào)節(jié)，會(huì)導(dǎo)致能源消耗大。并且單靠發(fā)動(dòng)機(jī)控制器進(jìn)行電控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時(shí)，在某些液壓泵吸收功率突然增大的場合，會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)不及時(shí)的狀況，導(dǎo)致變量液壓泵的吸收功率不在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)功率點(diǎn)上的情況發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)通過減少電控發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷使得電控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速得到回升，減小了通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制器調(diào)節(jié)電控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的油耗，同時(shí)也使變量液壓泵穩(wěn)定在電控發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)功率點(diǎn)上運(yùn)行。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配系統(tǒng)，包括電控發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、總控制器、用于控制變量液壓泵排液量的比例電磁閥、變量液壓泵， 其中，電控發(fā)動(dòng)機(jī)，通過聯(lián)軸器連接變量液壓泵，用于驅(qū)動(dòng)變量液壓泵運(yùn)行；發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，用于測(cè)量電控發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速；總控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器相連，用于比較所述實(shí)際轉(zhuǎn)速和獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，如果所述實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，且所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值大于設(shè)定的門限值，則根據(jù)所述差值的大小，向比例電磁閥輸出相應(yīng)大小的微調(diào)電流；比例電磁閥，用于根據(jù)接收到的標(biāo)定電流大小，調(diào)節(jié)自身閥門達(dá)到相應(yīng)的開度；根據(jù)接收到的所述微調(diào)電流的大小，調(diào)大自身閥門的開度；變量液壓泵，用于在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作用下運(yùn)行；在運(yùn)行過程中，通過比例電磁閥的閥門排液。所述總控制器，還進(jìn)一步用于當(dāng)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值不大于設(shè)定的門限值時(shí)，將微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0輸出至比例電磁閥；所述比例電磁閥，還進(jìn)一步用于當(dāng)接收到的微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0時(shí)，調(diào)節(jié)閥門逐漸恢復(fù)到接收到微調(diào)電流前的開度。所述總控制器，用于根據(jù)變量液壓泵的性能數(shù)據(jù)和電控發(fā)動(dòng)機(jī)的性能數(shù)據(jù)獲得目標(biāo)轉(zhuǎn)速。所述電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制器與總控制器通過CAN(控制器局域網(wǎng))相連。所述總控制器為PID(比例-積分-微分)控制器。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配方法，包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制器測(cè)量電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，所述電控發(fā)動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)變量液壓泵運(yùn)行；總控制器比較所述實(shí)際轉(zhuǎn)速和獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，如果所述實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，且所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值大于設(shè)定的門限值，則根據(jù)所述差值的大小，向比例電磁閥輸出相應(yīng)大小的微調(diào)電流；比例電磁閥根據(jù)接收到的標(biāo)定電流大小，調(diào)節(jié)自身閥門達(dá)到相應(yīng)的開度；當(dāng)比例電磁閥接收到所述微調(diào)電流時(shí)，根據(jù)微調(diào)電流的大小，調(diào)大自身閥門的開度，所述閥門為變量液壓泵在運(yùn)行過程中的排液閥門。該方法進(jìn)一步包括如果比較目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值不大于設(shè)定的門限值，則所述總控制器將微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0輸出至比例電磁閥；當(dāng)比例電磁閥接收到的微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0時(shí)，調(diào)節(jié)閥門逐漸恢復(fù)到接收到微調(diào)電流前的開度。所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速根據(jù)變量液壓泵的性能數(shù)據(jù)和電控發(fā)動(dòng)機(jī)的性能數(shù)據(jù)獲得。所述電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制器與總控制器通過CAN相連。所述總控制器為PID控制器。本發(fā)明提供的電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配系統(tǒng)及相應(yīng)的方法通過以電控發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速作為反饋信號(hào)，當(dāng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的差值大于設(shè)定門限值時(shí)，輸出微調(diào)電流調(diào)節(jié)比例電磁閥的閥門，以控制變量液壓泵的排液量來達(dá)到降低變量液壓泵的吸收功率，減小電控發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷的效果，電控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速因負(fù)荷減小而得到提升。本發(fā)明的方案達(dá)到了通過減少變量液壓泵的吸收功率而提升電控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，減少了單獨(dú)利用發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速所消耗的能源；還使得變量液壓泵穩(wěn)定在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)功率點(diǎn)運(yùn)行。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的實(shí)施例方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了通過減少電控發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷提升電控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，節(jié)約單純依靠電控發(fā)動(dòng)機(jī)自身的進(jìn)油量調(diào)節(jié)的能源消耗，并使變量液壓泵穩(wěn)定在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)功率點(diǎn)工作，本發(fā)明提供了一種電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配系統(tǒng)的實(shí)施例。下面結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖1所示，電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配系統(tǒng)包括電控發(fā)動(dòng)機(jī)11、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12、總控制器13、用于控制變量液壓泵排液量的比例電磁閥14、變量液壓泵15。電控發(fā)動(dòng)機(jī)11，通過聯(lián)軸器連接變量液壓泵15，用于驅(qū)動(dòng)變量液壓泵運(yùn)行。正常工作時(shí)，電控發(fā)動(dòng)機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)變量液壓泵15運(yùn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12，用于測(cè)量電控發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12通過傳感器測(cè)量出電控發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并發(fā)送至總控制器13。總控制器13與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12相連，用于比較所述實(shí)際轉(zhuǎn)速和獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速， 如果所述實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，且所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值大于設(shè)定的門限值，則根據(jù)所述差值的大小，向比例電磁閥輸出相應(yīng)大小的微調(diào)電流?？偪刂破?3接收到發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12測(cè)量的電控發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，將實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。如果比較得到的結(jié)果為實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，即為發(fā)動(dòng)機(jī)掉速，則總控制器13計(jì)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之差，并將這個(gè)差值再與一個(gè)設(shè)定的門限值作比較，如果差值比設(shè)定的門限值大，則根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間差值的大小，輸出大小相應(yīng)微調(diào)電流，即差值越大輸出的微調(diào)電流越大。輸出的微調(diào)電流用以供給比例電磁閥。較優(yōu)地，總控制器13還用于根據(jù)變量液壓泵15的性能數(shù)據(jù)和電控發(fā)動(dòng)機(jī)11的性能數(shù)據(jù)獲得目標(biāo)轉(zhuǎn)速。目標(biāo)轉(zhuǎn)速根據(jù)變量液壓泵的各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)和電控發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)性能數(shù)據(jù)，結(jié)合變量液壓泵的工作環(huán)境等因素，綜合考慮得出電控發(fā)動(dòng)機(jī)工作的最優(yōu)轉(zhuǎn)速。該最優(yōu)轉(zhuǎn)速也會(huì)設(shè)定給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器以控制電控發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速。電控發(fā)動(dòng)機(jī)11在最優(yōu)轉(zhuǎn)速下帶動(dòng)變量液壓泵15工作。較優(yōu)地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12與總控制器13通過控制器局域網(wǎng)相連?？刂破骶钟蚓W(wǎng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12與總控制器13之間的數(shù)據(jù)傳輸。較優(yōu)地，總控制器為PID控制器。PID控制器常用于將收集到的數(shù)據(jù)和一個(gè)參考值進(jìn)行比較，將差值作為新的輸入值，使得系統(tǒng)的數(shù)據(jù)達(dá)到或保持在參考值。使用PID控制器作為總控制器可根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之差輸出大小相依的微調(diào)電流。比例電磁閥14，根據(jù)接收到的標(biāo)定電流大小，調(diào)節(jié)自身閥門達(dá)到相應(yīng)的開度；當(dāng)比例電磁閥接收到所述微調(diào)電流時(shí)，根據(jù)微調(diào)電流的大小，調(diào)大自身閥門的開度，所述閥門為變量液壓泵在運(yùn)行過程中的排液閥門。比例電磁閥14通過對(duì)閥門開度的控制，控制變量液壓泵15的排液量。當(dāng)變量液壓泵開始工作時(shí)，比例電磁閥14有一恒定電流供給，使其閥門的開度保持不變，控制變量液壓泵的排液量不變，使變量液壓泵的吸收功率不變。當(dāng)比例電磁閥13接收到微調(diào)電流時(shí)，根據(jù)微調(diào)電流的大小控制其閥門相應(yīng)增加開度，擴(kuò)大了變量液壓泵15的排液量。當(dāng)變量液壓泵15的排液量增加時(shí)，變量液壓泵15 的起調(diào)力減小，吸收功率降低。變量液壓泵的吸收功率降低時(shí)，電控發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載減小，電控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速回升。當(dāng)電控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速回升到一定程度后，還需要將變量液壓泵的吸收功率調(diào)整回與電控發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)的最優(yōu)功率相匹配。因此，總控制器13還用于，當(dāng)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值不大于設(shè)定的門限值時(shí)，將微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0輸出至比例電磁閥；比例電磁閥14，還進(jìn)一步用于當(dāng)接收到的微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0時(shí)，調(diào)節(jié)閥門逐漸恢復(fù)到接收到微調(diào)電流前的開度。當(dāng)電控發(fā)動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)速開始回升，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12將其實(shí)際轉(zhuǎn)速發(fā)送至總控制器13，總控制器 13確定目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值小于設(shè)定的門限值，則將微調(diào)電流按照設(shè)定斜率趨近于0輸至比例電磁閥13，比例電磁閥13的閥門隨著微調(diào)電流按照設(shè)定斜率趨近于0而逐漸減少開度，變量液壓泵的排液量也逐漸恢復(fù)到標(biāo)定電流控制比例電磁閥時(shí)的排液量。系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程結(jié)束，變量液壓泵的吸收功率恢復(fù)，與電控發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)功率點(diǎn)匹配。本實(shí)施例的系統(tǒng)中，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器將檢測(cè)到的電控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋至總控制器，總控制器比較所述實(shí)際轉(zhuǎn)速和獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，且所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值大于設(shè)定的門限值時(shí)，總控制器輸出一與所述差值大小相應(yīng)的微調(diào)電流控制比例電磁閥13的閥門增加開度。閥門開度增加，則變量液壓泵的排液量增大，起調(diào)力減小，變量液壓泵的吸收功率減少。變量液壓泵的吸收功率減小，則降低了電控發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，電控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速開始回升。采用這種方法，可減少單純依靠電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)的能量消耗。并且本實(shí)施例中，當(dāng)電控發(fā)動(dòng)機(jī)回升至目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，通過使輸入至比例電磁閥的微調(diào)電流逐漸減小，比例電磁閥的閥門恢復(fù)到經(jīng)微調(diào)電流調(diào)整前，而變量液壓泵的排液量也恢復(fù)至調(diào)整前。這樣，變量液壓泵的吸收功率可恢復(fù)至與電控發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)功率匹配狀態(tài)。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的變量液壓泵與電控發(fā)動(dòng)機(jī)的功率匹配方法，下面結(jié)合附圖對(duì)方法實(shí)施例進(jìn)行說明。如圖2所示，該方法包括步驟S201，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器測(cè)量電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速。電控發(fā)動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)變量液壓泵運(yùn)行。步驟S202，總控制器比較所述實(shí)際轉(zhuǎn)速和獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，如果所述實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，且所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值大于設(shè)定的門限值，則根據(jù)所述差值的大小，向比例電磁閥輸出相應(yīng)大小的微調(diào)電流。步驟S203，當(dāng)比例電磁閥接收到所述微調(diào)電流時(shí)，根據(jù)微調(diào)電流的大小，調(diào)大自身閥門的開度。所述閥門為變量液壓泵在運(yùn)行過程中的排液閥門。在比例電磁閥接收到微調(diào)電流前，有一恒定的標(biāo)定電流供給比例電磁閥。比例電磁閥根據(jù)接收到的標(biāo)定電流大小，調(diào)節(jié)自身閥門達(dá)到相應(yīng)的開度，使變量液壓泵的排液量恒定，則吸收功率恒定。當(dāng)接收到微調(diào)電流時(shí)，比例電磁閥的閥門增大。本實(shí)施例中，當(dāng)轉(zhuǎn)速回升時(shí)，還要恢復(fù)變量液壓泵的吸收功率，則該方法還包括 如果比較目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值不大于設(shè)定的門限值，則所述總控制器將微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0輸出至比例電磁閥；當(dāng)比例電磁閥接收到的微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0時(shí)，調(diào)節(jié)閥門逐漸恢復(fù)到接收到微調(diào)電流前的開度。本步驟用于在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的速度回升后，恢復(fù)變量液壓泵與電控發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)功率匹配的吸收功率。實(shí)施例中的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的獲得方法為總控制器根據(jù)變量液壓泵的性能數(shù)據(jù)和電控發(fā)動(dòng)機(jī)的性能數(shù)據(jù)獲得目標(biāo)轉(zhuǎn)速。較優(yōu)地，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器與總控制器通過控制器局域網(wǎng)相連。較優(yōu)地，總控制器為PID控制器。
本實(shí)施例中的方法流程，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器將檢測(cè)到的電控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋至總控制器，總控制器比較所述實(shí)際轉(zhuǎn)速和獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，當(dāng)所述實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，且所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值大于設(shè)定的門限值時(shí)，總控制器輸出一與所述差值大小相應(yīng)的微調(diào)電流控制比例電磁閥13的閥門增加開度。閥門開度增加，則變量液壓泵的排液量增大，起調(diào)力減小，變量液壓泵的吸收功率減少。變量液壓泵的吸收功率減小，則降低了電控發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，電控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速開始回升。采用這種方法，可減少單純依靠電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)的能量消耗。并且，本實(shí)施例還提供了當(dāng)電控發(fā)動(dòng)機(jī)回升至目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，調(diào)節(jié)變量液壓泵的吸收功率恢復(fù)至與電控發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)功率匹配狀態(tài)的方案。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括電控發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、總控制器、用于控制變量液壓泵排液量的比例電磁閥、變量液壓泵，其中，電控發(fā)動(dòng)機(jī)，通過聯(lián)軸器連接變量液壓泵，用于驅(qū)動(dòng)變量液壓泵運(yùn)行； 發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，用于測(cè)量電控發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速；總控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器相連，用于比較所述實(shí)際轉(zhuǎn)速和獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，如果所述實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，且所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值大于設(shè)定的門限值， 則根據(jù)所述差值的大小，向比例電磁閥輸出相應(yīng)大小的微調(diào)電流；比例電磁閥，用于根據(jù)接收到的標(biāo)定電流大小，調(diào)節(jié)自身閥門達(dá)到相應(yīng)的開度；根據(jù)接收到的所述微調(diào)電流的大小，調(diào)大自身閥門的開度；變量液壓泵，用于在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作用下運(yùn)行；在運(yùn)行過程中，通過比例電磁閥的閥門排液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述總控制器，還進(jìn)一步用于當(dāng)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值不大于設(shè)定的門限值時(shí)，將微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0輸出至比例電磁閥；所述比例電磁閥，還進(jìn)一步用于當(dāng)接收到的微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于 0時(shí)，調(diào)節(jié)閥門逐漸恢復(fù)到接收到微調(diào)電流前的開度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述總控制器，用于根據(jù)變量液壓泵的性能數(shù)據(jù)和電控發(fā)動(dòng)機(jī)的性能數(shù)據(jù)獲得目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器與總控制器通過控制器局域網(wǎng)CAN相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述總控制器為PID比例-積分-微分控制器。
6.一種電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配方法，其特征在于，該方法包括 發(fā)動(dòng)機(jī)控制器測(cè)量電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，所述電控發(fā)動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)變量液壓泵運(yùn)行； 總控制器比較所述實(shí)際轉(zhuǎn)速和獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，如果所述實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，且所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值大于設(shè)定的門限值，則根據(jù)所述差值的大小，向比例電磁閥輸出相應(yīng)大小的微調(diào)電流；比例電磁閥根據(jù)接收到的標(biāo)定電流大小，調(diào)節(jié)自身閥門達(dá)到相應(yīng)的開度；當(dāng)比例電磁閥接收到所述微調(diào)電流時(shí)，根據(jù)微調(diào)電流的大小，調(diào)大自身閥門的開度，所述閥門為變量液壓泵在運(yùn)行過程中的排液閥門。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括如果比較目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值不大于設(shè)定的門限值，則所述總控制器將微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0輸出至比例電磁閥；當(dāng)比例電磁閥接收到的微調(diào)電流按照一設(shè)定斜率由初始值趨近于0時(shí)，調(diào)節(jié)閥門逐漸恢復(fù)到接收到微調(diào)電流前的開度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括總控制器根據(jù)變量液壓泵的性能數(shù)據(jù)和電控發(fā)動(dòng)機(jī)的性能數(shù)據(jù)獲得目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器與總控制器通過CAN相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述總控制器為PID控制器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電控發(fā)動(dòng)機(jī)和變量液壓泵的功率匹配系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電控發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，用于測(cè)量電控發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速；總控制器，用于比較所述實(shí)際轉(zhuǎn)速和獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，實(shí)際轉(zhuǎn)速小于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，且目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值大于設(shè)定的門限值，則根據(jù)所述差值的大小，向比例電磁閥輸出相應(yīng)大小的微調(diào)電流；比例電磁閥，根據(jù)接收到的微調(diào)電流的大小，調(diào)大自身閥門的開度；變量液壓泵在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力作用下運(yùn)行。該系統(tǒng)通過減少電控發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷使得電控發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速得到回升，減小了通過發(fā)動(dòng)機(jī)控制器調(diào)節(jié)電控發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的油耗，同時(shí)也使變量液壓泵穩(wěn)定在電控發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)功率點(diǎn)上運(yùn)行。本發(fā)明還提供了與系統(tǒng)相應(yīng)的方法。
文檔編號(hào)F02D29/04GK102505996SQ201110386398
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者單曉寧, 王科, 陳志 申請(qǐng)人:上海中聯(lián)重科樁工機(jī)械有限公司, 中聯(lián)重科股份有限公司