[发明专利]一种挖掘机高海拔功率匹配控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率控制方法，具体涉及一种挖掘机高海拔功率匹配控制方法，尤其是对挖掘机的液压泵输出功率的控制。

背景技术

在日常的建筑生产中，挖掘机是一种常用的工程机械，被广泛应用于房屋建筑的地基开挖及完工后的清理、城市管道铺设、农田水利建设等场合，具有施工灵活、效率高的优点。挖掘机一般由工作装置、回转装置、驾驶室、行走装置和控制装置等部分组成，上述装置动作由挖掘机的动力机构提供动力，其动力部分主要由发动机、液压泵组成，发动机带动油泵旋转，油泵出口的压力油通过工作阀芯分配给各个工作装置，压力油做功后低压回到油箱。

挖掘机在高海拔地区工作时，受高海拔地区空气密度的影响，发动机很难正常工作或有效的工作，这成为制约挖掘机在高海拔地区使用的难题。挖掘机中发动机和液压泵分别为工作装置和行走装置动作提供动力，当挖掘机处于正常工作时，为使行走装置和工作装置同时处于较为合理的高效率工作范围内，往往需要找到发动机和液压泵的最佳联合工作点，这样才能确保挖掘机的整体工作效率，而当挖掘机在高海拔地区工作时，由于大气压力降低，空气中氧气含量减少，挖掘机动力机构中的发动机工作每循环的进气量相对减少，虽然经涡轮增压，但相对于标准状况下，同样模式、同等档位下的输出扭矩和功率均有不同程度的下降，此时若仍按照标准状况下发动机、液压泵的最佳联合工作点匹配控制，必然会引起发动机性能的恶化，并存在以下缺点：①发动机启动困难，令发动机经常性的点火失败，无法启动；②发动机启动后工作无力；③发动机喷油过量，导致燃烧不充分，冒黑烟，污染环境，并且对发动机的损耗较大；④因为长期无法保持在最佳联合工作点运行，因此挖掘机的整体工作效率十分低下。

针对上述问题，目前挖掘机解决高海拔地区工作功率匹配主要是通过调整发动机的最大喷射量或者是在发动机上加装调整喷射量的电子控制装置，同时调整液压泵的最大功率，做到在高海拔地区降低最大供油量，防止发动机冒黑烟，但是该方法存在较大的不足，需要人为判断海拔高度并手动调节，极其不方便，不适合推广使用。

发明内容

本发明目的是提供一种挖掘机高海拔功率匹配控制方法，使用该方法，可控制液压泵的输出功率，使得液压泵输出功率与发动机实际功率匹配。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种挖掘机高海拔功率匹配控制方法，首先通过车载大气压力传感器，测出此地大气压，推算出当前的氧气含量，得到第一修正系数；通过车载GPS，得出当前海拔高度，得到第二修正系数；根据第一修正系数及第二修正系数，对比确定海拔高度，结合发动机功率与海拔的关系，得出发动机在各转速的实际功率，按照实际功率与正常功率的数值比，结合恒定功率控制，调节液压泵输出功率不大于发动机的实际功率。

上述技术方案中，所述挖掘机为现有技术，在挖掘机上装设有大气压力传感器，该大气压力传感器用于检测气体的绝对压强，当挖掘机在高海拔地区工作，利用大气压力传感器检测出当地的大气压力，并根据此大气压力进行逻辑运算，得出当前空气中的氧气含量， p=p0*e^(-Mgh/(RT))，p0为海平面的大气压,M为大气的相对分量(M=28.8),g为重力加速度,R为普通气体常量,T为大气的绝对温度；含氧量与大气压强成正比例函数关系 ，进而得到第一海拔系数H1；再通过挖掘机驾驶室内设置的GPS装置，可以查出当前挖掘机所处地区的海拔高度，得到第二海拔系数H2；根据第一及第二海拔系数，确定实际海拔系数H3，H3=Min(H1,H2)，查表得出当前发动机功率下降系数△W，结合发动机功率与海拔的PQ曲线（压力-流量曲线），计算发动机当前最大输出功率W=W1×(1-△W)×100%，其中W1为发动机在平原的实际输出功率，得出发动机在各种转速的实际功率曲线，按照实际功率与正常功率的数值比，结合恒定功率控制，调整挖掘机的液压泵输出功率不超过发动机的实际功率，计算出泵控电流后输出，从而使得发动机不会冒黑烟。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明通过利用大气压力传感器及车载GPS检测气压计海拔，经逻辑运算得出第一及第二修正系数，根据修正系数结合发动机功率与海拔曲线，得知发动机各转速的实际功率曲线，控制液压泵的输出功率不超过发动机的实际功率，使得液压泵输出功率与发动机实际功率相匹配；

2．本发明中液压泵输出功率与发动机实际功率相匹配，使得发动机处于最佳工况，不会冒黑烟，提高了挖掘机的整体整体工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例一的流程示意图；

图2为本发明实施例一的原理图。