[发明专利]发动机转速控制方法、控制系统及臂架式工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及臂架式工程机械技术领域，尤其涉及一种用于控制臂架动作时臂架式工程机械的发动机输出转速的发动机转速控制方法，本发明还涉及一种发动机转速控制系统及具有该发动机转速控制系统的臂架式工程机械。

背景技术

混凝土泵车是一种常见的臂架式工程机械，混凝土泵车广泛用于城市、交通、国防设施等现代化建设工程中，其经济性能的优劣直接关系到施工成本的高低及环境污染的程度，在当今节能环保理念日趋深入人心的情况下，高效、节能、环保的混凝土泵车产品越来越受到青睐。

混凝土泵车的动力系统是通过动力分动箱将发动机的动力传递给液压泵组，液压泵排出的液压油一部分带动混凝土泵工作，另一部分用于驱动臂架结构的各节臂架进行动作。

现有技术中，混凝土泵车臂架动作时，发动机动力系统控制模式均让发动机工作在额定转速下，这种控制模式可以提供充足的动力，同时满足臂架操作时的最大流量需求，不需做动力匹配及流量匹配，控制方法简单，可靠性较高。

上述的发动机动力系统控制模式，将发动机设定在额定转速，动力储备相当充足，设备工作在油耗很高的区域，没有运行在经济工作区，导致底盘动力系统的经济性能下降。

另外，混凝土泵车臂架属于轻载工况，发动机工作在额定转速下，必然使得多余的功率以振动、冲击、噪音等形式消耗掉，由此造成的长期能源浪费是相当严重。

因此，在进行臂架操作时，如何使得发动机始终工作在燃油利用的高效区域，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种发动机转速控制方法，用于控制臂架动作时臂架式工程机械的发动机输出转速，可使得发动机始终工作在燃油利用的高效区域。本发明的第二个目的是提供一种发动机转速控制系统，本发明的第三个目的是提供一种具有上述发动机转速控制系统的臂架式工程机械。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种发动机转速控制方法，用于控制臂架动作时臂架式工程机械的发动机的输出转速，包括：

步骤A，检测液压系统的负载压力及臂架的运动速度；

步骤B，中央控制单元根据所述负载压力、所述臂架的运动速度确定发动机目标转速；

步骤C，中央控制单元将所述发动机目标转速发送给发动机控制单元，发动机控制单元根据发动机反馈的当前速度值，进行转速闭环调节，使发动机的当前速度与所述发动机目标转速一致。

优选的，所述步骤B具体为：中央控制单元根据功率匹配模型、流量匹配模型计算出与所述负载压力、所述臂架的运动速度相匹配的发动机初始控制转速，根据所述发动机初始控制转速确定所述发动机目标转速。

优选的，所述发动机目标转速为所述发动机初始控制转速；或者，

所述中央控制单元获取与所述发动机初始控制转速相对应的发动机区段转速，所述发动机目标转速为所述发动机区段转速。

优选的，采用加装在液压系统中的压力传感器来检测所述负载压力。

优选的，所述臂架的运动速度通过臂架遥控器的推杆推幅及档位来反映。

优选的，所述发动机初始控制转速与所述负载压力、所述推杆推幅之间满足以下关系：n＝f(P，q，T₀，T₁......T_n)，其中，n为发动机初始控制转速，P为负载压力，q为液压泵排量，T₀为旋转臂架所对应的推杆推幅，T₁为第一节臂架所对应的推杆推幅，T_n为第n节臂架所对应的推杆推幅。

本发明提供的发动机转速控制方法包括以下步骤，检测液压系统的负载压力，并检测臂架的运动速度；中央控制单元根据所述负载压力、所述臂架运动速度确定发动机目标转速；中央控制单元将所述发动机目标转速发送给发动机控制单元，发动机控制单元根据发动机反馈的当前速度值，进行闭环调节，使发动机的当前速度与发动机目标转速一致。

这种发动机转速控制方法，采集液压系统的负载压力信号、臂架动作速度信号，计算出满足臂架动力流量需求及发动机输出功率需求的最佳发动机转速，将该最佳发动机转速设定为发动机目标转速，将给发动机目标转速输入给发动机控制单元，发动机实时反馈的当前转速发送给中央控制单元，发动机控制单元根据发动机反馈的当前转速实施PID闭环控制，使得发动机的当前转速工作在设定的发动机目标转速。