[发明专利]一种工程机械的动力控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种工程机械的动力控制系统及控制方法。

背景技术

工程机械的动力系统通常包括液压系统和发动机，发动机驱动液压系统的液压泵动作，液压泵驱动液压执行元件动作，液压系统中液压泵的流量决定了执行元件的动作速度。以挖掘机为例，作业时，液压系统中液压泵的流量决定了挖掘的速度。通常由操作人员根据实际工况或实际作业效率需求控制液压系统的流量，液压泵流量为液压泵排量和转速的乘积，而液压泵的转速与带动其转动的发动机转速一致，因此，通常通过单独调节发动机转速或液压泵自身的排量调节机构调节排量，以达到所需流量，满足挖掘速度需求。

现有技术中，存在根据负载信息反馈配合液压泵作出调节，并根据该调节信息获取发动机所需的功率，以使发动机的功率和液压泵的功率与负载变化相适应，从而提高发动机的工作效率。

然而，发动机的功率由发动机转速和输出扭矩共同决定，确定与工况需求相适应的发动机功率后，并未采取有效措施调节发动机转速和扭矩的大小。由于发动机油耗由发动机转速和发动机扭矩决定，在发动机转速和扭矩未得到合理调节的情形下，则发动机油耗无法得到合理控制，则操作成本未得到有效控制。而且，即使发动机油耗得到控制，整个工程机械的动力系统的能耗也可能较高、发动机利用率低。

此外，发动机动力系统的增压系统通常为涡轮增压系统，当发动机从低转速提升到较高工作转速时，受涡轮增压器滞后影响，发动机转速提升较慢，影响系统响应速度。

有鉴于此，如何提供一种能够提高整个工程机械的动力系统的工作效率且降低系统能耗是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的为提供一种工程机械的动力控制方法，该控制方法可以实现液压系统和发动机的联合控制，综合考虑发动机油耗和液压泵效率，从而降低整个动力系统的能耗，提高系统效率。本发明的另一目的是提供一种工程机械的动力控制系统。

为达到本发明的第一目的，本发明提供一种工程机械的动力控制方法，包括下述步骤：

10)预存液压泵流量和液压系统压力以及操作信号的对应关系；根据系统能耗同发动机油耗/液压泵效率的对应关系，建立液压系统压力、液压泵流量以及基准目标转速的对应关系，该对应关系为在特定的液压泵流量和液压系统压力下，对应的基准目标转速对应的系统能耗最低；

20)实时检测实际的液压系统压力和操作信号，并根据操作信号和液压系统压力选择液压泵的目标流量；

30)根据建立的对应关系，获取与实际液压系统压力以及液压泵目标流量对应的基准目标转速；

40)根据基准目标转速确定目标转速，并根据目标转速和目标流量获取的液压泵的目标排量，并获取发动机目标功率；

50)根据目标转速和目标功率控制发动机工作，并根据目标排量控制液压泵工作，以使液压泵的流量达到目标流量。

优选地，

步骤10)中，在系统能耗的对应关系式中，还包括液压系统温度，在特定的液压泵流量、液压系统压力以及液压系统温度下，根据建立的对应关系，获取系统能耗最低时对应的发动机转速，并将该转速设为基准目标转速，建立液压系统压力、液压泵流量、液压系统温度以及基准目标转速的对应关系。

优选地，

步骤20)中，还实时检测发动机的实际转速和实际发动机油耗量；

步骤40)中，根据基准目标转速确定目标转速时，判断基准目标转速对应的发动机油耗量是否大于同等工况下对应的实际发动机油耗量，

是，则确定目标转速＝(实际转速+基准目标转速)/2；

否，则确定目标转速＝基准目标转速。

优选地，

步骤10)中还预存工程机械的的工作模式、各工作模式下液压泵流量和液压系统压力以及操作信号的对应关系；

步骤20)中，选择与当前工作模式、操作信号和液压系统压力对应的液压泵流量为目标流量。

优选地，

步骤10)中，液压系统压力、对应的液压泵流量和基准目标转速确定的发动机输出功率小于或等于发动机的最大输出功率。

优选地，

步骤10)中，还设定发动机油耗量和液压泵输出功率的统计周期，步骤20)中，实时获取液压泵输出功率，并同期计算统计周期内的平均发动机油耗量和平均液压泵输出功率，根据平均系统油耗＝平均发动机油耗量/平均液压泵输出功率，获取平均系统油耗，并显示该平均系统油耗。

优选地，