[发明专利]工程机械设备及其发动机转速控制方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，更具体地，涉及一种工程机械设备及其发动机转速控制方法、装置和系统。

背景技术

对于负载突增较大的工程机械设备，通常会使发动机转速非正常下降，出现憋车现象。如图1所示的液压挖掘机的控制系统示意图，该系统由油门旋钮（也可以称为调速旋钮）11、电控变量泵12、泵比例阀13、ECM（Electronic Control Module，电子控制模块）14、控制器15、显示器16、转速传感器17及液压泵18等元件组成。当系统处于工作状态时，转速传感器17检测发动机的转速，并通过ECM14将测得的发动机转速发送至控制器15；控制器15根据实际转速与期望转速（也可以称为目标转速）之差进行PID（比例、积分、微分）调节，实时调节泵比例阀的电流，使液压泵的吸收功率始终跟随发动机的输出功率。

基于图1所示的液压挖掘机的控制系统，图2给出了具体的液压挖掘机的控制方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S202，控制器读入驾驶员选择的功率模式和油门旋钮的当前档位；

系统启动，驾驶员通过调节油门旋钮选择当前使用的档位，通过显示器显示的功率模式选择按钮选择对应的功率模式，设定目标转速，这些信息设定后，将传输给控制器；

步骤S204，控制器读入转速传感器检测的发动机的实际转速；

步骤S206，控制器将发动机的实际转速与目标转速比较，根据比较的结果进行PID调节；

步骤S208，控制器输出当前功率模式和油门档位下的电流值至主泵比例阀。

如果实际转速低于目标转速，说明柴油机的负载功率大，这时控制器减小控制电流改变泵比例阀输出，将液压泵的排量变小，使泵的吸收功率降低；如果实际转速高于目标转速，说明柴油机的负载功率小，控制器增大控制电流改变泵比例阀输出，将液压泵的排量变大，使液压泵的吸收功率提高。

上述方式通过改变液压泵的吸收功率，最终使发动机转速稳定在目标转速。但是，如果负载突然增大，由于执行元件比例阀调节具有滞后性，有时会导致短时间的掉速，使转速控制曲线波动大，因此增加了油耗；如果掉速过大，还容易造成发动机憋车熄火；而发动机憋车熄火很容易造成事故，并且容易损伤发动机的使用寿命。

针对上述相关技术中发动机的速度小于目标速度引起发动机憋车熄火的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

为了降低工程机械设备因发动机的速度小于目标速度引起发动机憋车熄火的问题，本发明目的在于提供一种工程机械设备及其发动机转速控制方法、装置和系统。

根据本发明的一方面，提供了一种工程机械设备的发动机转速控制方法，该方法包括：获取工程机械设备的发动机的实际转速；检测发动机的目标转速减去实际转速的差值是否大于设定阈值；如果是，确定当前油门旋钮所处的档位；如果油门旋钮所处的档位为低档位，控制泵比例阀的电流为预先设定的与该低档位对应的电流值。

上述确定当前油门旋钮所处的档位的步骤之后还包括：确定工程机械设备的工作状态及工程机械设备是否有负载；相应地，上述控制泵比例阀的电流为低档位对应的电流值的步骤还包括：当工程机械设备处于运行状态，且工程机械设备有负载时，控制泵比例阀的电流为低档位对应的电流值。

上述确定工程机械设备的工作状态，且工程机械设备是否有负载包括：读取先导压力传感器检测的先导压力，如果先导压力大于压力阈值，确定工程机械设备处于运行状态；读取系统主压力传感器检测的负载压力，如果负载压力大于负载阈值，确定工程机械设备有负载。

上述确定当前油门旋钮所处的档位的步骤之后，上述方法还包括：如果油门旋钮所处的档位为高档位，按照预先设定的比例系数降低泵比例阀的电流。

根据本发明的另一方面，提供了一种工程机械设备的发动机转速控制装置，包括：数据预设模块，用于预先设定与低档位对应的电流值；转速获取模块，用于获取工程机械设备的发动机的实际转速；转速差检测模块，用于检测发动机的目标转速减去转速获取模块获取的实际转速的差值是否大于设定阈值；档位确定模块，用于如果转速差检测模块检测的结果为是，确定当前油门旋钮所处的档位；电流控制模块，用于如果档位确定模块确定油门旋钮所处的档位为低档位，控制泵比例阀的电流为数据预设模块预先设定的与低档位对应的电流值。