[发明专利]基于负载的履带起重机发动机控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种基于负载的履带起重机发动机控制方法和装置。

背景技术

目前履带起重机多使用电控柴油发动机，发动机的ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）通过1939总线与起重机PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）之间进行通信。通信内容主要涉及起重机PLC对发动机的基本状态参数监控，主要包括：机油压力、水温、工作时间以及一些其它的发动机报警指示等。起重机PLC对发动机控制主要体现在对发动机的转速控制和发动机极限功率控制上面。例如：图1是起重机PLC对液压泵需求功率控制方法的示意图。所述方法包括：

步骤101，检测操作手柄状态。

步骤102，根据操作手柄状态，确定泵变量控制电流，以便液压泵按照所述泵变量控制电流进行工作。

步骤103，确定当前泵需求功率Pp。起重机PLC根据手柄的输入信号，经过程序内部PID计算后，输出PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）电流信号，通过该信号来控制泵变量电磁铁，从而控制泵的摆脚，即控制液压泵的排量。

步骤104，确定发动机当前转速下的输出功率P。

步骤105，确定判断所述泵需求功率Pp是否小于所述输出功率P；若所述泵需求功率Pp小于所述输出功率P，则执行步骤107；否则，若所述泵需求功率Pp不小于所述输出功率P，执行步骤106。

步骤106，减小泵变量控制电流，然后执行步骤103。当起重机工作时，如果泵的需求功率Pp大于发动机当前转速下的输出功率P，起重机PLC会自动减小泵变量的控制电流，降低泵的排量，以减小泵的需求功率Pp，防止发动机由于扭矩不够产生失速而导致的发动机熄火。

步骤107，保持泵变量控制电流不变。

近几年来，得益于工程机械行业的迅猛发展，应用与工程机械的控制技术也日趋成熟。本来应用汽车电子和通信产业的新技术、新理念也逐步渗透到工程机械领域。随着用户对工程机械的了解和认识逐步加深，工程机械的燃油经济性也逐渐的受到用户的关注。目前，有关发动机节能控制的方法已广泛应用于挖机、旋挖钻机、装载机等工程机械，并取得了很好的使用效果。

目前，应用于履带起重机的节能控制方法，简称之为“自动油门”控制技术，其基本方案包括主控制器，分别与主控制器相连接的操作手柄以及发动机总线。所述控制器与起重机上被控制的液压泵和发动机ECU相连接。操作者通过操作手柄输入控制指令，控制器能自动根据操作手柄的开度，控制发动机转速以及与其匹配的液压泵，使发动机输出功率与液压泵需求功率始终处于最佳匹配，且当操作手柄处于中位时，控制器自动控制发动机处于怠速状态，替代了传统起重机通过手油门及脚油门手动控制的方式，减少操作者对于发动机油门的操作，一定程度上能达到节油的目的。

但是，此种控制方式，当手柄开口从小变大时，发动机转速由小变大，发动机的输出功率也由小变大，对于起重机重载工况是可取的。但是当起重机轻载高速时，由于未对发动机的转速或输出功率进行限制，导致此时发动机处于转速很高，但整机实际使用功率确很小的状态，这种状态从燃油经济性上来讲，是不合理的。

履带起重机是一种负载面很广的工程机械，当起重机在轻载或者空载时，按照满载时设计的发动机功率偏大，根据起重机负载情况的不同，经常会出现“大马拉小车”的现象。而目前的履带起重机对发动机控制方式单一，主要是对发动机转速的控制，通过对发动机转速控制来调节发动机的输出功率，转速越高，发动机输出功率越高，起重机执行机构的速度就越快。这种控制方式将操作者带入一个误区，即：当其起重机执行机构的动作速度达不到要求时，操作者往往会通过提高发动机转速的方式，达到其加快机构的动作的目的。这种方法最大的问题在于操作者无法判断在当前的负载情况下，其通过油门应该控制的合理转速是多少，从而造成了燃油的不必要浪费。

发明内容

鉴于以上技术问题，本发明提供了一种基于负载的履带起重机发动机控制方法和装置，通过选择不同的发动机工作模式，选择不同的预先标定发动机特性曲线与液压系统进行匹配，限制不同工作模式下的最高转速，主要解决了起重机轻载高速时，机构速度和发动机燃油经济性之间的矛盾，同时达到了发动机的精确控制。

根据本发明的一个方面，提供一种基于负载的履带起重机发动机控制方法，包括：

判断工作模式选择单元是否设定了工作模式；