[发明专利]一种提高装载机功率利用率的控制方法

权利要求书

1.一种提高装载机功率利用率的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在发动机ECU内预置三条外特性曲线，分别为动力曲线、标准曲线和经济曲线；

(2)将装载机的循环作业按负载大小分为重载、标准和空载三种工况；

(3)将车速、工作泵压力、转斗油缸压力和动臂油缸压力作为识别信号，根据预设的规则识别装载机所处的工况；

(4)根据不同的工况控制发动机ECU选择对应的外特性曲线工作；其中，当为重载工况时，选择动力曲线；当为标准工况时，选择标准曲线；当为空载工况时，选择经济曲线；所述步骤(2)中，装载机的循环作业具有空载前进、铲装、带载后退、带载前进卸料和空载后退五个作业阶段；其中，铲装作业阶段为重载工况，带载后退和带载前进卸料作业阶段为标准工况，空载前进和空载后退作业阶段为空载工况；所述步骤(3)中，预设的规则包括按照如下步骤对装载机循环工况作业阶段进行识别并判断其处在的工况：

(3.1)对装载机循环工况作业阶段进行识别；

采集装载机作业时工作泵、转斗油缸和动臂油缸的实时压力数据，并获取实时车速和挡位信号数据；

以实时压力数据和实时车速数据建立特征向量；

结合挡位信号数据，将特征向量和各作业阶段的标准特征向量中的对应元素做距离运算，当距离最小时，判断装载机处于该标准特征向量所处于的作业阶段；

(3.2)对作业阶段的识别进行校正；

根据当前识别的作业阶段和前一个识别的作业阶段，并结合循环工况作业阶段顺序，对当前作业阶段进行校正，并输出校正后的作业阶段；

(3.3)根据识别的作业阶段判断装载机所处的工况。

2.根据权利要求1所述的提高装载机功率利用率的控制方法，其特征在于，所述步骤(3.1)中，装载机循环工况作业阶段的标准特征向量的建立方法包括：

以标准操作规程沿着相同路径操作装载机进行循环装载作业，同时采集工作泵、转斗油缸和动臂油缸的压力数据，并同步获取车速数据；

采集得到的压力数据去除奇异点并滤波，然后将每次的循环工况数据按空载前进、铲装、带载后退、带载前进卸料和空载后退分为五个作业阶段，再将每个阶段内的压力数据和速度数据取均值并归一化处理，使其线性调整到[0，1]，归一化具体公式为

式中：f为处理前的数据；为处理后的数据；f_max为同名称作业阶段速度最大值和同名称作业阶段、同位置处压力最大值；f_min为同名称作业阶段速度最小值和同名称作业阶段、同位置处压力最小值；

归一化后，记每个作业阶段标准特征向量X＝[P_bi，P_di，P_zi，V_i]；

式中，b代表工作泵，d代表动臂油缸，z代表转斗油缸；i＝1，2…5，其中，1代表空载前进，2代表铲装，3代表带载后退，4代表带载前进卸料，5代表空载后退段；P_bi为各作业阶段的工作泵压力，P_di为各作业阶段的动臂油缸压力，P_zi为各作业阶段转斗油缸压力，V_i为各作业阶段的速度；P_bi、P_di、P_zi和V_i的值由公式(1)处理后的数据取均值确定。

3.根据权利要求2所述的提高装载机功率利用率的控制方法，其特征在于，建立特征向量是将各监测点的实时压力数据和实时车速数据滤波、取均值再归一化处理，然后建立特征向量，记T＝[t_b，t_d，t_z，t_v]；

式中，t_b为实时的工作泵压力，t_d为实时的动臂油缸压力，t_z为实时的转斗油缸压力，t_v为实时的装载机速度。