[发明专利]一种提高装载机功率利用率的控制方法

说明书

本发明公开了一种提高装载机功率利用率的控制方法，该控制方法利用电喷柴油发动机具有循环供油量可控特性，控制其不同供油量使发动机拥有多条外特性曲线，在装载机的发动机ECU内预置三条具有功率级差的外特性曲线，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，以车速、工作泵压力、转斗油缸压力和动臂油缸压力作为识别信号，通过作业工况识别系统识别判断装载机实时的作业工况，根据不同的作业工况，控制发动机ECU选择合适的外特性曲线来工作，从而提高发动机的功率利用率，降低装载机的燃油消耗率，提高装载机的经济性。

技术领域

本发明涉及装载机控制技术领域，具体涉及一种提高装载机功率利用率的控制方法。

背景技术

发动机的功率曲线一般是指发动机的外特性曲线，发动机的功率曲线必须与负载合理匹配，才能提高发动机功率的利用率，降低燃油消耗。

循环作业是装载机最典型的作业形式，装载机的一个完整循环作业一般包括空载前进、铲装、带载后退、带载前进卸料和空载后退五个阶段，毎个阶段的负载都不相同，对发动机的功率需求呈现明显的阶梯性和周期性。其中铲装阶段所需功率最大，空载前进和空载后退两个阶段所需功率最小，带载后退和带载前进卸料两个阶段所需功率处于两者之间。

目前，装载机发动机的功率是根据铲装阶段所需最大功率进行匹配设计，但在其它作业阶段中，发动机都处于部分负荷状态，存在功率损失，降低了燃油经济性。鉴于这种匹配存在功率损失，若在不同作业阶段按功率需求匹配不同额定功率的发动机，则既能满足作业要求，又能提高发动机的功率利用率，从而提升装载机的燃油经济性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种提高装载机功率利用率的控制方法，通过该控制方法，使得装载机在不同作业阶段的功率需求与发动机匹配更合理，在提高发动机功率利用率的同时降低装载机的燃油消耗率，提高装载机的经济性。

技术方案：本发明所述的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。

其中，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。