用于起重機(jī)的節(jié)能控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于起重機(jī)的節(jié)能控制方法和系統(tǒng)。其中速度傳感器將實(shí)時檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提供給主控制器，主控制器將接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，以計算出轉(zhuǎn)速偏差，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整液壓泵的排量，從而使液壓泵的吸收功率與發(fā)動機(jī)的輸出功率相匹配。本發(fā)明針對不同的工況需求，通過調(diào)節(jié)液壓泵所輸出的液壓功率，使系統(tǒng)消耗的功率始終追隨發(fā)動機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)-液壓泵-工作機(jī)構(gòu)間的功率實(shí)時匹配，使發(fā)動機(jī)穩(wěn)定地運(yùn)行在合理的經(jīng)濟(jì)工況點(diǎn)，從而有效提高燃油的有效利用率，達(dá)到節(jié)能的目的。
【專利說明】用于起重機(jī)的節(jié)能控制方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，特別涉及一種用于起重機(jī)的節(jié)能控制方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]液壓起重機(jī)是一種大功率、多功能的工程機(jī)械，其動力源-發(fā)動機(jī)理想工作點(diǎn)應(yīng)位于低耗油區(qū)，但由于起重機(jī)工作負(fù)載的多變性、作業(yè)時間長、作業(yè)負(fù)荷變化大，平均外載荷只有最大外載荷的50%?60%，能量利用率只有30%左右，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)工作點(diǎn)常處于耗油率較高的區(qū)域，未充分利用燃油能量，整個系統(tǒng)的能量損耗很大；此外采用普通泵的液壓系統(tǒng)，在設(shè)計系統(tǒng)功率匹配方案時，為了避免發(fā)動機(jī)超載掉速，設(shè)定泵的功率曲線必須低于發(fā)動機(jī)的功率曲線，一般僅設(shè)定為發(fā)動機(jī)的80%?90%左右，因此起重機(jī)不能充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)的最佳性能，造成功率浪費(fèi)嚴(yán)重。
[0003]鑒于目前能源儲備日趨嚴(yán)峻，因此提高起重機(jī)液壓系統(tǒng)的節(jié)能性越來越成為液壓工作者所追求的目標(biāo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于起重機(jī)的節(jié)能控制方法和系統(tǒng)。針對不同的工況需求，通過調(diào)節(jié)液壓泵所輸出的液壓功率，使系統(tǒng)消耗的功率始終追隨發(fā)動機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)-液壓泵-工作機(jī)構(gòu)間的功率實(shí)時匹配，提高系統(tǒng)的能耗利用率，達(dá)到節(jié)能的目的。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于起重機(jī)的節(jié)能控制方法，包括:
[0006]速度傳感器將實(shí)時檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提供給主控制器；
[0007]主控制器將接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，以計算出轉(zhuǎn)速偏差；
[0008]主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整液壓泵的排量，從而使液壓泵的吸收功率與發(fā)動機(jī)的輸出功率相匹配。
[0009]在一個實(shí)施例中，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整液壓泵的排量的步驟包括:
[0010]主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此調(diào)整液壓泵的排量，其中電磁比例閥和液壓泵變量機(jī)構(gòu)位于液壓泵的先導(dǎo)控制油路上。
[0011]在一個實(shí)施例中，當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此降低液壓泵的排量；
[0012]當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此增加液壓泵的排量。
[0013]在一個實(shí)施例中，第一位置傳感器實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最大位置；
[0014]當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最大位置時，第一位置傳感器向主控制器發(fā)送第一觸發(fā)信號；
[0015]主控制器根據(jù)第一觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最大。
[0016]在一個實(shí)施例中，第二位置傳感器實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最小位置；
[0017]當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最小位置時，第二位置傳感器向主控制器發(fā)送第二觸發(fā)信號；
[0018]主控制器根據(jù)第二觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最小。
[0019]在一個實(shí)施例中，在設(shè)置當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式時，主控制器分別控制油門執(zhí)行器和電磁比例閥的閥芯開度，以便油門執(zhí)行器將油門拉桿拉至與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)的預(yù)定位置上，同時改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便使液壓泵的排量與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于起重機(jī)的節(jié)能控制系統(tǒng)，包括主控制器，速度傳感器，其中:
[0021]速度傳感器，用于將實(shí)時檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提供給主控制器；
[0022]主控制器，用于將接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，以計算出轉(zhuǎn)速偏差，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整液壓泵的排量，從而使液壓泵的吸收功率與發(fā)動機(jī)的輸出功率相匹配。
[0023]在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括位于液壓泵先導(dǎo)控制油路上的電磁比例閥和液壓泵變量機(jī)構(gòu)，其中:
[0024]主控制器具體根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此調(diào)整液壓泵的排量。
[0025]在一個實(shí)施例中，當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此降低液壓泵的排量；
[0026]當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此增加液壓泵的排量。
[0027]在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括第一位置傳感器，其中:
[0028]第一位置傳感器，用于實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最大位置；當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最大位置時，向主控制器發(fā)送第一觸發(fā)信號；
[0029]主控制器根據(jù)第一觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最大。
[0030]在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括第二位置傳感器，其中:
[0031]第二位置傳感器，用于實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最小位置；當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最小位置時，向主控制器發(fā)送第二觸發(fā)信號；
[0032]主控制器根據(jù)第二觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最小。
[0033]在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括油門執(zhí)行器，其中:
[0034]在設(shè)置當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式時，主控制器分別控制油門執(zhí)行器和電磁比例閥的閥芯開度，以便油門執(zhí)行器將油門拉桿拉至與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)的預(yù)定位置上，同時改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便使液壓泵的排量與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)。
[0035]本發(fā)明針對不同的工況需求，通過調(diào)節(jié)液壓泵所輸出的液壓功率，使系統(tǒng)消耗的功率始終追隨發(fā)動機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)-液壓泵-工作機(jī)構(gòu)間的功率實(shí)時匹配，使發(fā)動機(jī)穩(wěn)定地運(yùn)行在合理的經(jīng)濟(jì)工況點(diǎn)，從而有效提高燃油的有效利用率，達(dá)到節(jié)能的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1為本發(fā)明節(jié)能控制方法一個實(shí)施例的示意圖。
[0038]圖2為本發(fā)明節(jié)能控制系統(tǒng)一個實(shí)施例的示意圖。
[0039]圖3為本發(fā)明節(jié)能控制系統(tǒng)另一實(shí)施例的示意圖。
[0040]圖4為實(shí)施本發(fā)明的起重機(jī)用節(jié)能控制系統(tǒng)一個實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對至少一個示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0043]同時，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。
[0044]對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。
[0045]在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。
[0046]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0047]圖1為本發(fā)明節(jié)能控制方法一個實(shí)施例的示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例的方法步驟如下:
[0048]步驟101，速度傳感器將實(shí)時檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提供給主控制器。
[0049]步驟102，主控制器將接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，以計算出轉(zhuǎn)速偏差。
[0050]步驟103，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整液壓泵的排量，從而使液壓泵的吸收功率與發(fā)動機(jī)的輸出功率相匹配。
[0051 ] 優(yōu)選的，主控制器可根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度(通過改變電磁鐵線圈的電流即可調(diào)整閥芯的開度)，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此調(diào)整液壓泵的排量，其中電磁比例閥和液壓泵變量機(jī)構(gòu)位于液壓泵的先導(dǎo)控制油路上。
[0052]例如，當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此降低液壓泵的排量。
[0053]由于降低了液壓泵的排量，從而降低了系統(tǒng)所消耗的功率，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速隨即升高，直至恢復(fù)到最佳狀態(tài)。
[0054]又例如，當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此增加液壓泵的排量。
[0055]由于增加了液壓泵的排量，從而增加了系統(tǒng)所消耗的功率，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速隨即降低，直至恢復(fù)到匹配狀態(tài)。
[0056]通過實(shí)時控制最終使發(fā)動機(jī)工作在設(shè)定的狀態(tài)，確保發(fā)動機(jī)的輸出功率可以被充分利用，維持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在一個小范圍內(nèi)波動，避免了因發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速大幅波動所導(dǎo)致的油耗增加。
[0057]基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的用于起重機(jī)的節(jié)能控制方法，針對不同的工況需求，通過調(diào)節(jié)液壓泵所輸出的液壓功率，使系統(tǒng)消耗的功率始終追隨發(fā)動機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)-液壓泵-工作機(jī)構(gòu)間的功率實(shí)時匹配，使發(fā)動機(jī)穩(wěn)定地運(yùn)行在合理的經(jīng)濟(jì)工況點(diǎn)，從而有效提高燃油的有效利用率，達(dá)到節(jié)能的目的。
[0058]在發(fā)動機(jī)升降速調(diào)整時，為協(xié)調(diào)好油門開度和液壓泵斜盤傾角之間的關(guān)系，在油門拉桿的最大位置和最小位置處分別安裝了 2個位置傳感器，下文中稱之為第一位置傳感器和第二位置傳感器，每當(dāng)油門拉桿達(dá)到這兩個極限位置時，電感線圈的磁通量就會發(fā)生相應(yīng)的變化，檢測到油門此時的位置并向控制器發(fā)出信號。
[0059]例如，第一位置傳感器實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最大位置。當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最大位置時，第一位置傳感器向主控制器發(fā)送第一觸發(fā)信號。主控制器根據(jù)第一觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最大。
[0060]又例如，第二位置傳感器實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最小位置。當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最小位置時，第二位置傳感器向主控制器發(fā)送第二觸發(fā)信號。主控制器根據(jù)第二觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最小。
[0061]根據(jù)作業(yè)模式，可將起重機(jī)工況功率模式設(shè)為4檔:動力模式(發(fā)動機(jī)在全功率工況下工作，對應(yīng)發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速，發(fā)動機(jī)輸出100%功率，起重機(jī)可在高速度強(qiáng)力作業(yè)時用此擋)；經(jīng)濟(jì)模式(重視節(jié)約燃油，對應(yīng)全功率時轉(zhuǎn)速的85%，可在常規(guī)作業(yè)時使用此檔)；輕載模式(進(jìn)行精細(xì)作業(yè)時使用，對應(yīng)全功率時轉(zhuǎn)速的70% );怠速工況(起重機(jī)不工作時，對應(yīng)怠速工況)。在起重機(jī)作業(yè)前，操作人員只要按下某檔功率模式鈕，起重機(jī)就自動在該功率模式下工作，發(fā)動機(jī)的調(diào)速不再由司機(jī)人為控制。
[0062]操作者依據(jù)對外界負(fù)載條件主觀的判斷，設(shè)定發(fā)動機(jī)功率模式。在設(shè)置當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式時，主控制器分別控制油門執(zhí)行器和電磁比例閥的閥芯開度，以便油門執(zhí)行器將油門拉桿拉至與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)的預(yù)定位置上，同時改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便使液壓泵的排量與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)。從而可根據(jù)作業(yè)條件精確地控制動力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，使發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與外界負(fù)載條件合理匹配，真正實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)輸出功率與負(fù)載需求的合理匹配，能量損失大幅減少。
[0063]圖2為本發(fā)明用于起重機(jī)的節(jié)能控制系統(tǒng)一個實(shí)施例的示意圖。如圖2所示，該系統(tǒng)可包括主控制器1，速度傳感器2。其中:
[0064]速度傳感器2，用于將實(shí)時檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提供給主控制器I。
[0065]主控制器1，用于將接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，以計算出轉(zhuǎn)速偏差，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整液壓泵3的排量，從而使液壓泵3的吸收功率與發(fā)動機(jī)的輸出功率相匹配。
[0066]基于本發(fā)明上述實(shí)施例提供的用于起重機(jī)的節(jié)能控制系統(tǒng)，針對不同的工況需求，通過調(diào)節(jié)液壓泵所輸出的液壓功率，使系統(tǒng)消耗的功率始終追隨發(fā)動機(jī)的輸出功率，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)-液壓泵-工作機(jī)構(gòu)間的功率實(shí)時匹配，使發(fā)動機(jī)穩(wěn)定地運(yùn)行在合理的經(jīng)濟(jì)工況點(diǎn)，從而有效提高燃油的有效利用率，達(dá)到節(jié)能的目的。
[0067]圖3為本發(fā)明用于起重機(jī)的節(jié)能控制系統(tǒng)另一實(shí)施例的示意圖。與圖2所示實(shí)施例相比，在圖3所示實(shí)施例中，該系統(tǒng)還可包括位于液壓泵先導(dǎo)控制油路上的電磁比例閥4和液壓泵變量機(jī)構(gòu)5。其中:
[0068]主控制器I具體根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥4的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)5上的壓力，由此調(diào)整液壓泵3的排量。
[0069]優(yōu)選的，當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器I根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥4的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)5上的壓力，由此降低液壓泵3的排量。
[0070]而當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器I根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥4的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)5上的壓力，由此增加液壓泵5的排量。
[0071]在另一實(shí)施例中，如圖3所不,系統(tǒng)還可包括第一位置傳感器6。其中:
[0072]第一位置傳感器6，用于實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最大位置；當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最大位置時，向主控制器I發(fā)送第一觸發(fā)信號。主控制器I根據(jù)第一觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥4的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)5上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最大。
[0073]在又一實(shí)施例中，系統(tǒng)還可包括第二位置傳感器7。其中:
[0074]第二位置傳感器7，用于實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最小位置；當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最小位置時，向主控制器I發(fā)送第二觸發(fā)信號。主控制器I根據(jù)第二觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥4的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)5上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最小。
[0075]在又一實(shí)施例中，如圖3所示，系統(tǒng)還可包括油門執(zhí)行器8。其中:
[0076]在設(shè)置當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式時，主控制器I分別控制油門執(zhí)行器8和電磁比例閥4的閥芯開度，以便油門執(zhí)行器8將油門拉桿拉至與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)的預(yù)定位置上，同時改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)5上的壓力，以便使液壓泵6的排量與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)。
[0077]圖4為實(shí)施本發(fā)明的起重機(jī)用節(jié)能控制系統(tǒng)一個實(shí)施例的示意圖。如圖4所示，主控制器是節(jié)能控制系統(tǒng)的核心樞紐，實(shí)時調(diào)節(jié)液壓泵和柴油機(jī)，使二者始終處于最佳匹配狀態(tài)；電磁比例閥調(diào)節(jié)液壓泵的變量機(jī)構(gòu)。其中在圖4中，標(biāo)記3為液壓泵，標(biāo)記4為電磁比例閥，標(biāo)記5為液壓泵變量機(jī)構(gòu),標(biāo)記9為過濾器,標(biāo)記10為溢流閥,標(biāo)記11為齒輪泵，標(biāo)記12為油箱。
[0078]優(yōu)選的，液壓泵3可以為柱塞變量泵。其中，對于柱塞變量泵斜盤傾角的調(diào)節(jié)和控制是通過在變量泵的先導(dǎo)控制油路上增加一個電磁比例閥實(shí)現(xiàn)，并使被調(diào)整參數(shù)和給定的電流成比例，改變電磁鐵線圈的電流即可調(diào)整閥芯的開度，進(jìn)而改變作用在液壓泵變量活塞上的壓力和位移，由此實(shí)現(xiàn)對液壓泵的變量調(diào)節(jié)。
[0079]速度傳感器將實(shí)時檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提供給主控制器。主控制器將接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，以計算出轉(zhuǎn)速偏差，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整液壓泵3的排量，從而使液壓泵3的吸收功率與發(fā)動機(jī)的輸出功率相匹配。
[0080]在發(fā)動機(jī)升降速調(diào)整時，為協(xié)調(diào)好油門開度和液壓泵斜盤傾角之間的關(guān)系，在油門拉桿的最大位置和最小位置處分別安裝第一位置傳感器和第二位置傳感器，每當(dāng)油門拉桿達(dá)到這兩個極限位置時，電感線圈的磁通量就會發(fā)生相應(yīng)的變化，檢測到油門此時的位置并向控制器發(fā)出信號。主控制器根據(jù)該信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便對液壓泵斜盤傾角進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0081]操作者可依據(jù)對外界負(fù)載條件主觀的判斷，設(shè)定發(fā)動機(jī)功率模式，控制器輸出相應(yīng)指令驅(qū)動油門執(zhí)行器將油門拉至標(biāo)定位置。通過安裝在機(jī)器各個位置的多個相關(guān)的傳感器，將發(fā)動機(jī)功率模式選擇、液壓系統(tǒng)工作壓力、發(fā)動機(jī)實(shí)時轉(zhuǎn)速等有用信息傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，經(jīng)控制系統(tǒng)處理后發(fā)出相應(yīng)的控制信息輸出給油門控制器、電磁比例閥等執(zhí)行元件，根據(jù)作業(yè)條件精確地控制動力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，使發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與外界負(fù)載條件合理匹配，真正實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)輸出功率與負(fù)載需求的合理匹配，能量損失大幅減少。
[0082]優(yōu)選的，在先導(dǎo)控制油路上還設(shè)置過濾器9，用于電磁比例閥由于油液清潔度不達(dá)標(biāo)而發(fā)生卡滯故障，從而可以對變量系統(tǒng)回路起到保護(hù)作用。
[0083]優(yōu)選的，在先導(dǎo)控制油路上還設(shè)置溢流閥10，用于在油路上起到定壓溢流作用，從而起到安全保護(hù)作用。
[0084]通過實(shí)施本發(fā)明，可以得到以下有益效果:
[0085]1、采用分段功率控制理念，實(shí)現(xiàn)了動力系統(tǒng)與作業(yè)工況的功率匹配，提高了能耗利用率；
[0086]2、巧妙利用過濾技術(shù)，有效提升了變量機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定可靠性；
[0087]3、發(fā)動機(jī)的調(diào)速不再由司機(jī)人為控制，而是由電子油門執(zhí)行器控制。
[0088]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0089]本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于起重機(jī)的節(jié)能控制方法，其特征在于，包括: 速度傳感器將實(shí)時檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提供給主控制器； 主控制器將接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，以計算出轉(zhuǎn)速偏差； 主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整液壓泵的排量，從而使液壓泵的吸收功率與發(fā)動機(jī)的輸出功率相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整液壓泵的排量的步驟包括: 主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此調(diào)整液壓泵的排量，其中電磁比例閥和液壓泵變量機(jī)構(gòu)位于液壓泵的先導(dǎo)控制油路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此降低液壓泵的排量； 當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此增加液壓泵的排量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 第一位置傳感器實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最大位置； 當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最大位置時，第一位置傳感器向主控制器發(fā)送第一觸發(fā)信號； 主控制器根據(jù)第一觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于， 第二位置傳感器實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最小位置； 當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最小位置時，第二位置傳感器向主控制器發(fā)送第二觸發(fā)信號； 主控制器根據(jù)第二觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最小。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 在設(shè)置當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式時，主控制器分別控制油門執(zhí)行器和電磁比例閥的閥芯開度，以便油門執(zhí)行器將油門拉桿拉至與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)的預(yù)定位置上，同時改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便使液壓泵的排量與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)。
7.一種用于起重機(jī)的節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括主控制器，速度傳感器，其中: 速度傳感器，用于將實(shí)時檢測到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提供給主控制器； 主控制器，用于將接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，以計算出轉(zhuǎn)速偏差，根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整液壓泵的排量，從而使液壓泵的吸收功率與發(fā)動機(jī)的輸出功率相匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括位于液壓泵先導(dǎo)控制油路上的電磁比例閥和液壓泵變量機(jī)構(gòu)，其中: 主控制器具體根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此調(diào)整液壓泵的排量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于， 當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此降低液壓泵的排量； 當(dāng)接收到的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高于當(dāng)前工作模式下的發(fā)動機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速時，主控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)速偏差調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，由此增加液壓泵的排量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一位置傳感器，其中: 第一位置傳感器，用于實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最大位置；當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最大位置時，向主控制器發(fā)送第一觸發(fā)信號； 主控制器根據(jù)第一觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最大。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二位置傳感器，其中: 第二位置傳感器，用于實(shí)時檢測油門拉桿是否達(dá)到油門拉桿的最小位置；當(dāng)檢測到油門拉桿達(dá)到油門拉桿的最小位置時，向主控制器發(fā)送第二觸發(fā)信號； 主控制器根據(jù)第二觸發(fā)信號，調(diào)整電磁比例閥的閥芯開度，從而改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便將液壓泵斜盤傾角調(diào)整為最小。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括油門執(zhí)行器，其中: 在設(shè)置當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式時，主控制器分別控制油門執(zhí)行器和電磁比例閥的閥芯開度，以便油門執(zhí)行器將油門拉桿拉至與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)的預(yù)定位置上，同時改變作用在液壓泵變量機(jī)構(gòu)上的壓力，以便使液壓泵的排量與當(dāng)前發(fā)動機(jī)功率模式相對應(yīng)。
【文檔編號】B66C13/22GK104326365SQ201410683461
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】張海燕, 胡小冬, 杜建西, 焦國旺 申請人:徐州重型機(jī)械有限公司