CN108204285B - 液压工程机械多曲线功率匹配节能控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制方法，包括以下步骤：S1，设置发动机负载工况、发动机工作档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系，S2，将步骤S1设置的工作模式、档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系、相应参数及主泵的工作参数写入一外接控制器；S3，外接控制器获取控制信号，S4，外接控制器进行计算处理，S5，外接控制器控制发动机控制器及电比例控制阀。本发明设计多组外特性功率扭矩曲线和调速率值与不同的负载工况进行匹配，实现了电控柴油发动机输出多曲线功率扭矩，和液压主泵吸收功率及时匹配，提高了能量利用率，降低了液压工程机械整机的单位燃油消耗率。
Description
技术领域
本发明涉及液压工程机械技术领域，具体涉及一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制***及方法。
背景技术
目前液压工程机械主要制造厂商均采用柴油发动机默认的一条外特性曲线图，采用默认的外特性功率曲线性能和固定的调速率，以液压主泵最大的吸收功率进行功率匹配，来满足液压工程机械设备整机最大作业能力。但在实际施工过程中，液压工程机械设备经常会有重载、经济、轻载等各种工况，对于经济、轻载工作工况时，由于液压***所需要吸收的功率会减少，此时发动机输出功率将大于液压泵所需要的吸收功率，会造成能量浪费。
申请号为201310547845.8的专利文献公开了一种多工作点柴油发动机及其控制方法，通过功率检测单元实时监控柴油发动机的功率输出、负载的功率需求变化的信号传送给ECU进行处理，ECU根据负载需求量确定燃油供给单元工作数量以及每个工作的燃油供给单元工作效率，并将该信号传送至所述多个燃油供给单元处，以中断或恢复所述多个燃油供给单元的工作。该柴油发动机是根据功率检测单元的信号调整发动机内燃烧室喷入柴油的量，与本申请并不相同。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制***及方法，旨在解决现有的发动机采用一组特性功率扭矩曲线会造成消耗的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制***，包括：
外接控制器，设有多条外特性功率扭矩曲线和多组调速率；
发动机控制器，其连接外接控制器和发动机，用于获取主泵负载工况，并反馈给所述外接控制器；
监视仪表显示器，用于进行油门标定、工作模式设置及选择、发动机的外特性功率扭矩曲线设置及选择、调速率设置及选择；
电比例控制阀，用于根据外接控制器选定的外特性功率扭矩曲线和调速率，通过调整期控制电流，进而控制所述主泵的排量。
本发明还提出一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，设置发动机负载工况、发动机工作档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系，包括：
S11，根据发动机负载大小，设置重载H、经济S、轻载L、应急B四种工作模式；
S12，根据发动机固有的最大外特性功率扭矩曲线A0曲线，设置五条外特性功率扭矩曲线：A1曲线、A2曲线、A3曲线、A4曲线、A5曲线，所述A1曲线、A2曲线、A3曲线、A4曲线、A5曲线在某一转速对应的发动机的功率和扭矩，分别为A0曲线中同一转速对应的功率和扭矩的100％、95％、90％、85％、80％；
S13，根据发动机默认设置的调速率B0＝5％，设置五组调速率：B1、B2、B3、B4、B5，B1＝8％，B2＝10％，B3＝15％，B4＝18％，B5＝20％；
S14，设定每种工作模式下、各发动机工作档位，与对应的外特性功率扭矩曲线和调速率的匹配关系为：
在重载H模式时，9～10档对应A1曲线和B5调速率，5～8档对应A2曲线和B4调速率，1～5档对应A3曲线和B3调速率；
在经济S模式时，8～9档对应A2曲线和B5调速率，5～7档对应A3曲线和B4调速率，1～5档对应A3曲线和B3调速率；
在轻载L模式时，7～8档对应A5曲线和B3调速率，4～6档对应A4曲线和B2调速率，1～4档对应A5曲线和B0调速率；
在应急模式时，1～10档都对应A5曲线和B1调速率；
S2，将步骤S1设置的工作模式、档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系、相应参数及主泵的工作参数写入一外接控制器，所述主泵的工作参数包括输出压力P、排量q及用于控制排量q大小的电比例控制阀的控制电流i的一一对应关系；
S3，外接控制器获取控制信号，包括：
S31，使所述外接控制器连接发动机控制器，通过发动机控制器获取与发动机连接的负载的控制输入信号，包括发动机的当前转速n、主泵的当前输出压力Pb；
S32，设置一监视仪表显示器连接在所述外接控制器的输入端，通过所述监视仪表显示器进行工作模式选择、外特性功率扭矩曲线设置及选择、调速率设置及选择；
S4，外接控制器进行计算处理：
外接控制器根据步骤S2中已写入的参数数据，及步骤S3中采集到的控制输入信号数据，计算出负载相应匹配的功率和扭矩，以及调速率，并输出功率扭矩指令和调速率设定指令给发动机控制器；
S5，外接控制器控制发动机控制器及电比例控制阀，包括：
S51，发动机控制器根据接收到的功率扭矩指令，输出对应的功率扭矩及转速，通过联轴器与主泵连接，将动力传递给主泵；
S52，发动机控制器根据接收到的调速率设定指令，通过调速器调整发动机的调速率，使发动机在设定的调速率内及时保证发动机输出相应的功率扭矩曲线及相对稳定的转速；
S53，外接控制器通过一电比例控制阀连接所述主泵，外接控制器输出对应的指令调节电比例控制阀的控制电流i，通过控制电流i改变主泵的排量q，实现输出功率控制。
进一步地，通过所述监视仪表显示器能够进行油门参数标定。
进一步地，所述主泵的工作参数还包括燃油消耗量和油门开度值。
进一步地，步骤S51中，所述发动机控制器根据接收到的功率扭矩指令，与发动机控制器通讯连接，选择油门开度参数，计算发动机需要的喷油时间，由此控制发动机的喷油量，进而调节发动机以需要的转速运行。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果：
一、本发明设置一外接控制器连接发动机控制器，在外接控制器内存储输入多组外特性功率扭矩曲线和多组调速率值，并在外接控制器的输入端连接一监视仪表显示器，通过监视仪表显示器使用户可以选择不同的外特性功率扭矩曲线，由此来与不同的负载工况进行匹配，还可以选择不同的调速率值，来保证输出的功率扭矩和转速稳定。使得用户可以根据不同的负载工况，控制发动机以对应的外特性功率扭矩曲线输出功率扭矩，避免了工程机械在轻载或空载等工况时发动机以最大负荷工作会造成能量浪费过高的问题，本发明实现了电控柴油发动机输出多曲线功率扭矩，和液压主泵吸收功率及时匹配，提高了能量利用率，降低了液压工程机械整机的单位燃油消耗率。
二、本发明还设置一电比例控制阀连接外接控制器和主泵，电比例控制阀通过外接控制器更改其控制电流流量，从而改变输出液压，让泵排量产生变化，按不同的特性功率扭矩曲线输出功率和扭矩，由此根据事先优化设计的功率匹配方案，通过所述外接控制器分别控制发动机控制器和电比例控制阀的电流，来实现节能优化，相当于一台设备同时装有不同功率的发动机，也是采用了两套独立的油门控制***：一套用于正常功率匹配节能控制，另一套备用于紧急情况下使用，整机电控***通过仪表授权进入备用模式后，电比例控制阀通过一个匹配电阻获得一个稳定的电流，发动机的转速通过应急油门控制***进行控制，此时拆除发动机控制器，挖掘机等工程机械依然可以进行普通的工作运行，为维修提供了紧急处理的措施，解决了厂家与客户需求的矛盾。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提出的液压工程机械多曲线功率匹配节能控制方法采用的控制***框图。
本发明的附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 1 | 监视仪表显示器 | 4 | 发动机 |
| 2 | 外接控制器 | 5 | 主泵 |
| 3 | 发动机控制器 | 6 | 电比例控制阀 |
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种液压工程机械多曲线功率控制方法。
请参照图1，本发明首先设置一种液压工程机械多曲线功率节能控制***，包括监视仪表显示器1、外接控制器2、发动机控制器(ECU)3、发动机4、主泵5和电比例控制阀6。
所述发动机4为电控柴油发动机，所述发动机控制器3为发动机4上自带的电子控制器，目前的工程机械上自带的电子控制器内仅设置采用一条外特性功率扭矩曲线和固定的调速率，通过总线来调节发动机的转速和输出功率，这样当液压主泵实际工作时所需要的吸收功率小于发动机的输出功率时，会造成能量浪费，因此，本申请设置一外接控制器2连接发动机控制器3，在外接控制器2内存储输入多组外特性功率扭矩曲线和多组调速率值，并在外接控制器2的输入端连接一监视仪表显示器1，通过监视仪表显示器1使用户可以选择不同的外特性功率扭矩曲线，由此来与不同的负载工况进行匹配，还可以选择不同的调速率值，来保证输出的功率扭矩和转速稳定。
液压工程机械液压泵通过发动机驱动，由发动机的转速控制其排量，而目前的恒功率变量泵液压***性能不完善，主泵工作时沿固有的特性曲线调节其排量，总在最大功率、流量和压力中运行，同样存在能量浪费，因此，本申请还在主泵已有的变量机构之外加装一个电比例控制阀6，所述电比例控制阀6通过所述外接控制器2更改其控制电流流量，从而改变输出液压，让泵排量产生变化，按不同的特性功率扭矩曲线输出功率和扭矩。
基于上述液压工程机械多曲线功率节能控制***，本发明提出一种液压工程机械多曲线功率节能控制方法，包括以下步骤：
S1，设置发动机负载工况、发动机工作档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系，包括：
S11，为了适应不同液压工程机械作业工况，根据发动机负载大小，设置重载H、经济S、轻载L、应急B四种工作模式，以供用户根据工况需求选择；
S12，由于每种工作模式在不同发动机转速时，所需要的发动机功率也不一样，因此设计了多曲线外特性功率扭矩选择功能。
具体地，根据柴油发动机固有的最大外特性功率扭矩曲线A0曲线为基础，依次设计了五条外特性功率扭矩曲线：
A1曲线(A0×100％)、A2曲线(A0×95％)、A3曲线(A0×90％)、A4曲线(A0×85％)、A5曲线(A0×80％)，
所述A1曲线、A2曲线、A3曲线、A4曲线、A5曲线在某一转速对应的发动机的功率和扭矩，分别为A0曲线中同一转速对应的功率和扭矩的100％、95％、90％、85％、80％；并将以上外特性功率扭矩曲线参数存储写入所述外接控制器内。
S13，由于发动机转速的波动影响了液压主泵的功率输出(泵的输出功率＝泵出口压力*出口流量＝泵出口压力*泵排量*泵的转速)，调速率的合理设置会影响到液压挖掘机的作业效率和发动机燃油经济性，一般的柴油发动机默认设置机械调速率为8％，由于目前国Ⅲ标准柴油发动机基本都采用高压共轨电控喷射控制***，相应速度很快，而且比较灵活，输出的功率扭矩和转速比较稳定，正常可以稳定在标准设置值正负50转/分钟。
但不同的调速率对发动机的燃油效率会不一样，因此为了提高燃油使用效率，本发明开发了多组不同的调速率值。
具体地，根据发动机默认设置的调速率B0＝5％，设置五组调速率：B1、B2、B3、B4、B5，且B1＝8％，B2＝10％，B3＝15％，B4＝18％，B5＝20％，并将该多组不同调速率值存储写入所述外接控制器内。
S14，由于Pi＝P×Q/(60η)，
其中:Pi为液压主泵吸收功率，即液压主泵输入功率，单位为kW；
P为液压主泵输出压力，单位为MPa；
Q为液压主泵输出总流量，单位为L/min；
η为液压主泵机械和液压总效率，η＝η1×η2，η1为机械效率，η2为液压效率；
液压主泵为恒功率控制***，通过输出压力P自动调节输出总流量Q，而输出压力P由负载工况决定的，因此液压工程机械在工作过程中，若负载工况产生变化，主泵输出压力P产生变化，主泵流量和吸收功率同样产生变化。由此设置了工作模式和外特性功率扭矩曲线的对应关系；再由于电控发动机的转速主要是根据调速率控制燃油喷油量控制的，调速率高的话，单位喷油量低，调速率低的话，单位喷油量高，根据发动机厂商提供的燃油消耗MAP分布图，当发动机输出功率扭矩满足液压主泵的吸收功率时，尽可能使用高的调速率，工作在单位燃油消耗率低的MAP分布区间，实现降低燃油消耗率，据此，设定每种工作模式下、各发动机工作档位，与对应的外特性功率扭矩曲线和调速率的匹配关系为：
S2，将匹配关系写入外接控制器：
将步骤S1设定的发动机负载压力大小值、档位数和发动机的各外特性功率扭矩曲线参数、调速率值的匹配关系，及主泵的工作参数写入所述外接控制器，
其中，所述主泵功率匹配的工作参数包括输出压力P、排量q、燃油消耗量g、油门开度值；(主泵的输出流量Q＝q×n，单位为L/min，n为发动机转速，单位为rpm)
S3：外接控制器获取控制信号，包括：
S31，使所述外接控制器连接发动机控制器，通过发动机控制器实时获取发动机的当前转速n、主泵当前的输出压力P；
S32，将所述监视仪表显示器连接在所述外接控制器的输入端，所述监视仪表显示器为显示/输入设备，通过该监视仪表显示器可以进行油门标定、工作模式选择、发动机工作档位选择、外特性功率扭矩曲线选择及设置、工作模式选择；
S4，外接控制器进行计算处理：
外接控制器根据步骤S2中已写入的匹配参数数据，及步骤S3中采集到的控制输入信号数据，根据步骤S31中的当前转速n，找出负载相应匹配的功率和扭矩，根据选择的工作模式和发动机工作档位，设定对应的调速率，并输出功率扭矩指令和调速率设定指令给发动机控制器；
同时，所述外接控制器计算出用于控制主泵排量q大小的电比例控制阀6的控制电流i，并输出对应的指令调节电比例控制阀以控制电流i工作，由此控制主泵调节其排量；
S5，外接控制器控制发动机控制器及电比例控制阀，包括：
S51，发动机控制器根据接收到的功率扭矩指令，输出对应的功率扭矩及转速，通过联轴器与主泵连接，将动力传递给所述主泵；
S52，发动机控制器根据接收到的调速率设定指令，通过调速器调整发动机的调速率，使发动机在设定的调速率内及时保证发动机输出相应的功率扭矩曲线及相对稳定的转速；
S53，电比例控制阀6根据控制电流i控制所述主泵5调节其排量，实现主泵5的输出功率控制。
当H\S\L三个工作模式不起作用时，应急模式B可以单独启用，启动一个应急控制单元，用一个匹配好的固定电阻产生一个稳定的控制电流，控制液压主泵输出功率。
以下是本发明多曲线功率匹配节能控制技术在恒天九五公司JV150C液压挖掘机产品上的试验测试情况，同一台设备单位油耗降低了10.77％左右。
JV150C效率油耗改善前数据
JV150C效率油耗测试，机号：JV150CS000163，日期：2017.9.7，环境温度：35.8℃
JV150C效率油耗优化改善后数据对比
JV150C效率油耗测试，机号：JV150CS000163，日期：2017.9.8，环境温度：35.8℃
由优化改善后数据对比可以看出，将本发明所述液压工程机械多曲线功率节能控制***及其控制方法运用于挖掘机进行作业，单斗油耗比显著提升，减少了能量损失。
本发明是优化调节液压***吸收功率与一台发动机根据匹配设置可以输出不同的功率、扭矩、燃油消耗率的动力参数来实现节能；目前其他的技术(不同液压功率来匹配一台发动机固定的动力输出参数)是优化调节液压***吸收功率与发动机固定输出功率动力参数匹配。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制***，其特征在于，包括：
外接控制器，设有多条外特性功率扭矩曲线和多组调速率；
发动机控制器，其连接外接控制器和发动机，用于获取主泵负载工况，并反馈给所述外接控制器；
监视仪表显示器，用于进行油门标定、工作模式设置及选择、发动机的外特性功率扭矩曲线设置及选择、调速率设置及选择；
电比例控制阀，用于根据外接控制器选定的外特性功率扭矩曲线和调速率，通过调整其控制电流，进而控制所述主泵的排量；
所述液压工程机械多曲线功率匹配节能控制***的控制方法为：
S1，设置发动机负载工况、发动机工作档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系，包括：
S11，根据发动机负载大小，设置重载H、经济S、轻载L、应急B四种工作模式；
S12，根据发动机固有的最大外特性功率扭矩曲线A0曲线，设置五条外特性功率扭矩曲线：A1曲线、A2曲线、A3曲线、A4曲线、A5曲线，所述A1曲线、A2曲线、A3曲线、A4曲线、A5曲线在某一转速对应的发动机的功率和扭矩，分别为A0曲线中同一转速对应的功率和扭矩的100%、95%、90%、85%、80%；
S13，根据发动机默认设置的调速率B0=5%，设置五组调速率：B1、B2、B3、B4、B5，B1=8%，B2=10%，B3=15%，B4=18%，B5=20%；
S14，设定每种工作模式下、各发动机工作档位，与对应的外特性功率扭矩曲线和调速率的匹配关系为：
在重载H模式时，9～10档对应A1曲线和B5调速率，5～8档对应A2曲线和B4调速率，1～5档对应A3曲线和B3调速率；
在经济S模式时，8～9档对应A2曲线和B5调速率，5～7档对应A3曲线和B4调速率，1～5档对应A3曲线和B3调速率；
在轻载L模式时，7～8档对应A5曲线和B3调速率，4～6档对应A4曲线和B2调速率，1～4档对应A5曲线和B0调速率；
在应急模式时，1～10档都对应A5曲线和B1调速率；
S2，将步骤S1设置的工作模式、档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系、相应参数及主泵的工作参数写入一外接控制器，所述主泵的工作参数包括输出压力P、排量q及用于控制排量q大小的电比例控制阀的控制电流i的一一对应关系；
S3，外接控制器获取控制信号，包括：
S31，使所述外接控制器连接发动机控制器，通过发动机控制器获取与发动机连接的负载的控制输入信号，包括发动机的当前转速n、主泵的当前输出压力Pb；
S32，设置一监视仪表显示器连接在所述外接控制器的输入端，通过所述监视仪表显示器进行工作模式选择、外特性功率扭矩曲线设置及选择、调速率设置及选择；
S4，外接控制器进行计算处理：
外接控制器根据步骤S2中已写入的参数数据，及步骤S3中采集到的控制输入信号数据，计算出负载相应匹配的功率和扭矩，以及调速率，并输出功率扭矩指令和调速率设定指令给发动机控制器；
S5，外接控制器控制发动机控制器及电比例控制阀，包括：
S51，发动机控制器根据接收到的功率扭矩指令，输出对应的功率扭矩及转速，通过联轴器与主泵连接，将动力传递给主泵；
S52，发动机控制器根据接收到的调速率设定指令，通过调速器调整发动机的调速率，使发动机在设定的调速率内及时保证发动机输出相应的功率扭矩曲线及相对稳定的转速；
S53，外接控制器通过一电比例控制阀连接所述主泵，外接控制器输出对应的指令调节电比例控制阀的控制电流i，通过控制电流i改变主泵的排量q，实现输出功率控制。
2.一种液压工程机械多曲线功率匹配节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，设置发动机负载工况、发动机工作档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系，包括：
S11，根据发动机负载大小，设置重载H、经济S、轻载L、应急B四种工作模式；
S12，根据发动机固有的最大外特性功率扭矩曲线A0曲线，设置五条外特性功率扭矩曲线：A1曲线、A2曲线、A3曲线、A4曲线、A5曲线，所述A1曲线、A2曲线、A3曲线、A4曲线、A5曲线在某一转速对应的发动机的功率和扭矩，分别为A0曲线中同一转速对应的功率和扭矩的100%、95%、90%、85%、80%；
S13，根据发动机默认设置的调速率B0=5%，设置五组调速率：B1、B2、B3、B4、B5，B1=8%，B2=10%，B3=15%，B4=18%，B5=20%；
S14，设定每种工作模式下、各发动机工作档位，与对应的外特性功率扭矩曲线和调速率的匹配关系为：
在重载H模式时，9～10档对应A1曲线和B5调速率，5～8档对应A2曲线和B4调速率，1～5档对应A3曲线和B3调速率；
在经济S模式时，8～9档对应A2曲线和B5调速率，5～7档对应A3曲线和B4调速率，1～5档对应A3曲线和B3调速率；
在轻载L模式时，7～8档对应A5曲线和B3调速率，4～6档对应A4曲线和B2调速率，1～4档对应A5曲线和B0调速率；
在应急模式时，1～10档都对应A5曲线和B1调速率；
S2，将步骤S1设置的工作模式、档位与外特性功率扭矩曲线、调速率的匹配关系、相应参数及主泵的工作参数写入一外接控制器，所述主泵的工作参数包括输出压力P、排量q及用于控制排量q大小的电比例控制阀的控制电流i的一一对应关系；
S3，外接控制器获取控制信号，包括：
S31，使所述外接控制器连接发动机控制器，通过发动机控制器获取与发动机连接的负载的控制输入信号，包括发动机的当前转速n、主泵的当前输出压力Pb；
S32，设置一监视仪表显示器连接在所述外接控制器的输入端，通过所述监视仪表显示器进行工作模式选择、外特性功率扭矩曲线设置及选择、调速率设置及选择；
S4，外接控制器进行计算处理：
外接控制器根据步骤S2中已写入的参数数据，及步骤S3中采集到的控制输入信号数据，计算出负载相应匹配的功率和扭矩，以及调速率，并输出功率扭矩指令和调速率设定指令给发动机控制器；
S5，外接控制器控制发动机控制器及电比例控制阀，包括：
S51，发动机控制器根据接收到的功率扭矩指令，输出对应的功率扭矩及转速，通过联轴器与主泵连接，将动力传递给主泵；
S52，发动机控制器根据接收到的调速率设定指令，通过调速器调整发动机的调速率，使发动机在设定的调速率内及时保证发动机输出相应的功率扭矩曲线及相对稳定的转速；
S53，外接控制器通过一电比例控制阀连接所述主泵，外接控制器输出对应的指令调节电比例控制阀的控制电流i，通过控制电流i改变主泵的排量q，实现输出功率控制。
3.如权利要求2所述的液压工程机械多曲线功率匹配节能控制方法，其特征在于，通过所述监视仪表显示器能够进行油门参数标定。
4.如权利要求2所述的液压工程机械多曲线功率匹配节能控制方法，其特征在于，所述主泵的工作参数还包括燃油消耗量和油门开度值。
5.如权利要求2所述的液压工程机械多曲线功率匹配节能控制方法，其特征在于，步骤S51中，所述发动机控制器根据接收到的功率扭矩指令，与发动机控制器通讯连接，选择油门开度参数，计算发动机需要的喷油时间，由此控制发动机的喷油量，进而调节发动机以需要的转速运行。
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Citations (4)
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| WO2005056933A1 (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-23 | Komatsu Ltd. | 建設機械の油圧駆動制御装置及び方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005056933A1 (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-23 | Komatsu Ltd. | 建設機械の油圧駆動制御装置及び方法 |
| CN102383454A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-03-21 | 徐州徐工挖掘机械有限公司 | 一种挖掘机电喷柴油机油门控制装置及方法 |
| CN103277201A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-09-04 | 三一重机有限公司 | 电控发动机及其节能方法、节能装置和工程机械 |
| CN107044352A (zh) * | 2016-02-05 | 2017-08-15 | 贵州詹阳动力重工有限公司 | 一种电喷发动机挖掘机电控***及控制方法 |
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