專(zhuān)利名稱(chēng)：一種挖掘機(jī)散熱系統(tǒng)的節(jié)能控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程機(jī)械領(lǐng)域散熱系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，具體是一種挖掘機(jī)散熱系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，屬于工程機(jī)械散熱系統(tǒng)的節(jié)能控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)履帶挖掘機(jī)散熱系統(tǒng)包括冷卻水散熱系統(tǒng)和液壓油散熱系統(tǒng)兩部分，通常都采用發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)散熱風(fēng)扇進(jìn)行散熱，而散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速、功率、驅(qū)動(dòng)力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大小直接相關(guān)，安裝位置也受到限制，從而造成低速大負(fù)載作業(yè)時(shí)散熱能力不夠使整機(jī)工作溫度過(guò)高、油耗高、振動(dòng)大、噪音高等主要問(wèn)題。現(xiàn)有國(guó)內(nèi)挖掘機(jī)功率自適應(yīng)節(jié)能控制技術(shù)中，國(guó)內(nèi)工程機(jī)械產(chǎn)品特別是挖掘機(jī)， 其散熱系統(tǒng)少有采用完全獨(dú)立散熱?？紤]挖掘機(jī)不同的作業(yè)工況，在高溫環(huán)境下挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)需要最大散熱能力，散熱功率較大；而在低溫環(huán)境下作業(yè)只需要較小功率散熱，甚至不需要散熱，此時(shí)的散熱泵功率需要較小。因此，對(duì)配置獨(dú)立散熱系統(tǒng)的挖掘機(jī)，除考慮整機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率滿(mǎn)足液壓系統(tǒng)正常作業(yè)需要的功率外，依據(jù)在各種環(huán)境溫度不同的情況下、獨(dú)立散熱系統(tǒng)功率大小不同需要、作業(yè)負(fù)載的不同變化，時(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率與液壓主泵功率和獨(dú)立散熱泵功率匹配，使其達(dá)到最佳，從而大大提高挖掘機(jī)作業(yè)效率及性能、散熱性能最佳；降低整機(jī)油耗、噪音及振動(dòng)，優(yōu)化整機(jī)的各種性能指標(biāo)。針對(duì)挖掘機(jī)獨(dú)立散熱系統(tǒng)的功率自適應(yīng)節(jié)能控制技術(shù)國(guó)內(nèi)還是空白狀態(tài)，所以，需求一種挖掘機(jī)獨(dú)立散熱系統(tǒng)的功率自適應(yīng)節(jié)能控制方法，結(jié)合電子控制系統(tǒng)對(duì)液壓主泵和發(fā)動(dòng)機(jī)功率匹配節(jié)能控制技術(shù)，使挖掘機(jī)的節(jié)能效果及工作效率達(dá)到最佳，智能化程度高，滿(mǎn)足市場(chǎng)需要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種挖掘機(jī)散熱系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，在有效降低油耗的同時(shí)，使挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與主泵功率和獨(dú)立散熱泵的功率匹配達(dá)到最佳，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制，降低油耗及噪音，提高系統(tǒng)操作的平穩(wěn)性和工作效率的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種挖掘機(jī)散熱系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，其具體控制步驟如下(1)、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，通過(guò)多功能電子監(jiān)控器選擇功率模式，主控制器通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入此信號(hào)，設(shè)定各功率模式下發(fā)動(dòng)機(jī)空載時(shí)設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速值；O)、操作油門(mén)旋鈕，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速目標(biāo)工作位置，主控制器輸入端口 1采集到此輸入信號(hào)；(3)、經(jīng)過(guò)運(yùn)算，主控制器通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶控制器之間的CAN總線(xiàn)接口，按照 J1939通訊協(xié)議，發(fā)送油門(mén)旋鈕對(duì)應(yīng)的油門(mén)開(kāi)度百分比數(shù)值，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；0)、主控制器通過(guò)輸出端口 2，對(duì)應(yīng)油門(mén)旋鈕的最低空載怠速到最高空載怠速位置，設(shè)定與轉(zhuǎn)速信號(hào)非線(xiàn)性對(duì)應(yīng)的從最小電流值到最大電流值的占空比的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)，即預(yù)先設(shè)定主泵一和主泵二電流值，調(diào)整主泵一和主泵二的斜盤(pán)角，改變主泵一和主泵二的排量；(5)、通過(guò)主控制器的輸出端口 1，輸出占空比的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)電流值為0mA， 調(diào)整散熱泵的斜盤(pán)角，使其排量及散熱功率最大；(6)、主控制器通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫Tl、進(jìn)氣溫度T2，通過(guò)輸入口讀入液壓油溫T3 ；(7)、進(jìn)行邏輯判斷設(shè)定，Tlmin和Tlmax分別為發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)控制的冷卻水溫的最小值和最大值，T2min和T2maX分別為發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)控制的進(jìn)氣溫度的最小值和最大值，T3min和 T3max分別為發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)控制的液壓油溫的最小值和最大值；當(dāng)Tl > Tlmax或T2 > T2max或T3 > T3max時(shí)，保持輸出電流值為0mA，調(diào)整散熱泵的斜盤(pán)角，使其排量最大，即散熱泵(的功率達(dá)到最大；當(dāng)Tl < Tlmin且T2 < T2min且T3 < T3min時(shí)，輸出電流值為最大電流，調(diào)整散熱泵斜盤(pán)角，使其排量最小，即散熱泵的功率最??；當(dāng) Tlmin < Tl < Tlmax 且 T2min < T2 < T2max 且 T3min < T3 < T3max 時(shí)，主控制器輸出電流值調(diào)整散熱泵的功率，依據(jù)散熱功率必須滿(mǎn)足優(yōu)先原則權(quán)——發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水散熱系統(tǒng)功率優(yōu)先于液壓油溫散熱系統(tǒng)功率，即滿(mǎn)足正常工作溫度優(yōu)先原則Tl > T2 > T3 ；將T1、T2和Τ3各溫度分成三種溫度段，用三種斜率Κ1、Κ2和Κ3進(jìn)行線(xiàn)性調(diào)整，即輸出電流值對(duì)散熱泵(5)的排量進(jìn)行線(xiàn)性調(diào)整；(8)、主控制器根據(jù)各種散熱條件下所需的散熱功率比較多少判斷，即散熱泵實(shí)際需要的功率Ntl與散熱泵的最大功率Nmax相比的剩余功率N1 = Nmax-N0 ；(9)當(dāng)Ntl < Nmax時(shí)，將剩余功率N1，經(jīng)條件換算，采取控制策略，在預(yù)先設(shè)置的主泵一和主泵二的功率基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加液壓主泵一、二電比例閥的電流預(yù)先設(shè)定值；(10)、主控制器通過(guò)輸入口 3、輸入口 4、輸入口 5、輸入口 6、輸入口 7讀入的主泵二壓力傳感器、主泵一壓力傳感器、動(dòng)臂起壓力傳感器、斗桿收壓力傳感器和鏟斗收壓力傳感器的信號(hào)，以及通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入的發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率信號(hào)，判斷挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)的負(fù)荷變化，比較發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速；(11)、進(jìn)行二維模糊PID調(diào)節(jié)、實(shí)現(xiàn)ESS控制即轉(zhuǎn)速傳感控制，跟蹤挖掘機(jī)作業(yè)負(fù)載變化，調(diào)整最終輸出的液壓主泵一、二電比例閥的電流值，從而實(shí)時(shí)調(diào)整主泵一和主泵二的斜盤(pán)角及輸出排量大小，從而增加主泵一和主泵二的吸收功率；(12)、當(dāng)N。= Nmax時(shí)，主控制器通過(guò)輸入口 3、輸入口 4、輸入口 5、輸入口 6和輸入口 7讀入的主泵二壓力傳感器、主泵一壓力傳感器、動(dòng)臂起壓力傳感器、斗桿收壓力傳感器和鏟斗收壓力傳感器的信號(hào)，以及通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入的發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率信號(hào)， 再次判斷挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)的負(fù)荷變換，比較發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速；(13)、再次進(jìn)行二維模糊PID調(diào)節(jié)、ESS控制和轉(zhuǎn)速傳感控制，主控制器輸出保持在預(yù)先設(shè)定與轉(zhuǎn)速信號(hào)對(duì)應(yīng)的占空比的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)，即液壓主泵一、二電比例閥的電流值，即保持主泵設(shè)定功率不變，調(diào)整主泵一和主泵二的功率輸出；(14)、通過(guò)主控制器最終控制各泵的流量分配，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使得分配到主泵一、主泵二和散熱泵的泵功率總和不超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
本發(fā)明的有益效果是在有效降低油耗和噪音的同時(shí)，使挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與主泵功率和獨(dú)立散熱泵功率匹配達(dá)到最佳，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制，提高了系統(tǒng)操作的平穩(wěn)性和工作效率。


圖1是本發(fā)明的控制方法流程圖；圖2是本發(fā)明的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的節(jié)能控制調(diào)整方法示意圖；圖4是本發(fā)明的獨(dú)立散熱控制調(diào)整方法示意圖。圖中1、冷卻水散熱馬達(dá)，2、液壓油散熱馬達(dá)，3、液壓主泵一、二電比例閥，4、散熱泵電比例閥，5、散熱泵，6、主泵一，7、主泵二，9、發(fā)動(dòng)機(jī)，10、發(fā)動(dòng)機(jī)EUC控制器，11、多功能電子監(jiān)控器，12、液壓油溫傳感器，13、主泵一壓力傳感器，14、主泵二壓力傳感器，15、油門(mén)旋鈕，16、主控制器，17、動(dòng)臂起壓力傳感器，18、斗桿收壓力傳感器，19、鏟斗收壓力傳感器， 20、液壓油散熱器，21、液壓油散風(fēng)扇，22、冷卻水散熱器，23、冷卻水散風(fēng)扇。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1、圖2和圖3所示，一種挖掘機(jī)散熱系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，首先，發(fā)動(dòng)機(jī)9啟動(dòng)后，通過(guò)多功能電子監(jiān)控器11選擇功率模式(H重載模式、S標(biāo)準(zhǔn)模式、L輕載模式)，主控制器16通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入此信號(hào)；設(shè)定各功率模式下發(fā)動(dòng)機(jī)9空載時(shí)設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速值； 操作油門(mén)旋鈕15，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)速工作位置，主控制器16輸入端口 1采集到此輸入信號(hào)；經(jīng)過(guò)運(yùn)算，主控制器16通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶控制器10之間的CAN總線(xiàn)接口，按照J(rèn)1939 通訊協(xié)議，發(fā)送油門(mén)旋鈕15對(duì)應(yīng)的油門(mén)開(kāi)度百分比數(shù)值，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)9的轉(zhuǎn)速；同時(shí)主控制器16通過(guò)輸出端口 2，對(duì)應(yīng)油門(mén)旋鈕15的最低空載怠速到最高空載怠速位置，設(shè)定與轉(zhuǎn)速信號(hào)非線(xiàn)性對(duì)應(yīng)的從最小電流值到最大電流值的占空比的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)，即預(yù)先設(shè)定主泵一 6和主泵二 7電流值，調(diào)整主泵一 6和主泵二 7的斜盤(pán)角，改變主泵一 6和主泵二 7的排量；通過(guò)主控制器16的輸出端口 1，輸出占空比的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)電流值為 0mA，調(diào)整散熱泵5的斜盤(pán)角，使其排量達(dá)到最大，即散熱泵5的功率最大，具有安全保護(hù)作用；通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)9驅(qū)動(dòng)各泵工作，主泵一 6和主泵二 7通過(guò)各油路實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)各種作業(yè)功能，散熱泵5通過(guò)油路驅(qū)動(dòng)冷卻水散熱馬達(dá)1和液壓油散熱馬達(dá)2分別帶動(dòng)冷卻水散風(fēng)扇 23、液壓油散風(fēng)扇21，實(shí)現(xiàn)液壓油散熱器20和冷卻水散熱器22的散熱功能，從而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立散熱。然后，挖掘機(jī)開(kāi)始作業(yè)，主控制器16通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入發(fā)動(dòng)機(jī)9的冷卻水溫Tl、進(jìn)氣溫度T2，通過(guò)輸入口 2讀入液壓油溫T3，液壓油溫T3通過(guò)液壓油溫傳感器12采集；進(jìn)行邏輯判斷如圖4所示，設(shè)定，Tlmin和Tlmax分別為發(fā)動(dòng)機(jī)9正常工作時(shí)控制的冷卻水溫的最小值和最大值，T2min和T2maX分別為發(fā)動(dòng)機(jī)9正常工作時(shí)控制的進(jìn)氣溫度的最小值和最大值，T3min和T3maX分別為發(fā)動(dòng)機(jī)9正常工作時(shí)控制的液壓油溫的最小值和最大值；當(dāng)Tl > Tlmax或T2 > T2max或T3 > T3max時(shí)，保持輸出電流值為0mA，調(diào)整散熱泵5的斜盤(pán)角，使其排量最大，即散熱泵5的功率達(dá)到最大；當(dāng)Tl < Tlmin且T2 < T2min且T3 < T3min時(shí)，輸出電流值為最大電流，調(diào)整散熱泵5斜盤(pán)角，使其排量最小，即散熱泵5的功率最?。籢 Tlmin < Tl < Tlmax T2min < T2 < T2max T3min < T3 < T3max B^, ± 控制器16輸出電流值調(diào)整散熱泵5的功率，依據(jù)散熱功率必須滿(mǎn)足優(yōu)先原則權(quán)——發(fā)動(dòng)機(jī) 9的冷卻水散熱系統(tǒng)功率優(yōu)先于液壓油溫散熱系統(tǒng)功率，即滿(mǎn)足正常工作溫度優(yōu)先原則Tl > T2 > T3。將T1、T2和Τ3各溫度分成三種溫度段，用三種斜率Κ1、Κ2和Κ3進(jìn)行線(xiàn)性調(diào)整，即實(shí)現(xiàn)輸出電流值對(duì)散熱泵5的排量進(jìn)行線(xiàn)性調(diào)整。最后，在以上步驟的基礎(chǔ)上，主控制器16根據(jù)各種散熱條件下所需的散熱功率比較多少判斷，即散熱泵5實(shí)際需要的功率Ntl與散熱泵5的最大功率Nmax相比的剩余功率 N1 = Nmax-N0,繼而在預(yù)先設(shè)置的主泵一 6和主泵二 7的功率基礎(chǔ)上，調(diào)整主泵一 6和主泵二 7的功率大小即當(dāng)Ntl < Nmax時(shí)，將剩以功率N1，經(jīng)條件換算，采取控制策略，適當(dāng)增加液壓主泵一、二電比例閥3的電流預(yù)先設(shè)定值；同時(shí)主控制器16通過(guò)輸入口 3、輸入口 4、輸入口 5、輸入口 6、輸入口 7讀入的主泵二壓力傳感器14、主泵一壓力傳感器13、動(dòng)臂起壓力傳感器17、斗桿收壓力傳感器18和鏟斗收壓力傳感器19的信號(hào)，以及通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入的發(fā)動(dòng)機(jī)9的實(shí)際轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率信號(hào)，判斷挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)的負(fù)荷變化，比較發(fā)動(dòng)機(jī)9的設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速；進(jìn)行二維模糊PID調(diào)節(jié)、ESS控制和轉(zhuǎn)速傳感控制，跟蹤挖掘機(jī)作業(yè)負(fù)載變化，實(shí)時(shí)調(diào)整最終輸出的液壓主泵一、二電比例閥3的電流值，調(diào)整主泵一 6和主泵二 7的斜盤(pán)角，繼而調(diào)整主泵一 6和主泵二 7的輸出排量大小，從而增加主泵一 6和主泵二 7 的功率，提高整機(jī)作業(yè)效率；當(dāng)N。= Nmax時(shí)，主控制器16通過(guò)輸入口 3、輸入口 4、輸入口 5、輸入口 6和輸入口 7讀入的主泵二壓力傳感器14、主泵一壓力傳感器13、動(dòng)臂起壓力傳感器17、斗桿收壓力傳感器18和鏟斗收壓力傳感器19的信號(hào)，以及通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入的發(fā)動(dòng)機(jī)9的實(shí)際轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率信號(hào)，再次判斷挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)的負(fù)荷變換，比較發(fā)動(dòng)機(jī)9的設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速；再進(jìn)行二維模糊PID調(diào)節(jié)、ESS控制和轉(zhuǎn)速傳感控制，主控制器16輸出保持在預(yù)先設(shè)定與轉(zhuǎn)速信號(hào)對(duì)應(yīng)的占空比的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)，跟蹤挖掘機(jī)作業(yè)負(fù)載變化，實(shí)時(shí)調(diào)整最終輸出的液壓主泵一、二電比例閥3的電流值，即保持主泵設(shè)定功率不變，實(shí)時(shí)調(diào)整主泵一 6和主泵二 7的功率輸出；通過(guò)主控制器16最終控制各泵的流量分配，利用發(fā)動(dòng)機(jī)9的動(dòng)力，使得分配到主泵一 6、主泵二 7和散熱泵5的泵功率總和不超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)9的輸出功率。
權(quán)利要求
1. 一種挖掘機(jī)散熱系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，其特征在于，具體控制步驟如下(I)、發(fā)動(dòng)機(jī)(9)啟動(dòng)后，通過(guò)多功能電子監(jiān)控器(11)選擇功率模式，主控制器(16)通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入此信號(hào)，設(shè)定各功率模式下發(fā)動(dòng)機(jī)(9)空載時(shí)設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速值；O)、操作油門(mén)旋鈕(15)，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的轉(zhuǎn)速目標(biāo)工作位置，主控制器(16)輸入端口1采集到此輸入信號(hào)；(3)、經(jīng)過(guò)運(yùn)算，主控制器(16)通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶控制器(10)之間的CAN總線(xiàn)接口，按照J(rèn)1939通訊協(xié)議，發(fā)送油門(mén)旋鈕(1 對(duì)應(yīng)的油門(mén)開(kāi)度百分比數(shù)值，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)(9) 的轉(zhuǎn)速；G)、主控制器(16)通過(guò)輸出端口 2，對(duì)應(yīng)油門(mén)旋鈕(15)的最低空載怠速到最高空載怠速位置，設(shè)定與轉(zhuǎn)速信號(hào)非線(xiàn)性對(duì)應(yīng)的從最小電流值到最大電流值的占空比的脈寬調(diào)制 PWM信號(hào)，即預(yù)先設(shè)定主泵一(6)和主泵二(7)電流值，調(diào)整主泵一(6)和主泵二(7)的斜盤(pán)角，改變主泵一(6)和主泵二(7)的排量；(5)、通過(guò)主控制器(16)的輸出端口1，輸出占空比的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)電流值為0mA， 調(diào)整散熱泵(5)的斜盤(pán)角，使其排量及散熱功率最大；(6)、主控制器(16)通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的冷卻水溫Tl、進(jìn)氣溫度T2，通過(guò)輸入口讀入液壓油溫T3 ；(7)、進(jìn)行邏輯判斷設(shè)定，Tlmin和Tlmax分別為發(fā)動(dòng)機(jī)(9)正常工作時(shí)控制的冷卻水溫的最小值和最大值，Tallin和T2maX分別為發(fā)動(dòng)機(jī)(9)正常工作時(shí)控制的進(jìn)氣溫度的最小值和最大值，Bmin 和T3maX分別為發(fā)動(dòng)機(jī)(9)正常工作時(shí)控制的液壓油溫的最小值和最大值；當(dāng)Tl > Tlmax或T2 > T2max或T3 > T3max時(shí)，保持輸出電流值為0mA，調(diào)整散熱泵 (5)的斜盤(pán)角，使其排量最大，即散熱泵(5)的功率達(dá)到最大；當(dāng)Tl < Tlmin且T2 < Tallin且T3 < T3min時(shí)，輸出電流值為最大電流，調(diào)整散熱泵(5)斜盤(pán)角，使其排量最小，即散熱泵(5)的功率最?。划?dāng) Tlmin < Tl < Tlmax 且 T2min < T2 < T2max 且 T3min < T3 < T3max 時(shí)，主控制器(16)輸出電流值調(diào)整散熱泵(5)的功率，依據(jù)散熱功率必須滿(mǎn)足優(yōu)先原則權(quán)——發(fā)動(dòng)機(jī) (9)的冷卻水散熱系統(tǒng)功率優(yōu)先于液壓油溫散熱系統(tǒng)功率，即滿(mǎn)足正常工作溫度優(yōu)先原則 Tl > T2 > T3 ；將Tl、T2和T3各溫度分成三種溫度段，用三種斜率Kl、K2和K3進(jìn)行線(xiàn)性調(diào)整，即輸出電流值對(duì)散熱泵(5)的排量進(jìn)行線(xiàn)性調(diào)整；(8)、主控制器(16)根據(jù)各種散熱條件下所需的散熱功率比較多少判斷，即散熱泵(5) 實(shí)際需要的功率Ntl與散熱泵(5)的最大功率Nmax相比的剩余功率N1 = Nmax-N0 ；(9)當(dāng)Ntl< Nmax時(shí)，將剩余功率N1，經(jīng)條件換算，采取控制策略，在預(yù)先設(shè)置的主泵一(6)和主泵二(7)的功率基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加液壓主泵一、二電比例閥C3)的電流預(yù)先設(shè)定值， 即增加其功率；(10)、主控制器(16)通過(guò)輸入口3、輸入口 4、輸入口 5、輸入口 6、輸入口 7讀入的主泵二壓力傳感器(14)、主泵一壓力傳感器(13)、動(dòng)臂起壓力傳感器(17)、斗桿收壓力傳感器 (18)和鏟斗收壓力傳感器(19)的信號(hào)，以及通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入的發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率信號(hào)，判斷挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)的負(fù)荷變化，比較發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速；(II)、進(jìn)行二維模糊PID調(diào)節(jié)、實(shí)現(xiàn)ESS控制即轉(zhuǎn)速傳感控制，跟蹤挖掘機(jī)作業(yè)負(fù)載變化，調(diào)整最終輸出的液壓主泵一、二電比例閥(3)的電流值，從而實(shí)時(shí)調(diào)整主泵一(6)和主泵二(7)的斜盤(pán)角及輸出排量大小，從而增加主泵一(6)和主泵二(7)的功率；(12)、當(dāng)N。=Nmax時(shí)，主控制器(16)通過(guò)輸入口 3、輸入口 4、輸入口 5、輸入口 6、輸入口 7讀入的主泵二壓力傳感器(14)、主泵一壓力傳感器(13)、動(dòng)臂起壓力傳感器(17)、斗桿收壓力傳感器(18)和鏟斗收壓力傳感器(19)的信號(hào)，以及通過(guò)CAN總線(xiàn)讀入的發(fā)動(dòng)機(jī) (9)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率信號(hào)，再次判斷挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)的負(fù)荷變換，比較發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速；(13)、再次進(jìn)行二維模糊PID調(diào)節(jié)、ESS控制和轉(zhuǎn)速傳感控制，主控制器(16)輸出保持預(yù)先設(shè)定與轉(zhuǎn)速信號(hào)對(duì)應(yīng)的占空比的脈寬調(diào)制PWM信號(hào)，即液壓主泵一、二電比例閥(3)的電流值，保持主泵設(shè)定功率不變，調(diào)整主泵一(6)和主泵二(7)的功率輸出；(14)、通過(guò)主控制器(16)最終控制各泵的流量分配，利用發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的動(dòng)力，使得分配到主泵一(6)、主泵二(7)和散熱泵(5)的泵功率總和不超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)(9)的輸出功率。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種挖掘機(jī)散熱系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，屬于工程機(jī)械散熱系統(tǒng)的節(jié)能控制技術(shù)領(lǐng)域，其具體步驟是主控制器依據(jù)功率模式和油門(mén)旋鈕輸入信號(hào)，設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速和液壓主泵的功率；對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫、進(jìn)氣溫度和液壓油溫信號(hào)進(jìn)行條件判斷，輸出PWM信號(hào)，對(duì)獨(dú)立散熱泵的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)；依據(jù)散熱泵需要的功率大小，判斷挖掘機(jī)在不同工況下的負(fù)載變化，利用ESS轉(zhuǎn)速傳感控制，通過(guò)模糊二維PID調(diào)節(jié)，輸出PWM信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整液壓主泵的功率大小，使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與液壓主泵及散熱泵功率相匹配。有益效果是在有效降低油耗和噪音的同時(shí)，使挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與主泵功率和獨(dú)立散熱泵功率匹配達(dá)到最佳，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制，提高系統(tǒng)操作的平穩(wěn)性和工作效率。
文檔編號(hào)E02F9/20GK102493521SQ20111039242
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者李亞?wèn)|, 楊梅, 陳柏余 申請(qǐng)人:徐州徐工挖掘機(jī)械有限公司