[发明专利]起重机发动机功率控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种起重机发动机功率控制方法及系统。

背景技术

起重机械作业工况种类繁多，对发动机功率及扭矩需求跨度大，导致发动机在大部分工况下负荷率低，有效输出功小，燃油经济性差。如某品牌70t汽车起重机测试结果显示，起重机在各作业工况下发动机的扭矩输出范围为94N.m至1064N.m，对应发动机的负荷率为8％至60％，其中满倍率满载吊重时发动机的扭矩输出最大为1064N.m，空载全伸臂吊轻载时发动机的扭矩输出为94N.m。而起重机发动机选型必须依据最大功率及最大扭矩选型，这就导致起重机在中、低负荷时存在发动机功率过剩，负荷率低，燃油经济性差等问题。

目前，应用比较广泛的技术是出厂时在发动机内置控制程序中设置一条PTO特性曲线，该条PTO特性曲线所对应的扭矩及功率均小于发动机外特性曲线，同时又能满足起重机最大功率需求。这种PTO特性曲线主要是根据较大负荷作业工况进行设计的，能够达到发动机的最大扭矩输出的限制作用，但对起重机中、小负荷作业工况来说，该PTO特性曲线尚不能起到限制发动机扭矩及功率输出的作用，未能起到降低油耗的效果。

发明内容

本发明的目的是提出一种起重机发动机功率控制方法及系统，能够提高起重机在不同作业工况下的发动机负荷率，降低发动机油耗。

为实现上述目的，本发明提供了一种起重机发动机功率控制方法，包括：

根据中心回转体前后的液压油压差确定主泵出口流量，并根据所述主泵出口流量及压力计算主泵消耗功率；

根据计算出的所述主泵消耗功率及发动机附件功率损失计算发动机消耗总功率；

根据计算出的所述发动机消耗总功率及发动机当前转速计算在发动机当前转速下的发动机需求转矩；

根据计算出的发动机需求转矩确定发动机限制转矩，并通知起重机发动机按照所述发动机限制转矩进行输出。

进一步的，所述根据计算出的发动机需求转矩确定发动机限制转矩，并通知起重机发动机按照所述发动机限制转矩进行输出的操作具体为：

根据计算出的发动机需求转矩从预设的多条分别对应不同作业工况的扭矩限制曲线选择对应的扭矩限制曲线；

将选出的扭矩限制曲线发送给所述起重机发动机，以便所述起重机发动机查询不同发动机转速下对应的发动机限制扭矩。

进一步的，所述根据计算出的发动机需求转矩确定发动机限制转矩，并通知起重机发动机按照所述发动机限制转矩进行输出的操作具体为：

根据计算出的发动机需求转矩从对应于不同作业工况的计算函数中选择对应的计算函数；

根据选出的计算函数计算发动机当前转速对应的实时发动机限制扭矩，并发送给所述起重机发动机，以便所述起重机发动机根据所述实时发动机限制扭矩进行输出。

进一步的，在所述根据中心回转体前后液压油压差确定主泵出口流量的操作之前，还包括：

通过分别设置在所述中心回转体前后的主泵油路中的第二压力传感器和第一压力传感器采集所述中心回转体前后的主泵出口压力值；

通过对所述第一压力传感器和第二压力传感器采集的主泵出口压力值进行求差，确定所述中心回转体前后的液压油压差。

进一步的，所述发动机需求转矩的总计算公式为：

其中，M为发动机需求转矩，C为主泵流量系数，为常量，P1和P2分别为第一压力传感器和第二压力传感器采集的主泵出口压力值，n为发动机当前转速，f(n)为在发动机当前转速为n时，发动机附件造成的功率损失。

进一步的，在所述起重机发动机按照所述发动机限制转矩进行输出之前，还包括：通过起重力矩限制器采集工作机构信息，进行动作识别，所述起重机发动机根据识别结果确定是按照所述发动机限制转矩进行输出，还是全功率输出。

为实现上述目的，本发明提供了一种起重机发动机功率控制系统，包括：

第一压力传感器，设置在起重机的中心回转体之后的主泵油路上，用于采集所述中心回转体之后的主泵出口压力值；

第二压力传感器，设置在所述中心回转体之前的主泵油路上，用于采集所述中心回转体之前的主泵出口压力值；