一种挖掘机自动匹配不同工况的方法与流程

本发明涉及挖掘机技术领域，具体的说是一种挖掘机自动匹配不同工况的方法。

背景技术：

挖掘机在机械行业中有着非常重要的作用，在土方施工中更是得到广泛应用，主要被用于建筑、交通运输、水利基建、军工等。在挖掘设备、起重设备、路面机械设备、铲土运输设备等工程机械行业设备中，挖掘机械的使用率始终位于前列，据统计，挖掘机承担了近三分之二的土石方挖掘工作，而我国正处在高速发展的过程中，基础设施建设和修复的工作量非常大，对挖掘机的需求量也大大增加。

挖掘机是一种多功能的工程机械，进行的作业内容有挖掘、装载、挖沟、填埋、整修、搬运、破碎和平地等，所遇到的作业对象繁多、变化较大，不同的作业环境对其使用方式和要求也不同：有时追求最大作业量，要求发挥最大功率，进行强有力地掘削；有时强调燃料经济性，生产效率要求不高，进行一般挖掘和装载工作；有时则重视精度和安全，进行精细工作和微调作业，为了适应不同作业环境和使用工况，就需要分工况进行控制，根据作业工况和使用要求对发动机和液压泵进行优化设定，控制发动机油门开度和液压泵排量，同时还需对主阀和液压马达进行设定控制，以适应不同作业工况需要。

目前液压挖掘机的功率控制主要有重载模式、经济模式、轻载模式和破碎锤模式，不同作业工况时，机手对于功率模式的选择较为模糊，经常出现功率匹配及操作性效果不佳问题，控制策略由功率模式转化为工况模式，是未来挖掘机发展的机遇，本发明可通过采集大量挖掘机工作数据与综合逻辑运算，自动识别出挖掘机当前的工况环境，通过大量的标准工况测试，预设不同工况下发动机设定转速、液压泵输出功率及整机流量分配比等参数，用户可通过手动或自动选择相应的工况模式，该方法有效提升挖掘机整机能效比、操作协调性及智能化程度。

因此设计一种自动识别当前工况环境，预设不同工况下发动机转速、液压泵输出功率、整机流量分配比，通过手动、自动选择相应工况模式，提升挖掘机整机能效比、操作协调性、智能化程度的方法，正是发明人要解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种挖掘机自动匹配不同工况的方法，能实现自动识别当前工况环境，预设不同工况下发动机转速、液压泵输出功率、整机流量分配比，通过手动、自动选择相应工况模式，提升挖掘机整机能效比、操作协调性、智能化程度的功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种挖掘机自动匹配不同工况的方法，其基于挖掘机电子手柄、正流量液压泵、全电控主阀及发动机ECU数据，通过数据的综合曲线分析及时间统计，判断识别挖掘机所处的工况环境，功率控制器根据预设环境模式自动匹配转速、功率及主阀开口参数，使挖掘机功率匹配智能化；

所述方法包括两个主要部分，分别是挖掘机自动识别工况，不同工况环境整机匹配，挖掘机根据先导电子手柄操作位移、液压泵压力和流量及发动机的负荷率等数据，综合判断识别挖掘机所处的工况环境，功率控制器根据预设的发动机转速、液压泵的输出功率、阀流量分配比自动匹配该工况模式，进一步提升挖掘机操作协调性。

进一步，为实现所述挖掘机自动识别工况，功率控制器采集电子手柄操作位移、液压泵压力和电流及发动机转速和负荷率等数据，通过三者与时间的复杂逻辑运算，推算出当前的工况环境，采用一种不同优先级分配的综合逻辑判断算法及先导操作连续运行的统计算法。

进一步，为实现所述不同工况环境整机匹配，对于不同工况，功率控制器输出不同的发动机转速、液压泵输出功率、全电控阀流量分配比，以实现工况的最佳匹配，通过复杂的逻辑算法及控制策略，输出适合当前工况的匹配模式，有效提升整机能效比、操作协调性及智能化程度。

本发明的有益效果是：

1.本发明有效解决了用户在不同工况下，需要不断选择不同功率模式以获得较好的匹配及操作性问题，通过采集挖掘机先导电子手柄、液压泵压力、电流及发动机转速、负荷等数据，生成各种曲线进行综合分析，自动识别出挖掘机当前的工况。

2.本发明通过大量的标准工况测试，预设不同工况下发动机设定转速、液压泵输出功率及整机流量分配比等参数，为用户提供几种标准的工况模式。

3.本发明可以手动选择对应的工况模式，可选择自动模式，系统自动识别工况并自动匹配对应的工况模式。

附图说明

图1是本发明挖掘机工况自动识别结构图。

图2是本发明挖掘机工况控制结构图。

附图标记说明：1-先导电子手柄；2-发动机；3-正流量泵；4-功率控制器；5-EPC全电控阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

参见图1至2是本发明的挖掘机工况自动识别结构图、挖掘机工况控制结构图，一种挖掘机自动匹配不同工况的方法，其基于挖掘机电子手柄、正流量液压泵、全电控主阀及发动机ECU数据，通过数据的综合曲线分析及时间统计，判断识别挖掘机所处的工况环境，功率控制器4根据预设环境模式自动匹配转速、功率及主阀开口参数，使挖掘机功率匹配智能化；

方法包括两个主要部分，分别是挖掘机自动识别工况，不同工况环境整机匹配，挖掘机根据先导电子手柄操作位移、液压泵压力和流量及发动机2的负荷率等数据，综合判断识别挖掘机所处的工况环境，功率控制器4根据预设的发动机2转速、液压泵的输出功率、阀流量分配比自动匹配该工况模式，进一步提升挖掘机操作协调性。

为实现挖掘机自动识别工况，功率控制器4采集电子手柄操作位移、液压泵压力和电流及发动机2转速和负荷率等数据，通过三者与时间的复杂逻辑运算，推算出当前的工况环境，采用一种不同优先级分配的综合逻辑判断算法及先导操作连续运行的统计算法。

为实现不同工况环境整机匹配，对于不同工况，功率控制器4输出不同的发动机2转速、液压泵输出功率、全电控阀流量分配比，以实现工况的最佳匹配，通过复杂的逻辑算法及控制策略，输出适合当前工况的匹配模式，有效提升整机能效比、操作协调性及智能化程度。

功率控制器4实时采集先导电子手柄位移数据，发动机2转速及负荷率数据，正流量泵3压力及比例阀控制电流数据，功率控制器4将采集的数据进行量化分析，分析先导电子手柄位移数据与时间的关系，正流量泵3压力与控制电流的数据分布关系，分析发动机2掉速率与负荷率的数据分布关系，功率控制器4采用以上综合逻辑算法自动识别挖掘机的动作配合程度及土质情况，并将其归纳总结为某种预设的工况。

选择挖掘机常用的工况环境进行大量测试，确定先导电子手柄与正流量泵3比例阀电流的关系，先导电子手柄位移与EPC全电控阀5开度的关系，工况与发动机2转速、正流量泵3输出功率的关系，确定不同工况下执行机构最佳的逻辑运算关系，将上述关系导入功率控制器4中作为预设的工况控制模式，预设的工况模式具备自学习能力，不断积累挖掘参数深度强化控制策略。

本发明有效解决了用户在不同工况下，需要不断选择不同功率模式以获得较好的匹配及操作性问题，通过采集挖掘机先导电子手柄、液压泵压力、电流及发动机2转速、负荷等数据，生成各种曲线进行综合分析，自动识别出挖掘机当前的工况，通过大量的标准工况测试，预设不同工况下发动机2设定转速、液压泵输出功率及整机流量分配比等参数，为用户提供几种标准的工况模式，可以手动选择对应的工况模式，可选择自动模式，系统自动识别工况并自动匹配对应的工况模式。