本发明涉及发动机技术领域,尤其涉及一种动力传动系统及其控制方法。
背景技术:
目前80%以上的起重机均采用单发系统,即车辆行驶与上车作业共用一个发动机。单发系统中发动机的最大驱动功率是根据底盘的负载功率确定,而对于上车而言,上车作业所需功率远小于底盘发动机的功率,所以上车一直工作在小功率范围区间内,燃油经济性得不到优化。并且这种现象无法改变,因为不能变向提升上车的作业功率和扭矩。
而在降低动力传动过程中的能量损失方面的研究还不够深入,目前起重机上车的动力传动系统中发动机与泵之间均采用定速比传动,普遍将发动机的最高转速限定在一个相对低的转速上,然后通过增大泵的排量等措施来满足起重机作业速度及起重量的要求。这种系统在一定程度上降低了发动机的能耗,但是增加了液压系统的设计成本和重量,而且能耗降低幅度比较小,一般在5%左右。
技术实现要素:
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种动力传动系统及其控制方法,实现了动力系统的动态优化匹配,降低了工程机械作业时的油耗,提高了发动机的燃油经济性。
一种动力传动系统,包括发动机、液压泵、液压泵变量机构(为现有机构,不同厂家、不同变量泵的变量机构不同,此处不再赘述)和控制器;所述发动机与液压泵之间设有根据控制器控制信号自动实现速比变化的自动变速箱,所述液压泵变量机构与液压泵连接,所述液压泵出口设有工作负载和用于检测工作负载工作状态并输入至控制器的负载压力流量检测传感器(该传感器属于现有通用测试工具,此处不再赘述);
所述控制器与发动机、自动变速箱、液压泵变量机构、负载压力流量检测传感器电连接,用于实时获取发动机转速、负载工作信息、自动变速箱速比和泵排量信息。
上述控制器为单片机。
上述单片机为ATMEL公司的AT89S52。
上述单片机为STC公司的STC89C52RC。
上述单片机为ATMEL公司的ATmega16。
动力传动系统的控制方法,包括以下步骤:
步骤1、所述负载压力流量检测传感器检测工作负载的工作状态,并将信号输入至控制器,所述控制器实时获取发动机转速、负载工作信息、自动变速箱速比和泵排量信息;
步骤2、所述控制器根据发动机的万有特性曲线及负载工作信息得出发动机的最佳工作转速,使所述发动机转速为最佳经济区间(该区间从发动机万有特性曲线获得,万有特性曲线由发动机生产厂家提供);
步骤3、所述控制器控制自动变速箱改变传动速比,并控制液压泵改变排量,从而使所述液压泵的输出流量保存不变。
本发明的有益效果是:在保证负载工作速度不变的前提下,改变发动机的转速,使发动机转速尽量靠近油耗最佳经济区间,降低发动机的能量损耗,达到节能这一效果。
附图说明
图1是本发明的系统原理图。
具体实施方式
如图1所示,一种动力传动系统,包括发动机1、自动变速箱2、液压泵3、液压泵变量机构4、负载压力流量检测传感器5、工作负载6、控制器7,所述发动机1与液压泵3之间设置自动变速箱2,所述液压泵3出口设置负载压力流量检测传感器5以及工作负载6,所述液压泵3与液压泵变量机构4连接,所述控制器7与发动机1、自动变速箱2、液压泵变量机构4、负载压力流量检测传感器5电连接。本实施例中,所述控制器7为单片机。
一种动力传动系统的控制方法,包括以下步骤:
步骤1、负载压力流量检测传感器检测负载的工作状态,并将该信号输入至控制器,控制器实时获取发动机转速、负载工作信息、自动变速箱速比、泵排量的信息;
步骤2、控制器根据发动机的万有特性曲线及负载工作信息计算出发动机的最佳工作转速,控制发动机转速尽量向最佳经济区间靠近;
步骤3、控制器控制自动变速箱改变传动速比,控制液压泵改变排量,使液压泵的输出流量保存不变。
如此即可保证负载工作速度不变的前提下改变发动机的转速,使发动机转速尽量靠近油耗最佳经济区间,降低发动机的能量损耗,达到节能的目的。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。