一种起重机工况因素数据采集方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种起重机工况因素数据采集方法及系统，所述方法包括：采集起重机运行过程中的工况路谱；所述路谱中包括若干工况点；对所述路谱中的工况点进行区分；将上车操作过程中的工况点作为上车工况点；将下车操作过程中的工况点作为下车工况点；针对所述上车工况点进行统计运算，得到上车部分工况因素数据；针对所述下车工况点进行统计运算，得到下车部分工况因素数据。
【专利说明】一种起重机工况因素数据采集方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发动机【技术领域】，特别涉及一种起重机工况因素数据采集方法及系 统。
【背景技术】
[0002] 汽车起重机，是一种十分常见的工程车辆。汽车起重机往往包括上车部分和下车 部分。所谓下车部分，实际上是具有特制底盘的汽车，使得所述汽车起重机能够行驶在各类 公路上，保证了机动性。上车部分则安装在下车部分特制的底盘上，主体为伸缩吊臂和吊 钩；能够通过伸缩、回转完成其中作业。上车部分和下车部分均有独立的操纵室。参见图1。
[0003] 在大多数的汽车起重机，尤其是中小吨位的汽车起重机上，上车部分和下车部分 是公用一套动力系统的。也就是说，由同一个发动机向上车部分和下车部分提供动力。发动 机输出的动力经过变速箱输出轴后分为两路，一路为下车部分的底盘传动系统提供动力， 另一路驱动液压油泵为上车部分的起重作业提供动力。
[0004] 不过，由于上车部分和下车部分的运行工况区别非常大，所以其对于发动机性能 的需求也是完全不同的。这就导致了在汽车起重机当中，发动机的性能优化格外重要。诸 多工况因素一例如汽车起重机上车和下车工作时间比例、油耗比例，下车部分的车速、扭 矩、转速、油门开度等工况区域的分布，上车部分的扭矩、转速等工况区域的分布等一均 对于发动机的优化设计有明显的影响。
[0005] 也就是说对于汽车起重机来讲，优化发动机所需要衡量的工况因素远远多于普通 的汽车，所以复杂程度远超普通汽车发动机。不过在现有技术中，发动机优化设计往往基于 工程师的经验以及反复的实验，并没有预先的采集完整的工况因素数据，并利用较为成熟 的理论体系加以分析。所以优化的效果往往达不到理论上的最优，依然存在着非常大的优 化空间。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种起重机工况因素数据采集方法及系统，通 过统计运算得到完整的发动机工况因素数据，以便发动机的优化设计提供充分的理论基 础。
[0007] 为实现上述目的，本发明有如下技术方案：
[0008] -种起重机工况因素数据采集方法，所述方法包括：
[0009] 采集起重机运行过程中的工况路谱；所述路谱中包括若干工况点；
[0010] 对所述路谱中的工况点进行区分；将上车操作过程中的工况点作为上车工况点； 将下车操作过程中的工况点作为下车工况点；
[0011] 针对所述上车工况点进行统计运算，得到上车部分工况因素数据；
[0012] 针对所述下车工况点进行统计运算，得到下车部分工况因素数据。
[0013] 所述对所述路谱中的工况点进行区分具体为：
[0014] 预先建立Matlab计算模型，并将所述工况点代入Matlab计算模型中；
[0015] 所述Matlab计算模型对所述路谱中的工况点进行区分。
[0016]所述Matlab计算模型对所述路谱中的工况点进行区分具体为：
[0017] 判断工况点的车速，若车速大于0则作为下车工况点；
[0018] 若工况点车速为0,则判断工况点的发动机转速是否在上车转速阈值范围内；
[0019] 若工况点的发动机转速不在所述上车转速阈值范围内，则作为下车工况点；
[0020] 若工况点的发动机转速在所述上车转速阈值范围内，则判断工况点的扭矩与平均 扭矩之差，是否小于扭矩差阈值；
[0021] 若小于扭矩差阈值，则作为下车工况点；
[0022] 若大于扭矩差阈值，则作为上车工况点。
[0023] 所述针对所述上车工况点进行统计运算，得到上车部分工况因素数据具体为：
[0024] 利用Matlab计算模型对上车工况点进行统计运算，得到上车部分工况因素数据；
[0025] 所述上车部分工况因素数据包括上车工况转速分布数据、上车工况扭矩分布数 据、上车工况转速扭矩二维分布数据。
[0026] 所述针对所述下车工况点进行统计运算，得到下车部分工况因素数据具体为：
[0027] 利用Matlab计算模型对下车工况点进行统计运算，得到下车部分工况因素数据；
[0028] 所述下车部分工况因素数据包括下车工况油门开度分布数据、下车工况转速分布 数据、下车工况扭矩分布数据、下车工况车速分布数据、下车工况转速扭矩二维分布数据。
[0029] -种起重机工况因素数据采集系统，所述系统包括：
[0030] 路谱模块，用于采集起重机运行过程中的工况路谱；所述路谱中包括若干工况 占.
[0031] 运算模块，用于对所述路谱中的工况点进行区分；将上车操作过程中的工况点作 为上车工况点；将下车操作过程中的工况点作为下车工况点；针对所述上车工况点进行统 计运算，得到上车部分工况因素数据；针对所述下车工况点进行统计运算，得到下车部分工 况因素数据。
[0032] 所述运算模块中预先建立Matlab计算模型，并将所述工况点代入Matlab计算模 型中；所述Matlab计算模型对所述路谱中的工况点进行区分。
[0033] 所述Matlab计算模型对所述路谱中的工况点进行区分具体为：
[0034] 判断工况点的车速，若车速大于0则作为下车工况点；
[0035] 若工况点车速为0,则判断工况点的发动机转速是否在上车转速阈值范围内；
[0036] 若工况点的发动机转速不在所述上车转速阈值范围内，则作为下车工况点；
[0037] 若工况点的发动机转速在所述上车转速阈值范围内，则判断工况点的扭矩与平均 扭矩之差，是否小于扭矩差阈值；
[0038] 若小于扭矩差阈值，则作为下车工况点；
[0039] 若大于扭矩差阈值，则作为上车工况点。
[0040] 所述运算模块还包括：
[0041] 上车工况单元，用于利用Matlab计算模型对上车工况点进行统计运算，得到上车 部分工况因素数据；所述上车部分工况因素数据包括上车工况转速分布数据、上车工况扭 矩分布数据、上车工况转速扭矩二维分布数据。
[0042] 所述运算模块还包括：
[0043] 下车工况单元，用于利用Matlab计算模型对下车工况点进行统计运算，得到下车 部分工况因素数据；所述下车部分工况因素数据包括下车工况油门开度分布数据、下车工 况转速分布数据、下车工况扭矩分布数据、下车工况车速分布数据、下车工况转速扭矩二维 分布数据。
[0044] 通过以上技术方案可知，本发明存在的有益效果是：利用路谱对汽车起重机的运 行工况点进行收集，并使用Matlab计算模型对所述工况点进行分类分析以及统计运算，最 终实现将上车工况与下车工况以工况因素数据的形式直观展现出来；所述工况因素数据， 为后续发动机的优化分析提供了充分的理论依据。
【专利附图】
【附图说明】
[0045] 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 这些附图获得其他的附图。
[0046] 图1为现有技术中汽车起重机示意图；
[0047] 图2为本发明实施例所述方法流程图；
[0048] 图3为本发明实施例所述Matlab计算模型对工况点划分原理图；
[0049] 图4A?H为本发明实施例所述工况因素数据图；
[0050] 图5为本发明实施例所述系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0051] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，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 在没有做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。
[0052] 本发明提供一种起重机工况因素数据采集方法及系统，通过对汽车起重机的运行 工况进行收集，并进一步的分析计算，得到工况因素数据，用以进行后续发动机的优化设 计。参见图2所示，为本发明所述方法的具体实施例，所述方法包括：
[0053] 步骤201、采集起重机运行过程中的工况路谱；所述路谱中包括若干工况点。
[0054] 本实施例中，所述路谱中包括了起重机运行过程中，一个工况点的诸多项数据。如 表1所示：
[0055]
【权利要求】
1. 一种起重机工况因素数据采集方法，其特征在于，所述方法包括： 采集起重机运行过程中的工况路谱；所述路谱中包括若干工况点； 对所述路谱中的工况点进行区分；将上车操作过程中的工况点作为上车工况点；将下 车操作过程中的工况点作为下车工况点； 针对所述上车工况点进行统计运算，得到上车部分工况因素数据； 针对所述下车工况点进行统计运算，得到下车部分工况因素数据。
2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述对所述路谱中的工况点进行区分具体 为： 预先建立Matlab计算模型，并将所述工况点代入Matlab计算模型中； 所述Matlab计算模型对所述路谱中的工况点进行区分。
3. 根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述Matlab计算模型对所述路谱中的工况 点进行区分具体为： 判断工况点的车速，若车速大于〇则作为下车工况点； 若工况点车速为〇,则判断工况点的发动机转速是否在上车转速阈值范围内； 若工况点的发动机转速不在所述上车转速阈值范围内，则作为下车工况点； 若工况点的发动机转速在所述上车转速阈值范围内，则判断工况点的扭矩与平均扭矩 之差，是否小于扭矩差阈值； 若小于扭矩差阈值，则作为下车工况点； 若大于扭矩差阈值，则作为上车工况点。
4. 根据权利要求2或3所述方法，其特征在于，所述针对所述上车工况点进行统计运 算，得到上车部分工况因素数据具体为： 利用Matlab计算模型对上车工况点进行统计运算，得到上车部分工况因素数据； 所述上车部分工况因素数据包括上车工况转速分布数据、上车工况扭矩分布数据、上 车工况转速扭矩二维分布数据。
5. 根据权利要求2或3所述方法，其特征在于，所述针对所述下车工况点进行统计运 算，得到下车部分工况因素数据具体为： 利用Matlab计算模型对下车工况点进行统计运算，得到下车部分工况因素数据； 所述下车部分工况因素数据包括下车工况油门开度分布数据、下车工况转速分布数 据、下车工况扭矩分布数据、下车工况车速分布数据、下车工况转速扭矩二维分布数据。
6. -种起重机工况因素数据采集系统，其特征在于，所述系统包括： 路谱模块，用于采集起重机运行过程中的工况路谱；所述路谱中包括若干工况点； 运算模块，用于对所述路谱中的工况点进行区分；将上车操作过程中的工况点作为上 车工况点；将下车操作过程中的工况点作为下车工况点；针对所述上车工况点进行统计运 算，得到上车部分工况因素数据；针对所述下车工况点进行统计运算，得到下车部分工况因 素数据。
7. 根据权利要求6所述系统，其特征在于，所述运算模块中预先建立Matlab计算模型， 并将所述工况点代入Matlab计算模型中；所述Matlab计算模型对所述路谱中的工况点进 行区分。
8. 根据权利要求7所述系统，其特征在于，所述Matlab计算模型对所述路谱中的工况 点进行区分具体为： 判断工况点的车速，若车速大于0则作为下车工况点； 若工况点车速为0,则判断工况点的发动机转速是否在上车转速阈值范围内； 若工况点的发动机转速不在所述上车转速阈值范围内，则作为下车工况点； 若工况点的发动机转速在所述上车转速阈值范围内，则判断工况点的扭矩与平均扭矩 之差，是否小于扭矩差阈值； 若小于扭矩差阈值，则作为下车工况点； 若大于扭矩差阈值，则作为上车工况点。
9. 根据权利要求7或8所述系统，其特征在于，所述运算模块还包括： 上车工况单元，用于利用Matlab计算模型对上车工况点进行统计运算，得到上车部分 工况因素数据；所述上车部分工况因素数据包括上车工况转速分布数据、上车工况扭矩分 布数据、上车工况转速扭矩二维分布数据。
10. 根据权利要求7或8所述系统，其特征在于，所述运算模块还包括： 下车工况单元，用于利用Matlab计算模型对下车工况点进行统计运算，得到下车部分 工况因素数据；所述下车部分工况因素数据包括下车工况油门开度分布数据、下车工况转 速分布数据、下车工况扭矩分布数据、下车工况车速分布数据、下车工况转速扭矩二维分布 数据。
【文档编号】B66C13/16GK104401875SQ201410655587
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】王国强, 金钊, 郝鹏飞 申请人:潍柴动力股份有限公司