发动机转速控制方法、设备、系统以及工程机械技术方案

本发明专利技术公开了一种发动机转速控制方法、一种发动机转速控制设备、一种发动机转速控制系统以及一种工程机械，所述方法包括：接收工程机械的变量泵的当前周期排量输出值qm1以及目标排量输出值qp；根据所述当前周期排量输出值qm1以及所述目标排量输出值qp计算变量泵排量控制量qt；以及根据所述变量泵排量控制量qt、变量泵排量控制阀最大电流Imax、变量泵排量控制阀开启电流Imin、变量泵最大排量qmax获得变量泵排量控制阀控制电流It，以通过调节变量泵的排量来控制发动机转速。本发明专利技术可以及时控制发动机转速，使之保持稳定，既整体上抑制了负载突变，有效地降低了发动机掉速率，同时也降低了现有技术中防掉速模型可能出现的超调、振荡等附加问题。

【技术实现步骤摘要】
发动机转速控制方法、设备、系统以及工程机械
本专利技术涉及工程机械领域，具体地，涉及一种发动机转速控制方法、一种发动机转速控制设备、一种发动机转速控制系统、以及一种工程机械。
技术介绍
施工用工程机械(以旋挖钻机为例)在作业过程中会出现由于负载突变(增加或减少)导致该工程机械的发动机不能及时反应使发动机转速突然上升、下降，从而严重影响作业稳定性、工作效率以及发动机性能(例如，导致发动机冒烟、熄火等故障)。针对上述问题，现有技术中一般根据发动机转速的掉速值(目标转速与当前转速之差)采用PID(Proportional,IntegralandDerivative，比例积分微分)控制方法对控制器输出的变量泵排量控制电流进行调整，减小旋挖钻机的变量泵排量，以使发动机停止掉速，直至发动机转速等于设定目标转速。但是这种发动机转速控制方法，由于负载突变导致发动机转速变化会有时间上的延迟，因此该控制方法存在滞后性不能及时控制发动机掉速，并且会导致发动机转速频繁地在小范围内振荡。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种发动机转速控制方法，该方法包括：接收工程机械的变量泵的当前周期排量输出值qm1以及目标排量输出值qp；根据所述当前周期排量输出值qm1以及所述目标排量输出值qp计算变量泵排量控制量qt；以及根据所述变量泵排量控制量qt、变量泵排量控制阀最大电流Imax、变量泵排量控制阀开启电流Imin、变量泵最大排量qmax获得变量泵排量控制阀控制电流It，以通过调节变量泵的排量来控制发动机转速。相应地，本专利技术还提供了一种发动机转速控制设备，该设备包括：接收器，用于接收工程机械的变量泵的当前周期排量输出值qm1以及目标排量输出值qp；控制器，用于根据所述当前周期排量输出值qm1以及所述目标排量输出值qp计算变量泵排量控制量qt；以及还用于根据所述变量泵排量控制量qt、变量泵排量控制阀最大电流Imax、变量泵排量控制阀开启电流Imin、变量泵最大排量qmax获得变量泵排量控制阀控制电流It，并将所述变量泵排量控制阀控制电流It输出给变量泵排量控制阀，以通过调节变量泵的排量来控制发动机转速。另外，本专利技术还提供了一种发动机转速控制系统，该系统包括：发动机转速传感器，用于测量发动机转速；变量泵压力传感器，用于测量工程机械的变量泵的压力值；根据本专利技术所提供的实施方式的发动机转速控制设备，其中所述发动机转速传感器和所述变量泵压力传感器分别与所述发动机转速控制设备连接，以将测量的发动机转速和变量泵的压力值发送到所述发动机转速控制设备的接收器；以及变量泵排量控制阀，与所述发动机转速控制设备的控制器连接，用于根据所述变量泵排量控制阀控制电流It调节自身的排量，从而控制发动机转速。以及，本专利技术还提供了一种发动机转速控制系统，该系统包括：发动机转速传感器，用于测量发动机转速；变量泵压力传感器，用于测量工程机械的变量泵的压力值；定量泵压力传感器，用于测量所述工程机械的定量泵的压力值；以及根据本专利技术所提供的实施方式的发动机转速控制设备，其中所述发动机转速传感器、所述变量泵压力传感器、和所述定量泵压力传感器分别与所述发动机转速控制设备连接，以将测量的发动机转速、变量泵的压力值、定量泵的压力值发送到所述发动机转速控制设备的接收器；以及变量泵排量控制阀，与所述发动机转速控制设备的控制器连接，用于根据所述变量泵排量控制阀控制电流It调节自身的排量，从而控制发动机转速。此外，本专利技术还提供了一种工程机械，该工程机械包括根据本专利技术所提供的实施方式的发动机转速控制系统。采用本专利技术的发动机转速控制方法、设备以及系统，根据工程机械的变量泵的当前周期排量输出值qm1以及目标排量输出值qp计算变量泵排量控制量qt，由此可以根据变量泵排量控制量qt、变量泵排量控制阀最大电流Imax、变量泵排量控制阀开启电流Imin、变量泵最大排量qmax来获得变量泵排量控制阀控制电流It，从而通过调节变量泵的排量来控制发动机转速，由于将压力反馈与发动机转速反馈有效地结合来控制变量泵排量，确保了变量泵的上一周期和当前周期的总负载保持不变，可以及时控制发动机转速，使之保持稳定，既整体上抑制了负载突变，有效地降低了发动机掉速率，同时也降低了现有技术中防掉速模型可能出现的超调、振荡等附加问题。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的一种实施方式的示例发动机转速控制设备的结构示意图；图2是根据本专利技术的一种实施方式的示例发动机转速控制方法的流程图；以及图3是根据本专利技术的一种实施方式的示例发动机转速控制系统的结构示意图。附图标记说明10发动机转速控制设备20变量泵30定量泵40发动机50发动机转速传感器60变量泵压力传感器70定量泵压力传感器80变量泵排量控制阀100接收器200控制器具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1是根据本专利技术的一种实施方式的示例发动机转速控制设备10的结构示意图，如图1所示，该设备包括：接收器100，用于接收工程机械的变量泵的当前周期排量输出值qm1以及目标排量输出值qp；控制器200，用于根据所述当前周期排量输出值qm1以及所述目标排量输出值qp计算变量泵排量控制量qt；以及还用于根据所述变量泵排量控制量qt、变量泵排量控制阀最大电流Imax、变量泵排量控制阀开启电流Imin、变量泵最大排量qmax获得变量泵排量控制阀控制电流It，并将所述变量泵排量控制阀控制电流It输出给变量泵排量控制阀，以通过调节变量泵的排量来控制发动机转速。具体来说，接收器100可以接收工程机械的变量泵的当前周期排量输出值qm1以及目标排量输出值qp(例如系统控制器的反馈信号，也可以是控制器200的反馈信号)。之后，接收器100将其传送给与其连接的控制器200，控制器200可以根据所述当前周期排量输出值qm1以及所述目标排量输出值qp计算变量泵排量控制量qt，即：qt＝qm1+qp等式(1)根据本专利技术的一种实施方式，所述目标排量输出值qp可以根据发动机掉速值(en)的反馈控制算法获得，例如根据PID控制算法获得：等式(2)其中所述发动机掉速值en为发动机目标转速nt和当前周期的发动机转速n1之差，发动机目标转速nt和当前周期的发动机转速n1由发动机转速传感器50测量，kp、ki、kd分别为比例、积分、微分系数，可以根据实际控制情况确定，应当理解的是，上述PID控制算法为本领域的公知常识，为了不混淆本专利技术的保护范围，在此不再赘述。并且，本领域技术人员可以依据实际情况(例如系统参数要求或资金成本等)选择适当的发动机掉速值的反馈控制算法获得目标排量输出值qp，例如其可以为PID控制算法、模糊算法、以及人工神经网络算法中的任一者，本专利技术对此不进行限定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机转速控制方法，其特征在于，该方法包括：接收工程机械的变量泵的当前周期排量输出值qm1以及目标排量输出值qp；根据所述当前周期排量输出值qm1以及所述目标排量输出值qp计算变量泵排量控制量qt；以及根据所述变量泵排量控制量qt、变量泵排量控制阀最大电流Imax、变量泵排量控制阀开启电流Imin、变量泵最大排量qmax获得变量泵排量控制阀控制电流It，以通过调节变量泵的排量来控制发动机转速。

【技术特征摘要】
1.一种发动机转速控制方法，其特征在于，该方法包括：接收工程机械的变量泵的当前周期排量输出值qm1以及目标排量输出值qp；根据所述当前周期排量输出值qm1以及所述目标排量输出值qp计算变量泵排量控制量qt；以及根据所述变量泵排量控制量qt、变量泵排量控制阀最大电流Imax、变量泵排量控制阀开启电流Imin、变量泵最大排量qmax获得变量泵排量控制阀控制电流It，以通过调节变量泵的排量来控制发动机转速；其中，所述目标排量输出值qp根据发动机掉速值的反馈控制算法获得，其中所述发动机掉速值为发动机目标转速nt和当前周期的发动机转速n1之差；以及所述当前周期排量输出值qm1根据所述变量泵的上一周期的压力值pfm0、上一周期的排量控制电流Im0、上一周期的发动机转速n0、以及所述变量泵的当前周期的压力值pfm1、当前周期的发动机转速n1获得。2.根据权利要求1所述的发动机转速控制方法，其特征在于，所述当前周期排量输出值qm1根据所述变量泵的上一周期的压力值pfm0、上一周期的排量控制电流Im0、上一周期的发动机转速n0、当前周期的压力值pfm1、当前周期的发动机转速n1、以及所述工程机械的定量泵的上一周期的压力值pfa0、上一周期的排量控制电流Ia0、上一周期的发动机转速n0、当前周期的压力值pfa1、当前周期的排量控制电流Ia1、当前周期的发动机转速n1获得，其中Ia0＝Ia1。3.根据权利要求1所述的发动机转速控制方法，其特征在于，所述反馈控制算法为PID控制算法、模糊算法、以及人工神经网络算法中的任一者。4.一种发动机转速控制设备，其特征在于，该设备包括：接收器，用于接收工程机械的变量泵的当前周期排量输出值qm1以及目标排量输出值qp；控制器，用于根据所述当前周期排量输出值qm1以及所述目标排量输出值qp计算变量泵排量控制量qt；以及还用于根据所述变量泵排量控制量qt、变量泵排量控制阀最大电流Imax、变量泵排量控制阀开启电流Imin、变量泵最大排量qmax获得变量泵排量控制阀控制电流It，并将所述变量泵排量控制阀控制电流It输出给变量泵排量控制阀，以通过调节变量泵的排量来控制发动机转速；其中，所述目标排量输出值qp根据发动机掉速值的反馈控制算法获得，其中所述发动机掉速值为发动机目标转速nt和当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，何欢，肖定成，
申请(专利权)人：上海中联重科桩工机械有限公司，中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31