一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器

专利一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器01专利背景附图说明发明内容技术领域目录03020405权利要求荣誉表彰实施方式目录0706基本信息《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》是北汽福田汽车股份有限公司于2012年12月24日申请的发明专利，该专利的公布号为CNA，专利公布日是2013年4月24日，该专利申请号为75，发明人是韩术亭、苗坤林、李勋文、张华、谭碧峰、王泽堂、胡智、刘明清。《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》公开了一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器（80），该方法包括：获取发动机（10）的转速和输出扭矩；判断代表所述转速和输出扭矩的工作点是否位于节能区域内；在所述工作点不位于所述节能区域内的情况下，调整所述发动机（10）的转速和输出扭矩以使得所述工作点位于所述节能区域内；其中，所述节能区域是基于所述发动机（10）的油耗特性定义的。2020年7月14日，《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》获得第二十一届中国专利优秀奖。（概述图为《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》摘要附图）专利背景专利背景截至2012年12月，传统的混凝土泵送的常规控制方式主要有以下几种。第一种是发动机转速恒定，缺省设定档位对应主油泵排量，即各个档位对应一定的主油泵排量，工作中对主油泵排量不再进行调整。第二种是缺省设定档位对应的发动机转速以及主油泵排量，即各个档位对应一定的发动机转速以及主油泵的排量，工作中不再进行调整。第三种是通过试验方式获取一定的节能数据并将数据存储至混凝土泵送机械控制器内部。混凝土泵送机械工作时根据当时负载情况，读取节能数据进而对混凝土泵送机械发动机转速和主油泵排量进行调节。上述第一种方法是发动机转速恒定。为了适应高负荷使用要求，因此发动机转速不能设定的过低。在较低负荷使用情况下，发动机负荷率匹配极不合理，费油现象严重。第二种方法由于混凝土泵送机械工作情况复杂，负载情况多变，各档位始终使用恒定转速以及恒定主油泵排量，无法满足不断变化的工作需求，发动机最终不具有节能效果。第三种方法虽然采用试验的方式获得一定的节能数据，但是由于混凝土泵送机械自身制造存在差异性，另外节能数据是由试验获得的，自身就存在一定的误差，并不能代表普遍规律。混凝土泵送机械使用工况复杂多变，不可能将所有情况全部利用实现来完善，因此，这种方法实现的节能效果有限。

发明内容专利目的改善效果技术方案发明内容专利目的《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》的目的是提供一种能够有效匹配发动机负荷率使发动机工作在最佳油耗区的控制方法和控制器。

技术方案《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》的一个方面提供一种用于混凝土泵送机械的控制方法，该方法包括：获取发动机的转速和输出扭矩；判断代表所述转速和输出扭矩的工作点是否位于节能区域内；在所述工作点不位于所述节能区域内的情况下，调整所述发动机的转速和输出扭矩以使得所述工作点位于所述节能区域内；其中，所述节能区域是基于所述发动机的油耗特性定义的。《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》的另一个方面提供一种用于混凝土泵送机械的控制器，该控制器包括：获取装置，用于获取发动机的转速和输出扭矩；判断装置，用于判断代表所述转速和输出扭矩的工作点是否位于节能区域内；调整装置，用于在所述工作点不位于所述节能区域内的情况下，调整所述发动机的转速和输出扭矩以使得所述工作点位于所述节能区域内；其中，所述节能区域是基于所述发动机的油耗特性定义的。

改善效果《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》可以有效匹配发动机负荷率，使发动机工作在最佳油耗区，从而实现降低混凝土泵送机械发动机油耗的目的。

附图说明附图说明图1是典型混凝土泵送机械动力传动原理图；

图1图2是典型混凝土泵送机械控制系统框图；图2图3是示例的发动机油耗图，其中定义了过载区域、高负荷率区域、节能区域以及低负荷率区域；图3图4是《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》的实施方式提供的用于混凝土泵送机械的发动机节能控制方法的流程图；图4图5是《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》的另一个实施方式提供的用于混凝土泵送机械的发动机节能控制方法的流程图。

图5技术领域技术领域《一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器》涉及混凝土泵送领域，具体地，涉及一种用于混凝土泵送机械的控制方法和控制器。

权利要求权利要求1、一种用于混凝土泵送机械的控制方法，该方法包括：获取发动机（10）的转速和输出扭矩；判断代表所述转速和输出扭矩的工作点是否位于节能区域内；在所述工作点不位于所述节能区域内的情况下，调整所述发动机（10）的转速和输出扭矩以使得所述工作点位于所述节能区域内；其中，所述节能区域是在所述发动机（10）的油耗图中的油耗特性曲线中选定的，位于节能区域上边缘（b）和节能区域下边缘（c）之间，其中发动机油耗图的横坐标为发动机转速，纵坐标为发动机输出扭矩。2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述节能区域是进一步基于所述发动机（10）的负荷率和发动机（10）转速范围定义的，所述负荷率被定义为发动机（10）当前转速下的实际输出扭矩与发动机（10）当前转速下的最大扭矩的比值。3、根据权利要求2所述的方法，其中，通过调整与发动机（10）相关联的主油泵（40）的输出排量来调整所述输出扭矩。4、根据权利要求3所述的方法，其中，基于所述发动机（10）的负荷率和发动机（10）转速范围还定义所述节能区域之外的过载区域、高负荷率区域以及低负荷率区域；所述过载区域是指发动机油耗图中发动机外特性曲线（a）之外的区域；所述高负荷率区域是指发动机油耗图中节能区域上边缘（b）与发动机外特性曲线（a）之间的区域；所述低负荷率区域是指发动机油耗图中节能区域下边缘（c）之外的区域。实施方式实施方式如图1所示，典型的混凝土泵送机械的发动机10通过变速箱20、分动箱30带动主油泵40工作，主油泵40输出高压油（负载60）推动主油缸50进行往复运动，主油缸50推动活塞输出混凝土。图2示出了典型混凝土泵送机械控制系统框图。如图2所示，发动机ECU70通过发动机10内部传感装置将发动机10的转速和负荷率反馈至控制器80。可替换地，ECU70也可以反馈发动机10的转速和输出扭矩。控制器80通过发送控制电流（例如PWM电流）调节斜盘角度（或称开度）来调节主油泵40排量。控制器80还可以经由ECU70发送控制发动机10转速的信号来调节发动机10的转速。例外，压力传感器（图中未示出）还可