全液压推土机的转速控制方法及转速控制装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911419174.0 (22)申请日 2019.12.31 (71)申请人 潍柴动力股份有限公司 地址 261061 山东省潍坊市高新技术产业 开发区福寿东街197号甲 (72)发明人 张长城付朋贾帅帅李琦 綦宗岩刘鹏波孙德亮胡洪昌 (74)专利代理机构 北京辰权知识产权代理有限 公司 11619 代理人 何家鹏 (51)Int.Cl. E02F 3/84(2006.01) E02F 9/22(2006.01) (54)发明名称 全液压推土机的转速控制方法及转速控制 装置。

2、 (57)摘要 本发明属于全液压推土机技术领域， 具体涉 及一种全液压推土机的转速控制方法及转速控 制装置。 本发明的全液压推土机的转速控制方法 包括如下步骤： 获取发动机的当前扭矩； 根据发 动机的当前扭矩不大于第一预设值， 控制发动机 沿设定斜率在第一转速区域降速运行， 控制液压 泵的工作排量提升， 且控制液压马达的工作排量 降低； 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值， 控制发动机在第二转速区域降速运行， 控制液压 泵的工作排量提升， 且控制液压马达的工作排量 降低。 本发明的全液压推土机的转速控制方法 中， 增加降速策略， 控制液压泵的工作排量提升， 且控制液压马达的工作排量降低， 达到。

3、快速响应 负载， 降低油耗的目的。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 111173056 A 2020.05.19 CN 111173056 A 1.一种全液压推土机的转速控制方法， 其特征在于， 所述方法包括如下步骤： 获取发动机的当前扭矩； 根据发动机的当前扭矩不大于第一预设值， 控制发动机沿设定斜率在第一转速区域降 速运行， 控制液压泵的工作排量提升， 且控制液压马达的工作排量降低； 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值， 控制发动机在第二转速区域降速运行， 控制 液压泵的工作排量提升， 且控制液压马达的工作排量降低。 2.根据权利要求1所述的全液压推土机的转速控制方法， 其特征。

4、在于， 所述控制发动机 沿设定斜率在第一转速区域降速运行包括： 设定发动机起始转速； 根据发动机起始转速得到发动机下降转速； 设定斜率为发动机下降转速与发动机起始转速的比值。 3.根据权利要求2所述的全液压推土机的转速控制方法， 其特征在于， 所述控制发动机 沿设定斜率在第一转速区域降速运行包括： 第一转速区域为发动机起始转速至发动机起始转速减去发动机下降转速之间。 4.根据权利要求2所述的全液压推土机的转速控制方法， 其特征在于， 所述根据发动机 的当前扭矩大于第一预设值包括： 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值小于第二预设值， 控制发动机在第二转速区域 降速运行。 5.根据权利要求4所述的。

5、全液压推土机的转速控制方法， 其特征在于， 所述根据发动机 的当前扭矩大于第一预设值小于第二预设值包括： 第二预设值为发动机防熄火转速对应的防熄火扭矩。 6.根据权利要求5所述的全液压推土机的转速控制方法， 其特征在于， 所述控制发动机 在第二转速区域降速运行包括： 第二转速区域为发动机防熄火转速至发动机起始转速减去发动机下降转速之间。 7.根据权利要求4所述的全液压推土机的转速控制方法， 其特征在于， 所述根据发动机 的当前扭矩大于第一预设值还包括： 根据发动机的当前扭矩大于第二预设值， 控制发动机沿设定斜率在第一转速区域降速 运行， 再控制发动机在第二转速区域降速运行， 启动防熄火。 8.。

6、根据权利要求7所述的全液压推土机的转速控制方法， 其特征在于， 所述启动防熄火 包括： 控制液压泵的工作排量降低。 9.根据权利要求8所述的全液压推土机的转速控制方法， 其特征在于， 所述控制液压泵 的工作排量降低后还包括： 重新获取发动机的当前扭矩。 10.一种全液压推土机的转速控制装置， 所述全液压推土机的转速控制装置用于执行 权利要求1至9中任一项所述的全液压推土机的转速控制方法， 其特征在于， 该全液压推土 机的转速控制装置包括： 获取单元、 发动机控制单元、 液压泵控制单元和液压马达控制单 元， 其中： 所述获取单元， 用于获取发动机的当前扭矩； 所述发动机控制单元， 用于根据发动机。

7、的当前扭矩不大于第一预设值， 控制发动机沿 设定斜率在第一转速区域降速运行； 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值， 控制发动机 权利要求书 1/2 页 2 CN 111173056 A 2 在第二转速区域降速运行； 所述液压泵控制单元， 用于控制液压泵的工作排量提升； 所述液压马达控制单元， 用于控制液压马达的工作排量降低。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111173056 A 3 全液压推土机的转速控制方法及转速控制装置 技术领域 0001 本发明属于全液压推土机技术领域， 具体涉及一种全液压推土机的转速控制方法 及转速控制装置。 背景技术 0002 全液压推土机带着液压控制器， 液压控。

8、制器通过CAN油门控制发动机运行。 目前我 们CAN油门均采用全程调速控制， 在全程调速功能应用过程中， 发现目前的恒转速控制模式 存在油耗偏高的情况。 发明内容 0003 本发明的目的是至少解决现有在全程调速功能应用过程中， 发现目前的恒转速控 制模式存在油耗偏高的情况的问题。 该目的是通过以下技术方案实现的： 0004 本发明的第一方面提出了一种全液压推土机的转速控制方法， 其中， 所述方法包 括如下步骤： 0005 获取发动机的当前扭矩； 0006 根据发动机的当前扭矩不大于第一预设值， 控制发动机沿设定斜率在第一转速区 域降速运行， 控制液压泵的工作排量提升， 且控制液压马达的工作排量。

9、降低； 0007 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值， 控制发动机在第二转速区域降速运行， 控制液压泵的工作排量提升， 且控制液压马达的工作排量降低。 0008 根据本发明的全液压推土机的转速控制方法中， 根据发动机的当前扭矩不大于第 一预设值， 控制发动机沿设定斜率在第一转速区域降速运行， 根据发动机的当前扭矩大于 第一预设值， 控制发动机在第二转速区域降速运行， 从而增加降速策略， 控制液压泵的工作 排量提升， 且控制液压马达的工作排量降低， 达到快速响应负载， 降低油耗的目的。 0009 另外， 根据本发明的全液压推土机的转速控制方法， 还可具有如下附加的技术特 征： 0010 在本发明。

10、的一些实施例中， 所述控制发动机沿设定斜率在第一转速区域降速运行 包括： 0011 设定发动机起始转速； 0012 根据发动机起始转速得到发动机下降转速； 0013 设定斜率为发动机下降转速与发动机起始转速的比值。 0014 在本发明的一些实施例中， 所述控制发动机沿设定斜率在第一转速区域降速运行 包括： 0015 第一转速区域为发动机起始转速至发动机起始转速减去发动机下降转速之间。 0016 在本发明的一些实施例中， 所述根据发动机的当前扭矩大于第一预设值包括： 0017 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值小于第二预设值， 控制发动机在第二转速 区域降速运行。 说明书 1/5 页 4 CN 。

11、111173056 A 4 0018 在本发明的一些实施例中， 所述根据发动机的当前扭矩大于第一预设值小于第二 预设值包括： 0019 第二预设值为发动机防熄火转速对应的防熄火扭矩。 0020 在本发明的一些实施例中， 所述控制发动机在第二转速区域降速运行包括： 0021 第二转速区域为发动机防熄火转速至发动机起始转速减去发动机下降转速之间。 0022 在本发明的一些实施例中， 所述根据发动机的当前扭矩大于第一预设值还包括： 0023 根据发动机的当前扭矩大于第二预设值， 控制发动机沿设定斜率在第一转速区域 降速运行， 再控制发动机在第二转速区域降速运行， 启动防熄火。 0024 在本发明的一。

12、些实施例中， 所述启动防熄火包括： 控制液压泵的工作排量降低。 0025 在本发明的一些实施例中， 所述控制液压泵的工作排量降低后还包括： 重新获取 发动机的当前扭矩。 0026 本发明的另一方面还提出了一种全液压推土机的转速控制装置， 其中， 所述全液 压推土机的转速控制装置用于执行上述所述的全液压推土机的转速控制方法， 该全液压推 土机的转速控制装置包括： 获取单元、 发动机控制单元、 液压泵控制单元和液压马达控制单 元， 其中： 0027 所述获取单元， 用于获取发动机的当前扭矩； 0028 所述发动机控制单元， 用于根据发动机的当前扭矩不大于第一预设值， 控制发动 机沿设定斜率在第一转。

13、速区域降速运行； 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值， 控制发 动机在第二转速区域降速运行； 0029 所述液压泵控制单元， 用于控制液压泵的工作排量提升； 0030 所述液压马达控制单元， 用于控制液压马达的工作排量降低。 附图说明 0031 通过阅读下文优选实施例的详细描述， 各种其他的优点和益处对于本领域普通技 术人员将变得清楚明了。 附图仅用于示出优选实施例的目的， 而并不认为是对本发明的限 制。 而且在整个附图中， 用相同的附图标记表示相同的部件。 0032 在附图中： 0033 图1示意性地示出了根据本发明实施例的全液压推土机的转速控制方法的流程 图； 0034 图2示意性地示出了。

14、根据本发明实施例的全液压推土机的转速控制方法中发动机 转速和扭矩的示意图。 具体实施例 0035 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。 虽然附图中显示了本公开 的示例性实施例， 然而应当理解， 可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例 所限制。 相反， 提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开， 并且能够将本公开的范围 完整的传达给本领域的技术人员。 0036 应理解的是， 文中使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的， 而无意于进行 限制。 除非上下文另外明确地指出， 否则如文中使用的单数形式 “一” 、“一个” 以及 “所述” 也 说明书 2/5 页 5 CN 111。

15、173056 A 5 可以表示包括复数形式。 术语 “包括” 、“包含” 、“含有” 以及 “具有” 是包含性的， 并且因此指 明所陈述的特征、 步骤、 操作、 元件和/或部件的存在， 但并不排除存在或者添加一个或多个 其它特征、 步骤、 操作、 元件、 部件、 和/或它们的组合。 文中描述的方法步骤、 过程、 以及操作 不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行， 除非明确指出执行顺序。 还应当 理解， 可以使用另外或者替代的步骤。 0037 尽管可以在文中使用术语第一、 第二、 第三等来描述多个元件、 部件、 区域、 层和/ 或部段， 但是， 这些元件、 部件、 区域、 层和/或部段。

16、不应被这些术语所限制。 这些术语可以仅 用来将一个元件、 部件、 区域、 层或部段与另一区域、 层或部段区分开。 除非上下文明确地指 出， 否则诸如 “第一” 、“第二” 之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或 者次序。 因此， 以下讨论的第一元件、 部件、 区域、 层或部段在不脱离示例实施例的教导的情 况下可以被称作第二元件、 部件、 区域、 层或部段。 0038 为了便于描述， 可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件 或者特征相对于另一元件或者特征的关系， 这些相对关系术语例如为 “内部” 、“外部” 、“内 侧” 、“外侧” 、“下面” 、“下方” 、“上。

17、面” 、“上方” 等。 这种空间相对关系术语意于包括除图中描 绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。 例如， 如果在图中的装置翻转， 那么描 述为 “在其它元件或者特征下面” 或者 “在其它元件或者特征下方” 的元件将随后定向为 “在 其它元件或者特征上面” 或者 “在其它元件或者特征上方” 。 因此， 示例术语 “在下方” 可 以包括在上和在下的方位。 装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的 空间相对关系描述符相应地进行解释。 0039 如图1所示， 本实施例中的全液压推土机的转速控制方法， 其中， 方法包括如下步 骤： 0040 S1、 获取发动机的当前扭矩； 。

18、发动机的当前扭矩， 由整车负荷通过整车工作/行走 装置通过液压马达-液压泵传递至发动机。 发动机实时响应整车负荷， 实时确定发动机当前 扭矩。 0041 S2、 根据发动机的当前扭矩不大于第一预设值， 控制发动机沿设定斜率在第一转 速区域降速运行， 控制液压泵的工作排量提升， 且控制液压马达的工作排量降低； 0042 S3、 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值， 控制发动机在第二转速区域降速运 行， 控制液压泵的工作排量提升， 且控制液压马达的工作排量降低。 0043 转速降低， 相比现有的恒转速来说， 能够减少油耗。 0044 根据发动机的当前扭矩不大于第一预设值， 控制发动机沿设定斜率在第。

19、一转速区 域降速运行， 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值， 控制发动机在第二转速区域降速运 行， 从而增加降速策略， 达到快速响应负载， 降低油耗的目的。 同时控制液压泵的工作排量 提升， 且控制液压马达的工作排量降低， 在转速降低的同时保证目标车速不变。 0045 如图2所示， 在本发明的一些实施例中， 所述控制发动机沿设定斜率在第一转速区 域降速运行包括： 0046 设定发动机起始转速d； 0047 根据发动机起始转速得到发动机下降转速e； 0048 设定斜率a为发动机下降转速e与发动机起始转速d的比值。 0049 设定下降转速e， 对应掉速斜率ae/d， 对应最大扭矩C， 第一预设值为。

20、C， 当fC， 说明书 3/5 页 6 CN 111173056 A 6 扭矩需求f未超出对应斜率与外特性交点C的扭矩， 发动机工况点按斜率a掉转速到对应斜 率与外特性交点C前， 根据整车负荷变化， 发动机工况点在斜率a上运行， 位于(d-e)和d之 间； 运行过程中整车控制器调整液压系统： 液压泵排量提升同时液压马达排量降低， 保持目 标车速不变。 0050 在本发明的一些实施例中， 所述控制发动机沿设定斜率在第一转速区域降速运行 包括： 0051 第一转速区域为发动机起始转速至发动机起始转速减去发动机下降转速之间。 即 d到d-e之间。 0052 在本发明的一些实施例中， 所述根据发动机的。

21、当前扭矩大于第一预设值包括： 0053 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值小于第二预设值， 控制发动机在第二转速 区域降速运行。 0054 在本发明的一些实施例中， 所述根据发动机的当前扭矩f大于第一预设值小于第 二预设值包括： 0055 第二预设值为发动机防熄火转速对应的防熄火扭矩M。 0056 CfM， 扭矩需求超出对应斜率与外特性交点C的扭矩， 未超出防熄火作用点b的 扭矩M， 发动机工况点按斜率a掉转速到对应斜率与外特性交点C； 发动机工况点在对应斜率 与外特性交点C与防熄火点b间的外特性上运行； 运行过程中整车控制器调整液压系统： 液 压泵排量提升同时液压马达排量降低， 保持目标车速。

22、不变。 0057 fM， 扭矩需求超出防熄火作用点b扭矩， 发动机工况点按斜率a掉转速到对应斜 率与外特性交点C； 发动机工况点沿着对应斜率与外特性交点C与防熄火点b间的外特性上 运行至防熄火点b； 液压控制器识别防熄火点b对应扭矩， 启动防熄火， 首先降低泵排量、 提 升液压系统输出扭矩(适当降低车速)发动机负荷减少发动机转速上升； 转速维持在防 熄火作用点b对应转速右侧运行； 负载减小， 扭矩需求恢复至小于防熄火作用点b扭矩， 液压 控制器识别， 恢复泵排量， 按初始的整车遇到负荷， 判断扭矩控制车速的情况运行。 通过防 熄火， 避免转速降低过低、 进入发动机低效区， 维持在第一预设值和第。

23、二预设值区域运行。 0058 在本发明的一些实施例中， 所述控制发动机在第二转速区域降速运行包括： 0059 第二转速区域为发动机防熄火转速至发动机起始转速减去发动机下降转速之间。 即b到d-e之间。 0060 在本发明的一些实施例中， 所述根据发动机的当前扭矩大于第一预设值还包括： 0061 根据发动机的当前扭矩大于第二预设值， 控制发动机沿设定斜率在第一转速区域 降速运行， 再控制发动机在第二转速区域降速运行， 启动防熄火。 结合液压系统防熄火策 略， 液压控制器调节车速、 发动机转速， 维持全程调速及液压系统输出能力， 保证作业效率。 0062 在本发明的一些实施例中， 所述启动防熄火包。

24、括： 控制液压泵的工作排量降低。 0063 在本发明的一些实施例中， 所述控制液压泵的工作排量降低后还包括： 重新获取 发动机的当前扭矩， 针对不同的扭矩对车速进行调整。 0064 本发明的另一方面还提出了一种全液压推土机的转速控制装置， 其中， 所述全液 压推土机的转速控制装置用于执行上述所述的全液压推土机的转速控制方法， 该全液压推 土机的转速控制装置包括： 获取单元、 发动机控制单元、 液压泵控制单元和液压马达控制单 元， 其中： 说明书 4/5 页 7 CN 111173056 A 7 0065 所述获取单元， 用于获取发动机的当前扭矩； 0066 所述发动机控制单元， 用于根据发动机。

25、的当前扭矩不大于第一预设值， 控制发动 机沿设定斜率在第一转速区域降速运行； 根据发动机的当前扭矩大于第一预设值， 控制发 动机在第二转速区域降速运行； 0067 所述液压泵控制单元， 用于控制液压泵的工作排量提升； 0068 所述液压马达控制单元， 用于控制液压马达的工作排量降低。 0069 本发明的全液压推土机的转速控制方法中， 一、 油门开度通过液压系统设定起始 转速d； 二、 液压系统根据转速d确定需下降转速e； 三、 液压控制器、 液压系统设置防熄火作 用点b， 位于发动机大扭矩点n和对应斜率与外特性交点C之间； 四、 发动机工作点将在相应 斜率a(ae/d)上， 和对应斜率与外特性。

26、交点C与防熄火作用点b的外特性上运行； 五、 整车 遇到负荷， 扭矩需求f未超出对应斜率与外特性交点C的扭矩： 1、 发动机工况点按斜率a掉转 速到对应斜率与外特性交点C前， 根据整车负荷变化， 发动机工况点在斜率a上运行， 位于C 和d之间； 2、 运行过程中整车控制器调整液压系统： 泵排量提升/马达排量降低， 保持目标车 速不变； 六、 整车遇到负荷， 扭矩需求超出对应斜率与外特性交点C的扭矩， 未超出防熄火作 用点b的扭矩： 1、 发动机工况点按斜率a掉转速到对应斜率与外特性交点C； 2、 发动机工况点 在对应斜率与外特性交点C与防熄火点b间的外特性上运行； 3、 运行过程中整车控制器调。

27、整 液压系统： 泵排量提升/马达排量降低， 保持目标车速不变； 七、 扭矩需求超出防熄火作用点 b扭矩M： 1、 发动机工况点按斜率a掉转速到对应斜率与外特性交点C； 2、 发动机工况点沿着 对应斜率与外特性交点C与防熄火点b间的外特性上运行至防熄火点b； 3、 液压控制器识别 防熄火点b对应扭矩M， 起动防熄火， 首先降低泵排量、 提升液压系统输出扭矩(适当降低车 速)发动机负荷减少发动机转速上升； 4、 转速维持在防熄火作用点b对应转速右侧运 行； 5、 负载减小， 扭矩需求恢复至小于防熄火作用点b扭矩， 液压控制器识别， 恢复泵排量， 按步骤五和步骤六运行。 0070 综上， 本发明的全。

28、液压推土机的转速控制方法中， 根据发动机的当前扭矩不大于 第一预设值， 控制发动机沿设定斜率在第一转速区域降速运行， 根据发动机的当前扭矩大 于第一预设值， 控制发动机在第二转速区域降速运行， 从而增加降速策略， 达到快速响应负 载， 降低油耗的目的。 同时控制液压泵的工作排量提升， 且控制液压马达的工作排量降低， 保持目标车速不变。 0071 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施例， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替换， 都 应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。 说明书 5/5 页 8 CN 111173056 A 8 图1 图2 说明书附图 1/1 页 9 CN 111173056 A 9 。