通过研究发动机和变量泵功率匹配的原理,提出了基于转速感应的控制方案,在此基础上利用AMESim进行了模拟和仿真,验证了原理的可行性。随着外负载的不断变化,微控制器实时调节泵的排量,或者可以保持泵的排量不变,根据外负载的变化调节泵的出口压力,使泵的吸收转矩稳定在目标值。

为了提高装载机的工作性能,减小燃油消耗,对不同工况下液力变矩器与发动机的功率匹配与转速感应控制进行研究。根据装载机的作业方式,选择154 k W发动机的最佳工作曲线与340 mm的液力变矩器的主要工况点进行功率匹配。根据装载机的多参数工况识别与工况点的控制原则,对发动机进行转速感应控制。以50型装载机为研究对象,建立分工况转速感应传动系统模型,并与传统方式进行对比计算。结果表明在铲掘工况下,装载机输出扭矩提高了约25.6%,综合燃油消耗量下降了21.6%;在卸载工况下,综合燃油消耗量从32 g/h下降到8.5 g/h;在行驶工况下,高效经济模式限制了发动机4%的输出功率,综合燃油消耗量降低了7.5%,最经济工况模式限制了发动机30%的输出功率,综合燃油消耗量降低了36.8%。

分析传统发动机-液压泵系统产生能量损失的原因,阐述发动机极限负荷控制的原理。根据极限负荷控制原理调节泵的排量,使泵吸收发动机最大扭矩,保证最大限度地利用发动机功率;跟随负载的变化,运用转速感应控制策略调节变量泵的吸收功率与发动机输出功率匹配,使发动机工作速度保持在节能效果突出的转速范围。运用AMES im软件对A8VO变量泵调节系统进行物理建模和仿真,验证系统转速感应控制策略的有效性,得出系统参数与其动态结果之间的相互关系。

根据负荷多变工况条件下发动机—变量泵系统的节能要求,分析了发动机功率极限负荷的控制机理;运用转速传感控制原理,提出了变量泵随发动机功率变化进行功率匹配的动态调节方法;给出了发动机—电比例控制变量泵功率匹配控制方框图,推导出系统控制调节传递函数。实验证明外负荷变化时变量泵吸收功率与发动机输出功率基本匹配,发动机无须功率储备就可以保持正常工作,节能效果明显。

为解决某型全液压驱动履带车辆工作负荷多变,发动机输出功率与行走液压系统吸收功率匹配不合理等问题,提出基于联合仿真环境的发动机转速感应控制策略设计方法。利用AMESim软件对发动机、行走液压系统以及控制器进行建模,设计了以发动机稳定转速为控制目标的泵-马达变量调节算法,并利用RecurDyn(LM)软件对整车动力学模型和行驶路面进行建模,对车辆变负荷行驶工况进行了联合仿真分析。结果表明:该控制算法能够根据负荷变化实时调节变量泵、变量马达的排量,使发动机稳定工作在最佳燃油经济转速区得以实现。

对掘进台车的闭式液压行走驱动功率匹配进行了研究。根据闭式液压行走的组成结构和驱动方式分析了台车行走牵引力与液压泵排量、发动机扭矩的关系,研究了闭式泵排量调节的转速感应控制阀工作原理,结合台车的行走需求分析了功率匹配中节流孔直径的计算、控制压力和弹簧预紧力的设置要求、泵的流量特性及自适应控制过程,实现了设备行走的自动功率控制。

提出对挖掘机进行分工况转速感应控制,用传递函数分析法研究系统稳定性,用状态空间法建立动态仿真的数学模型进行计算机仿真.