□ 孙明峰 □ 樊 红 □ 秦 涛 □ 刘 硕 □ 曹 石

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1 研究背景

挖掘机在工作时经常遇到剧烈、频繁的负载工况变化,造成发动机的输出功率与马达功率不匹配,如果驾驶员不能及时进行控制,那么将导致发动机出现转速降低或熄火的情况[1]。因此,对于挖掘机而言,一个非常重要的功能就是防熄火控制,在全转速范围内为液压系统提供最大的发动机功率,当负载过大时,通过降低泵的流量来防止发动机熄火。目前采用的挖掘机防熄火方法为利用发动机自身的特性,当发动机转速低于设定的负载转速时,通过减小马达的流量使发动机不熄火。郜立焕等[2]通过调整泵的斜盘倾角来减小泵的排量,防止挖掘机熄火。但是这一控制方式存在一定的滞后性,会出现转速波动大,甚至直接熄火的情况,这一控制方式对挖掘机油耗的影响也较大。有一些研究通过泵和马达的数据模型,与发动机建立关系来防止挖掘机熄火[3-8]。 另一方面,付胜杰等[9]研究基于变转速的负载控制,唐拥军[10]通过将经济综合指标纳入功率匹配指标,以此进行挖掘机功率和发动机功率的匹配。

2 传统防熄火控制分析

挖掘机传统的防熄火控制为,在挖掘机进行工作时,通过转速设定装置向发动机发送一个固定的转速设定值,使发动机维持在固定的转速运转。一般这个转速设定值与发动机额定功率关联,能使发动机始终输出最大功率,同时对应较经济的油耗,保证挖掘机的经济性。……