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专利名称：一种行走机械非行驶功率测量系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种行走机械非行驶功率测量系统，适用于行走机械的功率流测量、 节能控制、功率匹配试验等领域，该技术还可扩展应用到船舶、飞行器等功率流的监测。
背景技术：
在汽车、工程机械、农业机械、军工机械、机器人等行走机械的设计过程中，通常需要测量用于行驶的功率、非行驶功率及其比例，以更好地进行功率匹配计算。在对这些机械进行节能控制时，也需要了解其详尽的功率流状况。一般的行走机械在最初设计时通常根据其功能原理对其功率流状况进行估算，依此设计出初样机。但初样机做出来之后，必须通过试验测量初样机的功率流情况，以对最初的设计进行改进。前述的行走机械，其发动机在出厂之前都进行了标定，在油门位置与输出转速一定时，其输出功率可以通过查表拟合得到。如果发动机功率全部用于行走，那么其行走的功率就是发动机的输出功率，并不需要监测。但一般行走机械多为一边行走一边作业，而用于作业的执行元件种类繁多，行驶功率、非行驶功率及其比例的瞬态测量目前没有比较好的测量方法。

发明内容
本发明解决的技术问题是鉴于一般的行走机械通常其行走驱动采用机械传动， 直接测量其行驶功率需要用到力传感器或力矩传感器，并且对传动系的结构需要进行必要的改动，测量非常麻烦。为此本发明提出了一种测量非行驶功率的方法。使用该方法以后， 不但非行驶瞬态功率可以得到测量，结合标定过的发动机的特性曲线，其行驶功率亦可比较容易地计算出来。本发明的技术方案结合


如下一种行走机械非行驶功率测量系统，主要由测量单元、显示装置和传感器组成，所述传感器由m组结构相同的液压泵/马达功率测量传感器组和η组结构相同的电动机/发电机功率测量传感器组构成，所述m组液压泵/马达功率测量传感器组包括分别用于检测液压泵/马达压力、转速、转角的压力传感器、转速传感器、转角传感器以及m组加减开关； 所述η组电动机/发电机功率测量传感器组包括分别用于检测电动机/发电机电压、电流的电压传感器、电流传感器以及η组加减开关；所述m组和η组传感器组的检测信号通过线束输入测量单元1，经测量单元1接收到各传感器的信号后，根据m组加减开关或η组加减开关的状态、内部储存的算法进行功率计算，并将结果通过线束送显示装置2进行显示。所述m组液压泵/马达功率测量传感器组和所述η组电动机/发电机功率测量传感器组根据被测系统的复杂程度选择组数和种类。所述m组加减开关、η组加减开关通过线束与测量单元1相连接，它根据所测量动力元件输出功率的流向输出不同的信号给测量单元1，用于在累计非行驶功率时取加号或减号。
所述行走机械为混合动力系统驱动的作业机械时，其非行驶瞬态功率测量包括液压系统和/或电器系统，液压系统非行驶瞬态功率使用两组液压泵/马达测量传感器组进行测量，电器系统非行驶瞬态功率使用两组电动机/发电机功率测量传感器组进行测量， 液压系统非行驶瞬态功率是定量泵M的功率减去变量马达27的功率，电器系统非行驶瞬态功率是发电机32的功率减去电动机36的功率，则该行走机械总的非行驶功率为液压系统非行驶瞬态功率Np与电器系统的非行驶功率Nv之和。所述定量泵M瞬态功率测量使用第一压力传感器3、第一转速传感器4、第一转角传感器5和m组第一加减开关6，由于液压泵为定量泵，用于测变量泵转角的第一转角传感器5设置在转角为“0”的位置，m组第一加减开关6置于“开”的位置，代表累计时用加号； 所述变量马达27瞬态功率测量使用使用m压力传感器8、m转速传感器9、m转角传感器10 和m加减开关11，其中m加减开关11置于“合”的位置，代表累计时用减号；测量单元1接收到各传感器的压力信号、转速信号、转角信号，根据m组第一加减开关6和m加减开关11 的状态，其内部储存的算法进行液压系统的非行驶功率Np计算，计算公式如下
权利要求
1.一种行走机械非行驶功率测量系统，主要由测量单元、显示装置和传感器组成，其特征在于，所述传感器由m组结构相同的液压泵/马达功率测量传感器组和η组结构相同的电动机/发电机功率测量传感器组构成，所述m组液压泵/马达功率测量传感器组包括分别用于检测液压泵/马达压力、转速、转角的压力传感器、转速传感器、转角传感器以及m组加减开关；所述η组电动机/发电机功率测量传感器组包括分别用于检测电动机/发电机电压、电流的电压传感器、电流传感器以及η组加减开关；所述m组和η组传感器组的检测信号通过线束输入测量单元(1)，经测量单元(1)接收到各传感器的信号后，根据m组加减开关或η组加减开关的状态、内部储存的算法进行功率计算，并将结果通过线束送显示装置⑵进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种行走机械非行驶功率测量系统，其特征在于，所述m组液压泵/马达功率测量传感器组和所述η组电动机/发电机功率测量传感器组根据被测系统的复杂程度选择组数和种类。
3.根据权利要求1所述的一种行走机械非行驶功率测量系统，其特征在于，所述m组加减开关、η组加减开关通过线束与测量单元(1)相连接，它根据所测量动力元件输出功率的流向输出不同的信号给测量单元(1)，用于在累计非行驶功率时取加号或减号。
4.根据权利要求1所述的一种行走机械非行驶功率测量系统，其特征在于，所述行走机械为混合动力系统驱动的作业机械时，其非行驶瞬态功率测量包括液压系统和/或电器系统，液压系统非行驶瞬态功率使用两组液压泵/马达测量传感器组进行测量，电器系统非行驶瞬态功率使用两组电动机/发电机功率测量传感器组进行测量，液压系统非行驶瞬态功率是定量泵04)的功率减去变量马达(XT)的功率，电器系统非行驶瞬态功率是发电机(32)的功率减去电动机(36)的功率，则该行走机械总的非行驶功率为液压系统非行驶瞬态功率Np与电器系统的非行驶功率Nv之和。
5.根据权利要求4所述的一种行走机械非行驶功率测量系统，其特征在于，所述定量泵04)瞬态功率测量使用第一压力传感器(3)、第一转速传感器G)、第一转角传感器(5) 和m组第一加减开关(6)，由于液压泵为定量泵，用于测变量泵转角的第一转角传感器(5) 设置在转角为“O”的位置，m组第一加减开关(6)置于“开”的位置，代表累计时用加号；所述变量马达(XT)瞬态功率测量使用使用m压力传感器(8)、m转速传感器(9)、m转角传感器(10)和m加减开关(11)，其中m加减开关(11)置于“合”的位置，代表累计时用减号；测量单元(1)接收到各传感器的压力信号、转速信号、转角信号，根据m加减开关(11)和第一加减开关(6)的状态，其内部储存的算法进行液压系统的非行驶功率Np计算，计算公式如下
6.根据权利要求4所述的一种行走机械非行驶功率测量系统，其特征在于，所述发电机(32)瞬态功率测量使用第一电压传感器(13)、第一电流传感器(14)和η组第一加减开关(15)，其中η组第一加减开关(15)被置于“开”的位置，代表累计时用加号；所述电动机 (36)瞬态功率测量，使用η电压传感器(17)、η电流传感器(18)和η加减开关(19)，其中 η加减开关(19)置于“合”的位置，代表累计时用减号，则电器系统的非行驶功率Nv计算公式如下测量单元(1)接收到各传感器的电压信号、电流信号，根据η组第一加减开关(15)和 η加减开关(19)的状态，其内部储存的算法进行液压系统的非行驶功率Np计算，计算公式如下式中132、1%是发电机(32)与电动机(36)的电流，V32、V^5是发电机(32)与电动机(36) 的输出电压，η32、n36> 1^21是发电机(32)与电动机(36)的传动效率及从发电机(32)到电动机(36)的传动效率。
全文摘要
本发明涉及一种行走机械非行驶功率测量系统。主要由结构相同的m组液压泵/马达功率测量传感器组和n组电动机/发电机功率测量传感器组构成，m组包括分别用于检测液压泵/马达压力、转速、转角的压力传感器、转速传感器、转角传感器以及m组加减开关；n组包括分别用于检测电动机/发电机电压、电流的电压传感器、电流传感器以及n组加减开关；m组和n组传感器组的检测信号通过线束输入测量单元，经测量单元接收到各传感器的信号后，根据m组加减开关或n组加减开关的状态、内部储存的算法进行功率计算，并将结果通过线束送显示装置进行显示。本发明采用普通传感器，具有适用性强、广泛，测量简便，不对原行走机械进行大的结构改动等优点。
文档编号G01L3/24GK102564666SQ20121004463
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月26日 优先权日2012年2月26日
发明者张红彦, 赵丁选, 龚捷 申请人:吉林大学