CN101435210A - 用于控制挖掘机的发动机转速的装置及方法 - Google Patents

用于控制挖掘机的发动机转速的装置及方法 Download PDF

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Abstract

提供用于控制挖掘机的发动机转速的装置及方法，可以在操作员即使在传送要求操作员检查发动机进气系统的警告信号后已过预定时间或已超过预定次数时也无视该警告信号，继续挖掘机工作的情况下，将挖掘机设置为不执行正常作业以诱导该操作员检查空气净化器。该装置包括发动机和液压泵，滤除被吸入发动机燃烧室的外界空气中包括的杂质的空气净化器，安装在空气净化器和发动机燃烧室之间的旁路中、探测旁路中空气的压力的压力传感器，及电子控制单元，若压力信号超过基准压力值，输出要求驾驶室中的操作员检查空气净化器的警告信号，若在警告信号传送给操作员后其无视警告信号，继续挖掘机工作，则降低发动机转速并减小从液压泵排放的液压流体的流速。

Description

用于控制挖掘机的发动机转速的装置及方法
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2007年11月13日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2007-0115558的优先权，该申请的公开内容通过引用被整体合并于此。
技术领域
本发明涉及用于控制挖掘机的发动机转速的装置及方法，该方法和装置可以在操作员即使在要求该操作员检查发动机进气(intake)系统的警告信号传送给该操作员后已过预定时间时也无视该警告信号，继续挖掘机工作的情况下，通过降低发动机转速来干预挖掘机的作业。
更具体地，本发明涉及用于控制挖掘机的发动机转速的装置及方法，该装置和方法可以在操作员即使在要求该操作员检查发动机进气系统的警告信号传送给操作员后已过预定时间或警告信号传送给操作员已超过预定次数时也无视该警告信号，继续挖掘机工作的情况下，将挖掘机设置为不执行正常作业，以通过降低发动机转速来减小从液压泵排放的液压流体的流速，从而诱导操作员检查空气净化器等。
背景技术
通常，诸如挖掘机之类的施工设备在较差的工作环境中工作。在挖掘机作业期间被吸入发动机燃烧室中的外界空气包括杂质，例如包括尘土、泥土、沙子等的细小颗粒。这些外界空气在通过空气净化器被过滤后被提供给发动机燃烧室。
也就是说，由于外界空气在外界空气中所包括的杂质，例如尘土、泥土等，通过空气净化器被滤除后被引入发动机燃烧室，因此防止了发动机的滑动部件被磨损或损坏，从而相应部件的寿命得到延长。
由于空气净化器的元件上堆积的杂质增加了阻力，因此外界空气可能无法流畅地流入发动机燃烧室，并且在这种情况下，相应系统通知位于操作员座位上的操作员空气净化器的更换时间等。
如图1所示，用于控制挖掘机的发动机转速的常规装置包括安装在挖掘机中的发动机1；预净化器(未示出)，用于通过对被吸入发动机燃烧室的外界空气施加离心力，首次将所述外界空气分离成空气和诸如细小颗粒之类的杂质；空气净化器2，用于通过元件滤除已通过预净化器的外界空气中所包括的杂质，如尘土、泥土等，并将过滤后的空气提供给发动机燃烧室(在为湿式空气净化器的情况下，要更换油，而在为干式空气净化器的情况下，要清洗或更换过滤器)；压力传感器3，安装在空气净化器2和发动机燃烧室之间的旁路(即进气歧管)中，用于探测该旁路中空气的压力，并输出与所探测到的压力相对应的压力信号；及电子控制单元(ECU)4，用于将从压力传感器3输入的压力信号与预定基准压力值进行比较，并且当该压力信号超过基准压力值时，输出要求驾驶室5中的操作员检查压力升高的发动机进气系统(包括空气净化器)的警告信号。
根据如上构造的用于控制挖掘机的发动机转速的常规装置，当由于空气净化器2的阻塞等，使得被吸入发动机燃烧室中的外界空气的压力超过预定基准压力值时，电子控制单元4向操作员传送警告信号以诱导操作员检查空气净化器2。
在这种情况下，当操作员无视从电子控制单元4传送的警告信号，继续工作时，发动机1中的燃料消耗增加，且构成进气系统的导管(pipe)和软管(hose)可能会被损坏。
相应地，外界空气中所包括的杂质，如尘土，被直接吸入发动机燃烧室，这会导致对发动机1的损坏以致缩短发动机的寿命。
发明内容
相应地，已作出本发明以解决现有技术中出现的上述问题，同时现有技术所实现的优点被完好保持。
本发明的一个目的是提供一种用于控制挖掘机的发动机转速的装置和方法，该装置和方法可以在操作员即使在要求该操作员检查发动机进气系统的警告信号传送后已过预定时间时也无视所述警告信号，继续挖掘机工作的情况下，通过降低发动机转速以减小从液压泵排放的液压流体的流速，从而将所述挖掘机的工作设备(如悬臂、臂等)设置为不执行正常作业。
为实现这个及其他目的，提供了一种根据本发明实施例的用于控制挖掘机的发动机转速的装置。该装置包括：安装在所述挖掘机中的发动机和液压泵；空气净化器，用于通过元件滤除被吸入发动机燃烧室的外界空气中所包括的杂质，并将过滤后的空气提供给所述发动机燃烧室；压力传感器，安装在所述空气净化器和所述发动机燃烧室之间的旁路中，用于探测所述旁路中空气的压力，并输出与所探测到的压力相对应的压力信号；及电子控制单元(ECU)，用于将从所述压力传感器3输入的压力信号与预定基准压力值进行比较，当所述压力信号超过所述基准压力值时，输出要求驾驶室中的操作员检查空气净化器的警告信号，并且当所述操作员在所述警告信号传送给操作员后无视所述警告信号，继续挖掘机工作时，降低所述发动机转速并减小从所述液压泵排放的液压流体的流速。
在本发明的优选实施例中，所述警告信号可以通过警告光或警告声音或消息从所述ECU传送给所述驾驶室中的操作员。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制挖掘机的发动机转速的方法，该挖掘机包括发动机、液压泵、空气净化器、压力传感器和电子控制单元，该方法包括：第一步骤，使用所述压力探测器探测通过所述空气净化器被吸入发动机燃烧室的外界空气的压力；第二步骤，将由所述压力传感器探测到的压力值与预定基准压力值进行比较；第三步骤，当所探测到的压力值超过所述基准压力值时，向操作员传送要求所述操作员检查所述空气净化器的警告信号；第四步骤，确认所述空气净化器是否已被检查；以及第五步骤，当所述操作员在所述警告信号传送给所述操作员后无视所述警告信号，继续挖掘机工作时，根据来自所述电子控制单元的控制信号，降低所述发动机转速并减小从所述液压泵排放的液压流体的流速。
所述第五步骤可以包括以下步骤：当所述操作员在所述警告信号传送给所述操作员后无视所述警告信号，继续挖掘机工作时，通过首次降低所述发动机转速并减小从所述液压泵排放的液压流体的流速来干预工作设备的作业；及当所述操作员在所述工作设备的作业被干预后还无视所述警告信号，继续挖掘机工作时，通过再次降低所述发动机转速并减小从所述液压泵排放的液压流体的流速来将所述挖掘机的工作设备设置为不执行正常作业。
根据本发明实施例的用于控制发动机转速的方法可以进一步包括当所述警告信号传送给所述操作员后已过预定时间时，判定所述操作员无视所述警告信号的步骤。
根据本发明实施例的用于控制发动机转速的方法可以进一步包括当所述警告信号传送给所述操作员已超过预定次数时，判定所述操作员无视所述警告信号的步骤。
利用上述构造，在操作员即使在要求该操作员检查发动机进气系统的警告信号传送给该操作员后已过预定时间或该警告信号传送给该操作员已超过预定次数时，也无视该警告信号，继续挖掘机工作的情况下，通过降低所述发动机转速来减小从液压泵排放的液压流体的流速，从而使挖掘机不执行正常作业，以便操作员检查发动机进气系统以保护发动机。
附图说明
通过以下结合附图的具体描述，本发明的以上及其他目的、特征及优点将更加明显。在附图中：
图1是示出用于控制挖掘机的发动机转速的常规装置的配置的示意性框图；
图2是示出了根据本发明实施例的用于控制挖掘机的发动机转速的装置的配置的示例性框图；
图3是解释由根据本发明实施例的用于控制挖掘机的发动机转速的装置执行的对发动机转速的控制的图；及
图4是示出根据本发明实施例的用于控制挖掘机的发动机转速的方法的流程图。
具体实施方式
以下将参见附图描述本发明的优选实施例。说明书中定义的内容，如具体构造和元件，仅仅是被提供用以帮助本领域普通技术人员完整理解本发明的特定细节，因此本发明并不受其限制。
如图2所示，根据本发明实施例的用于控制挖掘机的发动机转速的装置包括：安装在挖掘机内的发动机10和连接至发动机10的液压泵60；空气净化器20，用于通过元件滤除被吸入发动机燃烧室的外界空气中所包括的杂质，并将过滤后的空气提供给发动机燃烧室；压力传感器30，安装在空气净化器20和发动机燃烧室之间的旁路中，用于探测该旁路中空气的压力，并输出与所探测到的压力相对应的压力信号；及电子控制单元(ECU)40，用于将从压力传感器30输入的压力信号与预定基准压力值进行比较，当压力信号超过基准压力值时，输出要求驾驶室50中的操作员去检查空气净化器20的警告信号，并且当向操作员传送警告信号后已过预定时间或者警告信号被传送给操作员已超过预定次数时，输出强制性降低发动机10的转速和减小液压泵60排放的液压流体的流速的控制信号。
警告信号通过警告光或警告声音或消息从电子控制单元40被传送到驾驶室50中的操作员。
由于以下技术，即在发动机10的作业期间将外界空气通过空气净化器20吸入发动机10的燃烧室，将压力传感器30所探测到的外界空气的压力信号输入到电子控制单元40，及根据来自电子控制单元40的控制信号降低发动机10的转速和减小从液压泵60排放的液压流体的流速，在本发明所属技术领域中是公知的，因此将省略其详细描述。
以下将参见附图描述根据本发明实施例的用于控制挖掘机的发动机转速的装置和方法。
参见图2-4，在步骤S100中，由压力传感器30探测在发动机的作业下通过空气净化器20和吸气管后被吸入发动机10的燃烧室的外界空气的压力。
在这种情况下，被吸入发动机10的燃烧室的外界空气中所包括的诸如尘土、小颗粒、泥土等的杂质被空气净化器20滤除(例如湿式空气净化器或干式空气净化器)。
在步骤S200中，将与压力传感器30所探测到的外界空气的压力相对应的压力值被与预定基准压力值进行比较。
在步骤S300中，当比较的结果是所探测到的压力值超基准压力值(对应于空气净化器20被严重污染，因此需要更换空气净化器的状态)时，断定空气净化器20的更换时间到了，并且将警告信号传送给操作员，以使操作员检查并确认诸如空气净化器20之类的进气系统。
在这种情况下，警告信号可以通过警告光或警告声音或消息传送给驾驶室50中的操作员。
在步骤S400中，在警告信号传送给操作员后，判断被污染的空气净化器是否已被检查。
在步骤S500中，当警告信号传送给操作员后已过预定时间，或者警告信号传送给操作员已超过预定次数(对应于操作员无视警告信号，继续挖掘机工作的状态)时，根据来自电子控制单元40的控制信号，降低发动机10的转速并且强制性地减小从液压泵60排放的液压流体的流速。
步骤S500用于诱导操作员检查被污染的空气净化器20并执行工作。也就是说，当警告信号传送给操作员后已过预定时间，或者警告信号传送给操作员已超过预定次数时，首次降低发动机10的转速，并减小从液压泵60排放的液压流体的流速(如图3的部分“a”中所示)。因此，即使操作员操纵工作设备(例如悬臂等)，工作设备也不会流畅作业。
另一方面，当在通过干预工作设备的作业来传送警告后，操作员继续工作时，再次降低发动机10的转速，并减小从液压泵60排放的液压流体的流速(如图3的部分“b”所示)。因此，即便操作员强行操纵工作设备，工作设备的作业速度也会大大降低。
如上所述，当操作员无视要求操作员检查空气净化器20的警告信号，并且在由于空气净化器20的污染等而使得进气系统的外界空气的压力值超过基准压力值的状态下继续挖掘机工作时，发动机10的转速被降低，并且从液压泵60排放的液压流体的流速被减小。这诱导不能执行工作设备的正常作业的操作员去检查空气净化器20。
尽管已经出于示例性目的描述了本发明的优选实施例，本领域技术人员将认识到，在不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以做出各种修改、增加和替换。

Claims (6)

1、一种用于控制挖掘机的发动机转速的装置，包括：
安装在所述挖掘机中的发动机和液压泵；
空气净化器，用于通过元件滤除被吸入发动机燃烧室的外界空气中所包括的杂质，并将过滤后的空气提供给所述发动机燃烧室；
压力传感器，安装在所述空气净化器和所述发动机燃烧室之间的旁路中，用于探测所述旁路中空气的压力，并输出与所探测到的压力相对应的压力信号；及
电子控制单元ECU，用于将从所述压力传感器3输入的压力信号与预定基准压力值进行比较，当所述压力信号超过所述基准压力值时，输出要求驾驶室中的操作员检查所述空气净化器的警告信号，并且当所述操作员在所述警告信号传送给所述操作员后无视所述警告信号，继续挖掘机工作时，降低所述发动机转速并减小从所述液压泵排放的液压流体的流速。
2、如权利要求1所述的装置，其中所述警告信号通过警告光或警告声音或消息从所述ECU传送给所述驾驶室中的操作员。
3、一种用于控制挖掘机的发动机转速的方法，该挖掘机包括发动机、液压泵、空气净化器、压力传感器和电子控制单元，该方法包括：
第一步骤，使用所述压力传感器探测通过所述空气净化器被吸入发动机燃烧室的外界空气的压力；
第二步骤，将由所述压力传感器探测到的压力值与预定基准压力值进行比较；
第三步骤，当所探测到的压力值超过所述基准压力值时，向操作员传送要求所述操作员检查所述空气净化器的警告信号；
第四步骤，确认所述空气净化器是否已被检查；以及
第五步骤，当所述操作员在所述警告信号传送给所述操作员后无视所述警告信号，继续挖掘机工作时，根据来自所述电子控制单元的控制信号，降低所述发动机转速，并减小从所述液压泵排放的液压流体的流速。
4、如权利要求3所述的方法，其中所述第五步骤包括以下步骤：
当所述操作员在所述警告信号传送给所述操作员后无视所述警告信号，继续挖掘机工作时，通过首次降低所述发动机转速并减小从所述液压泵排放的液压流体的流速来干预工作设备的作业；及
当所述操作员在所述工作设备的作业被干预后还无视所述警告信号，继续挖掘机工作时，通过再次降低所述发动机转速并减小从所述液压泵排放的液压流体的流速来将所述挖掘机的工作设备设置为不执行正常作业。
5、如权利要求3或4所述的方法，进一步包括当所述警告信号传送给所述操作员后已过预定时间时，判定所述操作员无视所述警告信号的步骤。
6、如权利要求3或4所述的方法，进一步包括当所述警告信号传送给所述操作员已超过预定次数时，判定所述操作员无视所述警告信号的步骤。
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