CN102042098A - 一种用于挖掘机的发动机档位的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于挖掘机的发动机档位的控制方法和控制系统，该方法包括：检测所述挖掘机的档位旋钮的位置，以确定所述发动机的当前档位；确定与所述当前档位相对应的转速；检测发动机的当前转速；将所确定的与所述当前档位相对应的转速与所述发动机的当前转速进行比较；以及如果所确定的与所述当前档位相对应的转速与所述发动机的当前转速之差大于预定值，则调节发动机油门位置，以使得所述发动机的当前转速与所确定的与所述当前档位相对应的转速之差小于预定值。该方法能够在发动机转速在某个档位出现转速偏差时，自动对该档位转速进行调整，实现了对发动机档位的自适应控制。

Description

一种用于挖掘机的发动机档位的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种用于挖掘机的发动机档位的控制方法及控制系统。

背景技术

挖掘机是一种广泛应用于建筑施工的工程机械，然而，在施工过程中，由于施工工况非常复杂，挖掘机必须具有能够根据工况来调整发动机转速的功能。

目前广泛使用的挖掘机通常具有10个发动机档位，分别对应着10个不同的转速，以适应不同的施工工况。传统的发动机档位设定方式是：调试人员或驾驶员首先在显示器上分别设定对应于10个档位的发动机转速，然后按下油门自动设定按键，由挖掘机控制器控制发动机转速从一档到十档依次设定。

由于在挖掘机运行一段时间之后，发动机油门控制油门电机的拉索会出现松动、位置偏移等问题，可能会造成某个档位的发动机实际转速与设定转速不符，这时驾驶员就需要再次在显示器上按下油门自动设定按键，重新进行一次发动机档位设定。

上述发动机档位设定方法存在下列缺点：需要人工触发设定程序；每次设定时都要从一档到十档全部设定一遍，降低了挖掘机的智能控制性能和工作效率。

发明内容

针对目前挖掘机的发动机档位控制中容易存在转速误差且调整复杂、以及需要手动设置等问题，本发明提供一种能够在发动机档位出现偏差时自动对其进行调整的用于挖掘机的发动机档位的控制方法和控制系统。

为实现上述目的，本发明提供一种用于挖掘机的发动机档位的控制方法，该方法包括以下步骤：

检测所述挖掘机的档位旋钮的位置，以确定发动机的当前档位；

确定与所述当前档位相对应的转速；

检测发动机的当前转速；

将所确定的与所述当前档位相对应的转速与所述发动机的当前转速进行比较；以及

如果两者之差大于预定值，则调节发动机油门位置，以使得所述发动机的当前转速与所确定的与所述当前档位相对应的转速之差小于预定值。

本发明还提供一种用于挖掘机的发动机档位的控制系统，该系统包括：

档位检测装置，用于检测所述挖掘机的档位旋钮的位置，以确定发动机的当前档位；

用于确定与所述当前档位相对应的转速的装置；

转速检测装置，用于检测发动机的当前转速；

比较装置，用于将所确定的与所述当前档位相对应的转速与所述发动机的当前转速进行比较；以及

调节装置，用于在所确定的与所述当前档位相对应的转速与所述发动机的当前转速之差大于预定值的情况下，调节发动机油门位置，以使得所述发动机的当前转速与所确定的与所述当前档位相对应的转速之差小于预定值。

通过使用本发明提供的用于挖掘机的发动机档位的控制方法和控制系统，能够在发动机转速在某个档位出现转速偏差时，立即对该档位转速进行自适应设定，而不影响其他档位，实现了对发动机档位的自适应控制。

附图说明

图1为挖掘机的发动机控制原理框图；

图2为根据本发明的一个实施方式用于挖掘机的发动机档位的控制方法的流程图；

图3为根据本发明的一个优选实施方式用于挖掘机的发动机档位的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施方式对本发明做进一步说明。

图1为一种挖掘机的框图，如图1所示，挖掘机包括档位旋钮1、控制器2、油门电机3和发动机4，所述档位旋钮1用于控制所述发动机4的档位。所述控制器2与档位旋钮1和油门电机3电连接，且存储有与各个档位(可以为10个)相对应的发动机油门位置和转速。油门电机3通过拉索与发动机4的节气门拉杆相连，控制器2通过控制油门电机的方向与转速来实现对发动机4转速的调整。控制器2与油门电机3之间有两条控制信号线相连，分别为方向信号控制和驱动电流信号控制。方向信号控制油门电机3的旋转方向，决定了发动机4的油门增大还是减小，驱动电流信号控制油门电机3的旋转速度，决定了发动机4转速的变化率，即加速度的大小。发动机4的当前转速与发动机的油门位置信号都传输给控制器2。

所述油门电机3具有油门线性驱动器，所述发动机油门位置可以由所述控制器2采集油门线性驱动器的位置反馈信号而获得，对所述发动机油门位置的调整可以通过控制油门线性驱动器来进行。在所述发动机4上可以安装转速传感器，以用于实时检测发动机4的转速，并将所检测到的转速传送给控制器2，其中所述转速传感器可以采用霍尔型转速传感器。

图2是根据本发明的一个实施方式用于挖掘机的发动机档位的控制方法的流程图。如图2所示，在挖掘机没有进行任何操作，即发动机4运行在空转状态下的情况下，当发动机档位改变时，在步骤201，检测挖掘机的档位旋钮1的位置，以确定发动机4的当前档位；在步骤202，根据所述当前档位，确定与所述当前档位相对应的转速；在步骤203，检测发动机4的当前转速；在步骤204，将所确定的与所述当前档位相对应的转速与发动机4的当前转速进行比较；在步骤205，如果所检测到的发动机当前转速与所述当前档位相对应的转速之差小于或等于预定值，则发动机将进入空转状态，等待操作手的下一步操作；如果所检测到的发动机当前转速与所述当前档位相对应的转速大于预定值，则进入档位自适应控制状态，这时将以发动机当前转速为反馈对象，调节发动机油门位置，以使得发动机4的当前转速与所述当前档位相对应的转速之差小于预定值。当检测到发动机4的当前转速与所述当前档位相对应的转速之差小于预定值时，进入发动机空转状态，等待操作手的下一步操作。其中，所述预定值可以为0～30转/分，优选为20～30转/分。

从而当转速出现偏差时，能够自动进行档位调整，而不需要人工调整，实现了发动机档位的自适应控制。

根据本发明的一个优选实施方式，如图3所示，在步骤306，当检测到发动机4的当前转速与所述当前档位相对应的转速之差小于预定值时，可以利用调节后的油门位置来更新在所述控制器2中存储的与所述当前档位相对应的发动机油门位置，以将调节后的油门位置保存为与所述当前档位相对应的发动机油门位置。由此在下次改变档位时可以使用所保存的调节后的油门位置，从而采用自适应控制完成了对发动机档位的自动设定。

需要理解的是，上面的描述只是对本发明做出解释而不是用来限定本发明的，本领域内技术人员根据本发明不经创造性劳动而做出的任何修改及变化都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于挖掘机的发动机档位的控制方法，该方法包括以下步骤：

检测所述挖掘机的档位旋钮的位置，以确定发动机的当前档位；

确定与所述当前档位相对应的转速；

检测发动机的当前转速；

将所确定的与所述当前档位相对应的转速与所述发动机的当前转速进行比较；以及

如果所确定的与所述当前档位相对应的转速与所述发动机的当前转速之差大于预定值，则调节发动机油门位置，以使得所述发动机的当前转速与所确定的与所述当前档位相对应的转速之差小于预定值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括在调节发动机油门位置，以使得所述发动机的当前转速与所确定的与所述当前档位相对应的转速之差小于预定值之后，将调节后的油门位置保存为与所述当前档位相对应的发动机油门位置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述预定值为0～30转/分。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述发动机油门位置是通过控制油门线性驱动器而进行的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发动机的当前转速是通过霍尔型转速传感器实时采集的。

6.一种用于挖掘机的发动机档位的控制系统，该系统包括：

档位检测装置，用于检测所述挖掘机的档位旋钮的位置，以确定发动机的当前档位；

用于确定与所述当前档位相对应的转速的装置；

转速检测装置，用于检测发动机的当前转速；

比较装置，用于将所确定的与所述当前档位相对应的转速与所述发动机的当前转速进行比较；以及

调节装置，用于在所确定的与所述当前档位相对应的转速与所述发动机的当前转速之差大于预定值的情况下，调节发动机油门位置，以使得所述发动机的当前转速与所确定的与所述当前档位相对应的转速之差小于预定值。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述系统还包括保存装置，用于在所述调节装置调节发动机油门位置以使得所述发动机的当前转速与所确定的与所述当前档位相对应的转速之差小于预定值之后，将调节后的油门位置保存为与所述当前档位相对应的发动机油门位置。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其中，所述预定值为0～30转/分。

9.根据权利要求6所述的系统，其中，对所述发动机油门位置的调节是通过控制油门线性驱动器而进行的。

10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述发动机的当前转速是通过霍尔型转速传感器实时采集的。

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