CN102264983B - 重型工程设备的发动机转数应急控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在如挖掘机的重型工程设备的控制器不是正常地动作的情况下能够应急控制发动机的速度的重型工程设备的发动机转数应急控制装置。这种本发明的控制装置，在包括将由操作刻度盘所施加的操作值传递到发动机控制器而产生驱动信号以控制发动机的工作的设备控制器的发动机转数控制装置中，可包括：与发动机控制器电连接、且对于发动机转数的控制运算法已被数据库化从而作业者能够选择操作所希望的发动机转数的仪表盘；以及在操作刻度盘或设备控制器不是正常地动作的情况下，将仪表盘和发动机控制器电连接的连接切换单元。

Description

重型工程设备的发动机转数应急控制装置

技术领域

本发明涉及发动机转数控制装置，更具体地讲，涉及在如挖掘机的重型工程设备的控制器不是正常地动作的情况下能够应急控制发动机的速度的重型工程设备的发动机转数应急控制装置。

背景技术

图1中示出了为了控制如挖掘机的重型工程设备的发动机旋转速度而利用的通常的现有发动机转数控制装置。

根据现有发动机转数控制装置，作业者为了控制发动机4的转数以手动操作操作刻度盘1。

操作刻度盘1与内部的设备控制器2及发动机控制器3电连接而将由驾驶员操作的值传递给发动机4侧。

此时，现有设备控制器2总体控制设备的驱动所需的各种驱动装置，发动机控制器3控制设备的各种驱动装置中的发动机的驱动。另外，操作刻度盘1起将由作业者输入的值换算成电压值而向设备控制器2传递的作用。

因此，就根据现有技术的发动机转数控制装置而言，若作业者操作操作刻度盘1，则在设备控制器2被施加相应电压值而向发动机控制器3下达指令，并与操作了操作刻度盘1的值相应地控制发动机转数而驱动发动机4。

然而，根据现有技术的发动机转数控制装置，若在操作刻度盘1或设备控制器2上发生障碍，则不能正常地控制对于发动机转数的动作，因而存在直至变更操作刻度盘1或设备控制器2之前作业者无法操作的不便。

发明内容

所要解决的技术问题

为了解决如上所述的问题，本发明提供一种在重型工程设备中设备控制器或刻度盘等控制器不是正常地动作的情况下，能够应急控制发动机的速度的重型工程设备的发动机转数应急控制装置。

解决问题技术方案

用于解决上述技术问题的本发明的重型工程设备的发动机转数应急控制装置，包括：用于操作发动机的转数的操作刻度盘；以及将由上述操作刻度盘所施加的操作值传递到发动机控制器而产生驱动信号以控制发动机的工作的设备控制器，可包括：与上述发动机控制器电连接、且关于上述发动机转数的控制运算法已被数据库化从而作业者能够选择操作所希望的发动机转数的仪表盘；以及在上述操作刻度盘或上述设备控制器不是正常地动作的情况下，将上述仪表盘和上述发动机控制器电连接的连接切换单元。

根据本发明的一例，上述仪表盘包括：预先存储有关于上述发动机转数的控制算法的存储部；上述作业者能够选择操作所希望的发动机转数的输入操作部；以及若通过上述输入操作部输入规定操作信号，则将相应于上述规定操作信号的值从上述存储部读取并输出给上述发动机控制器侧的控制部，另外，可进一步包括显示部。

根据本发明的一例，其特征是，上述设备控制器在正常状态下可通过上述操作刻度盘和上述仪表盘控制发动机转数，但以由上述操作刻度盘和上述仪表盘中最终操作的操作信号来调节发动机转数的方式进行控制，在因不正常而操作上述连接切换单元的情况下仅在上述仪表盘可调节发动机转数。

根据本发明的一例，其特征是，上述连接切换单元在判定上述设备控制器及上述刻度盘中某一个为异常的情况下，使上述仪表盘和上述发动机控制器自动连接。

根据本发明的一例，其特征是，上述连接切换单元另设在上述仪表盘或驾驶室从而可按照驾驶员的选择进行切换。

根据本发明的其它例，上述仪表盘还进一步与上述设备控制器连接，上述连接切换单元设置在上述设备控制器与上述发动机控制器之间，在上述设备控制器和上述刻度盘发生异常时选择性地断开上述设备控制器与上述发动机控制器的连接，仅连接上述仪表盘和上述发动机控制器，上述发动机控制器在与上述设备控制器和上述仪表盘均连接的情况下以从上述设备控制器输入的信号为基准驱动，在仅与上述仪表盘连接的情况下以从上述仪表盘输入的信号为基准驱动。

此时，其特征是，上述连接切换单元在判定上述设备控制器及上述刻度盘中某一个为异常的情况下自动连接上述仪表盘和上述发动机控制器。

另外，根据本发明的另一例，其特征是，上述连接切换单元另设在上述仪表盘或驾驶室而按照驾驶员的选择可进行切换。

发明效果

如上所说明，根据上述的本发明，由于在重型工程设备的控制器不是正常动作的情况下，作业者利用电子式仪表盘可使发动机应急工作，因而具有能够确保重型工程设备的安全性的效果。

附图说明

图1是表示根据现有技术的重型设备的发动机转数控制装置的构成图。

图2是表示根据本发明一实施例的重型工程设备的发动机转数应急控制装置的构成图。

图3是图2所示的仪表盘的一例。

图4是用于说明根据本发明一实施例的重型工程设备的发动机转数控制算法的图表。

图5是表示根据本发明另一实施例的重型工程设备的发动机转数应急控制装置的构成图。

图6是表示根据本发明其它实施例的重型工程设备的发动机转数应急控制装置的构成图。

图7是表示根据本发明其它实施例的重型工程设备的发动机转数应急控制装置的构成图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明根据本发明实施例的重型工程设备的发动机转数应急控制装置。

图2是表示根据本发明一实施例的重型工程设备的发动机转数应急控制装置的构成图，图3是图2所示的仪表盘的一例，图4是用于说明根据本发明实施例的重型工程设备的发动机转数控制算法的图表。

本实施例中所提及的重型工程设备的发动机转数控制装置基于设备控制器接收从外部的操作刻度盘输入的值而控制发动机转数的构成。

由此，如图2所示，根据本发明一实施例的重型工程设备的发动机转数控制装置可构成为包括由作业者以可以手动操作的操作刻度盘10、设备控制器20、发动机控制器30、仪表盘40、连接切换单元50、发动机60。

操作刻度盘10以作业者能够操作所希望的发动机转数的方式另设在重型工程设备的驾驶室中。如图所示，这种操作刻度盘10能够以旋转式杆的形态设置，并按照旋转角度可将相应发动机转数设定为1000rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm等。所设定的值换算成电压值而施加到设备控制器20上。

此时，能够以既已设定的一定单位增加和减少可通过操作刻度盘10设定的发动机转数。例如，能够在1000rpm与1500rpm之间每次以500rpm增加或减少，其设定单位可细小到1rpm单位而能够进行多种变形及变更。

设备控制器20对所有控制用于驱动重型工程设备的各种驱动装置的各种控制器进行控制。

尤其，根据本发明一实施例的设备控制器20通过操作刻度盘10被施加既已设定的值而传递给发动机控制器30，此时，由操作刻度盘10所施加的值成为对在操作刻度盘10设定的值的电压值进行换算而得的值。因此，为了以上述电压值驱动发动机60而控制相应发动机控制器30。

发动机控制器30基于由设备控制器20或仪表盘40所施加的设定值而产生用于驱动发动机60的驱动控制信号。

连接切换单元50在操作刻度盘10或设备控制器20不是正常地动作的情况下，按照切换动作执行使仪表盘40和发动机控制器30电连接的功能。这种连接切换单元50可通过驾驶员的选择操作而动作，并可以设备控制器20及操作刻度盘10出现错误时动作。如图3所示，在采用电子方式的情况下，可以按钮形态设置在仪表盘40上，或者也可以另设在驾驶室中并根据有无作业者的选择而动作。在为后者的情况下，连接切换单元50需要另设的能够探测设备控制器20及操作刻度盘10的错误的构成要件。

根据本发明一实施例的仪表盘40提供与操作刻度盘10相同地设置在重型工程设备的外部而能够使发动机转数正常工作的界面。

如图2所示，这种仪表盘40按照连接切换单元50的动作与发动机控制器30电连接，且对于发动机转数的控制算法已被数据库化，因而使作业者能够选择操作所希望的发动机转数。

具体来讲，仪表盘40可包括：设有作业者能够选择操作所希望的发动机转数的操作按钮(图3的41a、41b)的输入操作部41；预先存储有关于发动机转数的控制算法的存储部44；若通过输入操作部41输入规定操作信号则从存储部44读取并输出与上述规定操作信号的发动机转数值相对应的控制部42；以及视觉显示作业者通过输入操作部41设定的发动机转数的值、当前已设有的发动机转数的值等的显示部43。

这里，基于如图4所示的直线图表而做成关于发动机转数的控制算法。

直线图表图示了发动机转数随百分比的值，在发动机工作中存在可控制的最低及最高发动机转数A、B，在该最低及最高发动机转数A、B之间的范围内预先设定有按照一定百分比单位划分的按各个阶段的发动机转数值A1至A7。因此，利用若作业者通过输入操作部41进行操作，则使对应于相应操作值的按各个阶段的发动机转数值A1至A7相匹配的算法方式。

举例说明，假定可调节的发动机的转数为从500rpm到1500rpm。那么，最低发动机转数A为500rpm，最高发动机转数B为1500rpm。若将其间的范围匹配为0至100％并以10％的百分比进行划分，则可适用最低发动机转数A之后的值A1、A2、A3、...为600rpm、700rpm、800rpm、...(省略)...、1300rpm、1400rpm的算法。

因此，若作业者利用如图3所示的设有上调/下调按钮41a、41b的输入操作部41进行操作，则在每次操作上调/下调按钮41a、41b时，在控制部42从存储部44读取并输出仅增加或减少了既定的百分比的发动机转数的值。所输出的发动机转数的值直接传递到发动机控制器30而能够正常控制发动机的驱动。

说明根据如此构成的本发明实施例的发动机转数应急控制装置的动作方法如下。

平常，若作业者利用操作刻度盘10控制发动机转数后如操作刻度盘10或设备控制器20的重型工程设备的控制器不是正常地动作，则作业者使连接切换单元50动作而使仪表盘40和发动机控制器30电连接。

在仪表盘40上预先制作有关于于发动机转数的控制算法，因而若作业者通过输入操作部41进行操作，则仪表盘40在每一次使输入操作部41的操作按钮动作时基于算法输出相应的发动机转数的值。

这样一来，所输出的发动机转数的值施加到电连接的发动机控制器30，应急时利用仪表盘40从而能够正常控制发动机60。

另一方面，本发明未必仅限于前面所说明的实施例实施。例如，如图5及图6所示，上述仪表盘40可以与设备控制器20和发动机控制器30并联连接的方式构成。在这种情况下，连接切换单元50可以多种形态构成。

具体参照图5，连接切换单元50设置在设备控制器20与发动机控制器30之间而起设备控制器20出现异常时断开设备控制器20与发动机控制器30的连接的作用。在这种情况下，发动机控制器30能够从设备控制器20和仪表盘40均接收控制信号，在从两个构成要件均输入信号时最好以优先对设备控制器20做出反应。

另外，设备控制器20也从仪表盘40和操作刻度盘10均输入信号，即便驾驶员操作仪表盘40和操作刻度盘10中的某一个也能将与此对应的信号输出给发动机控制器30。在这种情况下，设备控制器20及发动机控制器30可构成为，在正常状态可以用操作刻度盘10或仪表盘40中驾驶员所优先选择的操作装置进行操作的方式进行控制，但要基于从最近操作的装置输入的信号控制发动机控制器30。

与此相反，在为应急的情况下，当然应当以仅在仪表盘能够调节发动机转数的方式进行控制。并且，更为理想的是，上述设备控制器20进一步具备应急时通过仪表盘40向驾驶员告知异常的功能，并引导驾驶员仅通过仪表盘40控制发动机转数。

图6表示本发明的其它实施例，与图5的实施例的不同点在于，仪表盘40的信号仅输入到发动机控制器30。在这种情况下，由于设备控制器20不必判断应使从操作刻度盘10及仪表盘40输入的信号中的哪一个优先，因而可减少设备控制器20的负荷。另一方面，发动机控制器30应当执行与前面实施例相同的功能。

图7表示本发明的其它实施例，与前面实施例的不同点在于，将从仪表盘40输出的信号利用连接切换单元50输出给设备控制器20或者输出给发动机控制器30。在这种情况下，连接切换单元50最好与前面实施例一样以通过自动或手动操作而切换。由此，可期待比前面实施例更能减少设备控制器20及发动机控制器30的负荷的效果。

以上虽然说明了本发明的实施例，但本领域技术人员清楚，本发明在不变更其技术思想或必需的特征的范围内可以其它具体的方式实施。

因此，以上所述的实施例是为了使本领域技术人员完全明白发明的范畴而提供的，因而应理解为在所有方面只是例示并非限定，本发明由权利要求的范畴定义。

产业上的利用可能性

本发明可适用于应急时控制工程设备的发动机转数的系统。

Claims (8)

1.一种重型工程设备的发动机转数应急控制装置，其包括：用于操作发动机的转数的操作刻度盘；以及将从上述操作刻度盘所施加的操作值传递到发动机控制器而产生驱动信号以控制发动机的工作的设备控制器，其特征在于，包括：

与上述发动机控制器电连接、且关于上述发动机转数的控制运算法已被数据库化从而作业者能够选择操作所希望的发动机转数的仪表盘；以及

在上述操作刻度盘或上述设备控制器不是正常地动作的情况下，将上述仪表盘和上述发动机控制器电连接的连接切换单元。

2.根据权利要求1所述的重型工程设备的发动机转数应急控制装置，其特征在于，

上述仪表盘包括：

预先存储有关于上述发动机转数的控制算法的存储部；

上述作业者能够选择操作所希望的发动机转数的输入操作部；以及

若通过上述输入操作部输入规定操作信号，则将相应于上述规定操作信号的值从上述存储部读取并输出至上述发动机控制器侧的控制部。

3.根据权利要求1或2所述的发动机转数应急控制装置，其特征在于，

上述发动机控制器在正常状态下通过上述操作刻度盘和上述仪表盘控制发动机转数，其中通过最终操作上述操作刻度盘或上述仪表盘而产生的操作信号来调节发动机转数的方式进行控制，在不正常操作上述连接切换单元的情况下仅通过操作上述仪表盘来调节发动机转数。

4.根据权利要求1或2所述的发动机转数应急控制装置，其特征在于，

上述连接切换单元在判定上述设备控制器及上述刻度盘中的某一个为异常的情况下，自动连接上述仪表盘和上述发动机控制器。

5.根据权利要求1或2所述的发动机转数应急控制装置，其特征在于，

上述连接切换单元另设在上述仪表盘或驾驶室从而可按照驾驶员的选择进行切换。

6.根据权利要求1或2所述的发动机转数应急控制装置，其特征在于，

上述仪表盘还进一步与上述设备控制器连接，

上述连接切换单元设置在上述设备控制器与上述发动机控制器之间，在上述设备控制器和上述刻度盘发生异常时断开上述设备控制器与上述发动机控制器的连接，并仅连接上述仪表盘和上述发动机控制器，

上述发动机控制器在与上述设备控制器和上述仪表盘均连接的情况下以从上述设备控制器输入的信号为基准驱动，在仅与上述仪表盘连接的情况下以从上述仪表盘输入的信号为基准驱动。

7.根据权利要求6所述的发动机转数应急控制装置，其特征在于，

上述连接切换单元在判定上述设备控制器及上述刻度盘中的某一个为异常的情况下自动连接上述仪表盘和上述发动机控制器。

8.根据权利要求6所述的发动机转数应急控制装置，其特征在于，

上述连接切换单元另设在上述仪表盘或驾驶室而按照驾驶员的选择可进行切换。

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