CN102588121A - 油门控制装置、方法和工程车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油门控制装置、方法和工程车辆。油门控制装置包括：脚踏油门传感器，用于产生第一信号；手动油门传感器，用于产生第二信号；信号选择单元，信号选择单元根据车辆的档位手柄的当前档位，使用第一信号或第二信号中的一个作为油门控制信号。本发明通过其信号选择单元，根据车辆的档位实现脚踏油门或手动油门的自动切换，从而可以防止或减轻操作人员的脚部疲劳，还具有结构简单、成本低、可靠性高的特点。

Description

油门控制装置、方法和工程车辆

技术领域

本发明涉及车辆的控制领域，更具体地，涉及一种油门控制装置、方法和工程车辆。

背景技术

随着越野轮胎起重机在国内的广泛运用，电子加速油门踏板(也就是通常所说的脚踏油门)成为目前发动机转速控制的常用方式。受越野轮胎起重机使用场合和条件的限制，操作人员需要长时间利用脚踏油门进行作业，这样很容易使操作人员产生疲劳。

图1示出了现有技术中的脚踏油门的示意图。如图1所示，现有技术中的脚踏油门上设置有脚踏油门传感器10(例如可以是霍尔元件等)，脚踏油门传感器10的输入端分别与发动机控制单元(ECU)的内部电源的+5V和0V连接，其输出端与发动机控制单元的信号输入端IN连接。

图2示出了脚踏油门的开度与霍尔元件的输出电压之间的关系曲线图，其中，纵轴表示霍尔元件的输出电压V，横轴表示脚踏油门的位置P(例如脚踏油门的倾角，即开度)。当脚踏油门的位置不同时，就能向发动机控制单元发出不同的控制信号(以康明斯发动机为例，该控制信号为0.55～3.95V)，从而控制发动机的转速，以使发动机的转速在设定怠速和最大速度之间调节。

发明内容

本发明旨在提供一种油门控制装置、方法和工程车辆，以解决现有技术中由于长时间操作脚踏油门，容易使操作人员脚部疲劳的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的第一个方面，提供了一种油门控制装置，包括：脚踏油门传感器，用于产生第一信号；手动油门传感器，用于产生第二信号；信号选择单元，信号选择单元根据车辆的档位手柄的当前档位，使用第一信号或第二信号中的一个作为油门控制信号。

根据本发明的第二个方面，提供了一种油门控制方法，包括：提供脚踏油门传感器以产生第一信号；提供手动油门传感器以产生第二信号；根据车辆的档位手柄的当前档位，使用第一信号或第二信号中的一个作为油门控制信号。

根据本发明的第三个方面，提供了一种工程车辆，包括油门控制装置，该油门控制装置是上述的油门控制装置。

本发明通过其信号选择单元，根据车辆的档位实现脚踏油门或手动油门的自动切换，从而可以防止或减轻操作人员的脚部疲劳，还具有结构简单、成本低、可靠性高的特点。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有技术中的脚踏油门的示意图。；

图2示意性示出了现有技术中的脚踏油门的开度与霍尔元件的输出电压之间的关系曲线图；以及

图3示意性示出了本发明实施例中的油门控制装置的电气原理图。

图中附图标记：10、脚踏油门传感器；20、手动油门传感器；30、信号选择单元；31、切换元件；31a、第一输入端；31b、第二输入端；31c、输出端；31d、控制端；40、档位手柄；41、前进档位；42、后退档位；43、空档位；P1、二极管；P2、二极管；IN、输入端；R1、第一电阻；R2、第二电阻。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

作为本发明的第一方面，提供了一种油门控制装置。如图3所示，该油门控制装置包括：脚踏油门传感器10，用于产生第一信号；手动油门传感器20，用于产生第二信号；信号选择单元30，信号选择单元30根据车辆的档位手柄40的当前档位，使用第一信号或第二信号中的一个作为油门控制信号。优选地，当当前档位是前进档位41或后退档位42时，信号选择单元30使用第一信号作为油门控制信号，当然，前进档位41和后退档位42分别可以各自包括多个子档位。优选地，当当前档位是空档位43时，信号选择单元30使用第二信号作为油门控制信号。

由于采用档位手柄的状态来实现对油门控制信号的自动选择，因此，可以针对车辆的不同状态，使用脚踏油门或手动油门来对车辆的发动机的转速进行控制。例如，当车辆行驶时，档位手柄位于前进档位或后退档位，此时，可脚踏油门的输出信号作为油门控制信号。当车辆处于工作状态(通常是停止状态)时，档位手柄位于空档位，此时，可以自动将手动油门的输出信号作为油门控制信号，从而实现了脚踏油门或手动油门的自动切换。这样，操作人员仅需要在某些状态(例如行驶状态)下使用脚踏油门，而在另一些状态下(例如工作状态)下，使用手动油门，从而可以防止或减轻操作人员的脚部疲劳。进一步地，本发明中的油门控制装置不是根据油门选择开关的状态实现脚踏油门和手动油门的切换，而是根据车辆的状态实现脚踏油门和手动油门的自动切换，使用起来十分方便，还具有结构简单、成本低、可靠性高的特点。

作为一种优选的方式，档位手柄的不同档位处设置有开关(未示出)，开关的一端与电源的正极或负极连接，另一端与信号选择单元30的控制端连接。当档位手柄位于不同的档位时，分别打开不同的开关，从而向信号选择单元30提供相应的档位信号。例如，与前进档位41和后退档位42相对应的开关的一端与电源的正极连接，而与空档位43对应的开关的一端与电源的负极连接。这样，当档位手柄位于前进档位41或后退档位42时，这两个档位对应的开关处于导通状态，此时，档位信号为高电平。当档位手柄位于空档位43时，空档位43处的开关处于导通状态，此时，档位信号为低电平。因此，信号选择单元30就可以根据档位信号的状态(例如高电平或低电平)来判断是使用脚踏油门的输出信号还是使用手动油门的输出信号作为油门控制信号。

在一个优选的实施例中，信号选择单元30包括：切换元件31，包括控制端31d、第一输入端31a、第二输入端31b和输出端31c，第一输入端31a与脚踏油门传感器10连接；第二输入端31b与手动油门传感器20连接；档位手柄40与控制端31d连接，并向控制端31d提供档位信号；档位信号控制切换元件31的输出端31c与第一输入端31a或第二输入端31b连接。优选地，切换元件31是继电器，继电器的控制端31d通过二极管P1、P2与档位手柄40连接。当然，信号选择单元30也可以是其它形式的，例如可以通过控制器或多路选择开关实现信号的选择。

请参考图3，当档位手柄位于空档位时，信号选择单元30(例如继电器)失电，此时，信号选择单元30的输出端31c与第二输入端31b导通，于是手动油门传感器20的输出信号输入到发动机控制单元的输入端IN，从而实现对油门的控制。当档位手柄位于前进档位或后退档位时，信号选择单元30(例如继电器)得电，此时，信号选择单元30的输出端31c与第一输入端31a导通，于是脚踏油门传感器10的输出信号输入到发动机控制单元的输入端IN，从而实现对油门的控制。

优选地，控制装置还包括分压电阻，分压电阻包括第一电阻R1和第二电阻R2；第一电阻R1的第一端与电源的正极VCC连接；第一电阻R1的第二端通过依次串联的手动油门传感器20和第二电阻R2后，与脚踏油门传感器10的第一端连接；脚踏油门传感器10的第二端与电源的正极VCC连接；脚踏油门传感器10的第一端与电源的负极GND连接。特别地，电源的VCC是+5V，电源的负极GDN是0V，第一电阻R1为5.17KΩ，第二电阻R2为0.72KΩ。通过分压电阻，可以将脚踏油门传感器10和手动油门传感器20的输出信号进行调整，以使其符合发动机控制单元的输入要求。

在上述实施例的基础上，作为本发明的第二方面，提供了一种油门控制方法，包括：提供脚踏油门传感器10以产生第一信号；提供手动油门传感器20以产生第二信号；根据车辆的档位手柄40的当前档位，使用第一信号或第二信号中的一个作为油门控制信号。优选地，当前档位是前进档位41或后退档位42时，使用第一信号作为油门控制信号。优选地，当当前档位是空档位43时，使用第二信号作为油门控制信号。

由于采用档位手柄的状态来实现对油门控制信号的自动选择，因此，可以针对车辆的不同状态，使用脚踏油门或手动油门来对车辆的发动机的转速进行控制。例如，当车辆行驶时，档位手柄位于前进档位或后退档位，此时，可脚踏油门的输出信号作为油门控制信号。当车辆处于工作状态(通常是停止状态)时，档位手柄位于空档位，此时，可以自动将手动油门的输出信号作为油门控制信号，从而实现了脚踏油门或手动油门的自动切换。这样，操作人员仅需要在某些状态(例如行驶状态)下使用脚踏油门，而在另一些状态下(例如工作状态)下，使用手动油门，从而可以防止或减轻操作人员的脚部疲劳。进一步地，本发明中的油门控制方法不是根据油门选择开关的状态实现脚踏油门和手动油门的切换，而是根据车辆的状态实现脚踏油门和手动油门的自动切换，使用起来十分方便，还具有结构简单、成本低、可靠性高的特点。

作为本发明的第三方面，提供了一种工程车辆，包括油门控制装置，该油门控制装置是上述各实施例中的油门控制装置。特别地，工程车辆是起重机(例如轮胎式起重机等)等。这样，就可以通过档位手柄的切换，使轮胎起重机的发动机的转速控制自动地在脚踏油门和手动油门之间切换，即在行驶状态下使用脚踏油门控制发动机，在吊载作业时使用手动油门控制发动机，从而以减轻操作人员的脚部疲劳。此外，也不需要操作人员使用专门的油门选择开关，给操作带来很大方便。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油门控制装置，其特征在于，包括：

脚踏油门传感器(10)，用于产生第一信号；

手动油门传感器(20)，用于产生第二信号；

信号选择单元(30)，所述信号选择单元(30)根据车辆的档位手柄(40)的当前档位，使用所述第一信号或第二信号中的一个作为油门控制信号。

2.根据权利要求1所述的油门控制装置，其特征在于，当所述当前档位是前进档位(41)或后退档位(42)时，所述信号选择单元(30)使用所述第一信号作为所述油门控制信号。

3.根据权利要求1所述的油门控制装置，其特征在于，当所述当前档位是空档位(43)时，所述信号选择单元(30)使用所述第二信号作为所述油门控制信号。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的油门控制装置，其特征在于，所述信号选择单元(30)包括：

切换元件(31)，包括控制端(31d)、第一输入端(31a)、第二输入端(31b)和输出端(31c)，所述第一输入端(31a)与所述脚踏油门传感器(10)连接；所述第二输入端(31b)与所述手动油门传感器(20)连接；所述档位手柄(40)与所述控制端(31d)连接，并向所述控制端(31d)提供档位信号；

所述档位信号控制所述切换元件(31)的输出端(31c)与所述第一输入端(31a)或所述第二输入端(31b)连接。

5.根据权利要求4所述的油门控制装置，其特征在于，所述切换元件(31)是继电器，所述继电器的控制端(31d)通过二极管与所述档位手柄(40)连接。

6.根据权利要求4所述的油门控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括分压电阻，所述分压电阻包括第一电阻(R1)和第二电阻(R2)；

所述第一电阻(R1)的第一端与电源的正极(VCC)连接；

所述第一电阻(R1)的第二端通过依次串联的所述手动油门传感器(20)和所述第二电阻(R2)后，与所述脚踏油门传感器(10)的第一端连接；

所述脚踏油门传感器(10)的第二端与所述电源的正极(VCC)连接；

所述脚踏油门传感器(10)的第一端与所述电源的负极(GND)连接。

7.一种油门控制方法，其特征在于，包括：

提供脚踏油门传感器(10)以产生第一信号；

提供手动油门传感器(20)以产生第二信号；

根据车辆的档位手柄(40)的当前档位，使用所述第一信号或第二信号中的一个作为油门控制信号。

8.根据权利要求7所述的油门控制方法，其特征在于，当所述当前档位是前进档位(41)或后退档位(42)时，使用所述第一信号作为所述油门控制信号。

9.根据权利要求7所述的油门控制方法，其特征在于，当所述当前档位是空档位(43)时，使用所述第二信号作为所述油门控制信号。

10.一种工程车辆，包括油门控制装置，其特征在于，所述油门控制装置是权利要求1-6中任一项所述的油门控制装置。

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