CN103261643B - 工程机械的低速空转控制系统及其自动控制方法 - Google Patents

工程机械的低速空转控制系统及其自动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种工程机械的低速空转控制系统及其自动控制方法。所述工程机械的低速空转控制系统的特征在于，包括：前方角度变化检测机构（10），其通过角度的变化来检测前方部的至少一部分的动作；控制器（3），其分别与所述前方角度变化检测机构（10）电连接，接收从所述前方角度变化检测机构（10）送出的输出信号，决定是否进入自动空转状态，产生与所述是否进入自动空转状态的决定结果对应的rpm控制信号；以及ECU（4），其接收从所述控制器（3）输出的rpm控制信号，对发动机（5）的转数进行控制。本发明能够更准确地掌握机械的使用状态，从而能够体现有效的自动空转功能。

Description

工程机械的低速空转控制系统及其自动控制方法
技术领域
本发明涉及工程机械的低速空转控制系统及其自动控制方法，更详细而言，涉及能够准确掌握机械的使用状态来体现有效的自动空转功能的工程机械的低速空转控制系统及其自动控制方法。
背景技术
一般而言，工程机械有挖掘机、轮式装载机等。所述挖掘机执行挖掘、地面平整、地面捣固、重物的升降等多种作业。所述挖掘机的作业机由动臂、小臂及铲斗构成，通过各相应促动器（或液压缸）来控制由动臂、小臂及铲斗构成的作业机而完成挖掘机的作业。所述轮式装载机作为为了在工程现场进行土木作业而使用的装置，广泛用于执行搬运诸如土或砂等粉体形态的物体的搬运作业、把搬运的土砂装载于货车或卸下的装卸作业、道路平整作业、除雪作业、牵引作业等。
如上现有技术的诸如挖掘机、轮式装载机等的工程机械，一般应用如下技术，即、当一定时间期间内无加速踏板、转向件及前方部的液压油压力变化时，将发动机转换为空转状态，从而提高燃料效率。通常把这种功能称为“自动空转功能”。
以往的工程机械在作业中会发生无负载作业，例如，铲斗倾卸（bucket dump）、利用动臂的自重进行动臂下降的动臂浮动（boom floating）等。但是，这种无负载作业由于前方部的压力变化非常小，可能会被识别为机械处于非作业中。因此，发生进入上述的自动空转状态或持续已进行中的自动空转状态的情况。但是，上述的无负载作业频繁发生立即转换为负载作业的情况，此时，应当突然解除自动空转，由此发生诸如发动机熄火（Enginestall）或发动机输出上升迟延等的问题。
发明内容
技术课题
因此，本发明是为了解决如上所述的问题而做出的，本发明的目的在于提供一种能够更准确地掌握机械的使用状态来体现有效的自动空转功能的工程机械的低速空转控制系统及其自动控制方法。
课题解决方法
为了达到上述目的，本发明提供一种工程机械的低速空转控制系统，其包括：前方角度变化检测机构，其通过角度的变化来检测前方部的至少一部分的动作；控制器，其分别与所述前方角度变化检测机构电连接，接收从所述前方角度变化检测机构送出的输出信号，决定是否进入自动空转状态，产生与是否进入所述自动空转状态的决定结果对应的rpm控制信号；以及ECU，其接收从所述控制器输出的rpm控制信号，对发动机的转数进行控制。
另外，本发明针对所述本发明的一个实施例，还提供以下具体实施例。
根据本发明的一个实施例，所述前方角度变化检测机构能够包括设置于上部转动部并检测动臂的角度变化的动臂角度传感器、设置于所述动臂并检测小臂的角度变化的小臂角度传感器及设置于所述小臂并检测铲斗的角度变化的铲斗角度传感器中的至少一个。
根据本发明的一个实施例，工程机械的低速空转控制系统还能够还包括：加速踏板传感器，其检测加速踏板的动作压力或加速踏板的角度变化；以及转向传感器，其检测方向盘或转向操纵杆的角度变化或动作压力，并且在决定是否进入所述自动空转时，所述控制器追加考虑从所述加速踏板传感器和所述转向传感器输出的信号。
根据本发明的一个实施例，工程机械的低速空转控制系统还能够还包括液压油压力传感器，其检测为了驱动所述前方部的作业装置而供给的液压油的压力、或者与旨在使所述前方部动作的操作杆操作对应地产生的先导压力，并且在决定是否进入所述自动空转时，所述控制器追加考虑从所述液压油压力传感器输出的信号。
另一方面，作为另一实施例，本发明提供一种工程机械的低速空转控制系统的自动控制方法，包括：对从转向传感器、加速踏板传感器及前方角度变化检测机构接收的输出信号进行监控的步骤（S20）；判断与来自所述转向传感器的转向压力基准值以下对应的预先设定输出信号、来自所述加速踏板传感器的关闭信号及来自所述前方角度变化检测机构的关闭信号是否持续一定时间以上的步骤（S22）；所述S22步骤的判断结果，若判定所述条件持续一定时间以上，则识别为机械未运行，从而进入自动空转模式的步骤（S24）；以及所述S22步骤的判断结果，若判定为不满足所述条件，则将预先设定控制信号接入对发动机进行控制的ECU，从而输出正常rpm的步骤（S22a）。
另外，本发明针对所述本发明的一个实施例，还提供以下具体实施例。
根据本发明的一个实施例，其特征在于，在所述S24步骤之后，还包括判断是否接收了与来自所述转向传感器的转向压力基准值以上对应的预先设定输出信号、来自所述加速踏板传感器的动作信号及来自所述前方角度变化检测机构的动作信号中的至少一个的步骤（S26），所述判断结果，若判断为接收了所述信号中的至少一个，则将预先设定控制信号接入对发动机进行控制的ECU，从而输出正常rpm（S22a）。
发明效果
本发明在用于判断机械的使用状态的现有的一部分输入要素（转向传感器与加速踏板传感器）基础上，追加提供能够通过其前方部的角度变化来检测前方部动作的角度变化检测机构，并且能够利用它们的信号，通过控制器来控制ECU，从而能够更准确地掌握机械的使用状态，体现有效的自动空转功能。
附图说明
图1是表示本发明的工程机械的低速空转控制系统的整体构成的概略框图。
图2是用于说明本发明的工程机械的低速空转控制系统的自动控制方法的控制流程图。
附图标记说明
1—转向传感器，2—加速踏板传感器，3—控制器，4—ECU，5—发动机，10—前方角度变化检测机构，11—动臂角度传感器，12—小臂角度传感器，13—铲斗角度传感器。
具体实施方式
下面，参照图1和图2，如下对本发明的工程机械的低速空转控制系统的自动控制方法的实施例进行说明。
如图1所示，本发明的优选实施例的工程机械的低速空转控制系统包括前方角度变化检测机构10、控制器3及ECU4。
所述前方角度变化检测机构10通过角度的变化来检测前方部（例如，作业机）的至少一部分的动作。控制器3分别与前方角度变化检测机构10电连接。这种控制器3接收从所述前方角度变化检测机构10送出的输出信号，决定是否进入自动空转状态，产生与是否进入所述自动空转状态的决定结果对应的rpm控制信号。ECU4接收控制器3输出的rpm控制信号，控制发动机5的转数。
另外，如图1所示，本发明的另一优选实施例的工程机械的低速空转控制系统进一步具备转向传感器1与加速踏板传感器2。所述转向传感器1通过压力或角度的变化来检测方向盘或转向操纵杆的动作，所述加速踏板传感器2通过压力或角度的变化来检测加速踏板的动作。
另外，能够一同使用液压油压力传感器9，所述液压油压力传感器9对用于驱动现有的转向装置、前方作业装置的驱动部而供应的液压油的压力或与操作杆操作对应而发生的先导压力进行测定。此时，控制器3以从液压油压力传感器9输入的信号为基础，首先确认是否进入自动空转模式后，根据前方角度变化检测机构10的检测结果，能够决定进入/解除自动空转。此时，将能够比较容易地设置于前方作业装置的前方角度变化检测机构10追加设置于现有的机械，仅通过如上所示地修改控制方法，便能够解决以往的问题点。
这种控制器3分别与所述转向传感器1及所述加速踏板传感器2、或液压油压力传感器9电连接。因此，使得控制器3在决定是否进入自动空转时，可以追加考虑从加速踏板传感器2和转向传感器1输出的信号或从液压油压力传感器9输出的信号。
而且，ECU4能够从所述控制器3接收与来自所述转向传感器1、所述加速踏板传感器2及所述前方角度变化检测机构10的输出信号对应的rpm控制信号，从而对发动机5的转数进行控制。
另一方面，所述前方角度变化检测机构10可以由设置于上部转动部并检测动臂的角度变化的动臂角度传感器11、设置于所述动臂并检测小臂的角度变化的小臂角度传感器12及设置于所述小臂并检测铲斗的角度变化的铲斗角度传感器13中的至少一个构成。
所述前方角度变化检测机构10即使单独使用，也能够与除了行驶/转动等之外的大部分作业对应地体现自动空转进入/解除功能。
为了追加更准确的自动空转进入/解除控制及各种便利所需的功能，也可以全部设置前面说明的转向传感器1、加速踏板传感器2、液压油压力传感器9及前方角度变化检测机构10。
参照图2的控制流程图，对基于如前所述的硬件构成的本发明的工程机械的低速空转控制系统的自动控制方法进行说明。
首先，在启动工程机械且发动机启动状态下，控制器3监控从转向传感器1、加速踏板传感器2及前方角度变化检测机构10接收的输出信号（S20）。
接着，判断与来自所述转向传感器1的转向压力基准值以下对应的预先设定输出信号、来自所述加速踏板传感器2的关闭信号及来自所述前方角度变化检测机构10的关闭信号是否持续一定时间以上（S22）。
其中，所述S22步骤的判断结果，若判定为所述条件持续一定时间（例如，5秒）以上，则识别为机械未运行，从而进入自动空转模式（auto idle mode）（S24）。
与之不同，所述S22步骤的判断结果，若判定为不满足所述条件，则将预先设定控制信号接入控制发动机5的ECU4，从而输出正常rpm（S22a）。
接着，在所述S24步骤之后，判断是否接收了与来自所述转向传感器1的转向压力基准值以上对应的预先设定输出信号、来自所述加速踏板传感器2的动作信号及来自所述前方角度变化检测机构10的动作信号中的至少一个（S26）。
所述S26步骤中的判断结果，若判定为接收了所述信号中至少一个，则将预先设定控制信号接入控制发动机5的ECU4，从而输出正常rpm（S22a）。
以上说明的本发明并非限定于前述的实施例及附图，在本发明的技术思想内的单纯置换、变形及变更，是所属技术领域的技术人员可以明白的。
工业上的利用可能性
本发明在用于判断机械的使用状态的现有一部分输入要素（转向传感器、加速踏板传感器及液压油压力传感器）基础上，追加提供能够通过前方部的角度变化来检测前方部动作的角度变化检测机构，并且能够利用它们的信号，通过控制器来控制ECU，从而能够更准确地掌握机械的使用状态，从而体现有效的自动空转功能。

Claims (4)

1.一种工程机械的低速空转控制系统，其特征在于，包括：
转向传感器(1)，其检测方向盘或转向操纵杆的角度变化或动作压力；
加速踏板传感器(2)，其检测加速踏板的动作压力或加速踏板的角度变化；前方角度变化检测机构(10)，其通过角度的变化来检测前方部的至少一部分的动作；
控制器(3)，其分别与所述转向传感器(1)、所述加速踏板传感器(2)及所述前方角度变化检测机构(10)电连接，接收从所述转向传感器(1)、所述加速踏板传感器(2)及所述前方角度变化检测机构(10)送出的输出信号，决定是否进入自动空转状态，产生与是否进入所述自动空转状态的决定结果对应的rpm控制信号；以及
ECU(4)，其接收从所述控制器(3)输出的rpm控制信号，对发动机(5)的转数进行控制，
若来自所述转向传感器(1)的与转向压力基准值以下对应的预先设定输出信号、来自所述加速踏板传感器(2)的关闭信号及来自所述前方角度变化检测机构(10)的关闭信号持续预先设定的时间以上，则所述控制器(3)决定进入自动空转状态，
若在所述自动空转状态下接收了来自所述转向传感器(1)的与转向压力基准值以上对应的预先设定输出信号、来自所述加速踏板传感器(2)的动作信号及来自所述前方角度变化检测机构(10)的动作信号中的至少一个，则所述控制器(3)决定退出所述自动空转状态，产生正常rpm控制信号。
2.根据权利要求1所述的工程机械的低速空转控制系统，其特征在于，
所述前方角度变化检测机构(10)包括设置于上部转动部并检测动臂的角度变化的动臂角度传感器(11)、设置于所述动臂并检测小臂的角度变化的小臂角度传感器(12)及设置于所述小臂并检测铲斗的角度变化的铲斗角度传感器(13)中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的工程机械的低速空转控制系统，其特征在于，
还包括液压油压力传感器(9)，其检测为了驱动所述前方部的作业装置而 供给的液压油的压力、或者与旨在使所述前方部动作的操作杆操作对应地产生的先导压力，
在决定是否进入所述自动空转时，所述控制器(3)追加考虑从所述液压油压力传感器(9)输出的信号。
4.一种工程机械的低速空转控制系统的自动控制方法，其特征在于，包括：
对从转向传感器、加速踏板传感器及前方角度变化检测机构接收的输出信号进行监控的S20步骤；
判断来自所述转向传感器的与转向压力基准值以下对应的预先设定输出信号、来自所述加速踏板传感器的关闭信号及来自所述前方角度变化检测机构的关闭信号是否持续一定时间以上的S22步骤；
若所述S22步骤的判断结果为“是”，则识别为机械未运行，从而进入自动空转模式的S24步骤；以及
所述S22步骤的判断结果为“否”，则将预先设定控制信号接入对发动机进行控制的ECU，从而输出正常rpm的S22a步骤，
在所述S24步骤之后，还包括判断是否接收了来自所述转向传感器的与转向压力基准值以上对应的预先设定输出信号、来自所述加速踏板传感器的动作信号及来自所述前方角度变化检测机构的动作信号中的至少一个的S26步骤，
所述判断结果，若判断为接收了所述信号中的至少一个，则将预先设定控制信号接入对发动机进行控制的ECU，从而输出正常rpm。
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