CN104389259A - 铣刨机节油自动控制系统、铣刨机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铣刨机节油自动控制系统，所述铣刨机包括均设于所述铣刨机的车架上的发动机、行走装置和用于切削路面的转子，其特征在于，所述铣刨机节油自动控制系统包括：用于检测所述铣刨机的铣刨机工况的检测装置；控制装置，其与所述铣刨机的发动机和所述检测装置分别电连接，以根据所述铣刨机的铣刨机工况调节所述发送机的转速。同时公开一种具有上述铣刨机节油自动控制系统的铣刨机，还公开一种铣刨机节油自动控制方法，包括S1：实时检测所述铣刨机的铣刨机工况；S2：根据所述铣刨机的铣刨机工况调节所述发动机的转速。本发明的铣刨机节油自动控制系统及控制方法能够根据铣刨机工况实时调节发动机转速。

Description

铣刨机节油自动控制系统、铣刨机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种铣刨机控制系统及其控制方法，特别涉及一种铣刨机节油自动控制系统、铣刨机及其控制方法。

背景技术

铣刨机是路面养护作业的主要机种之一，用于对沥青路面的车辙、痈包、龟裂等病害进行养护作业，其通过安装在铣刨转子罩壳内的转子对已损路面进行铣削，并通过皮带输料机对铣削的旧料进行清理和回收，以便铺设新路面。铣刨机还广泛应用于水泥路面的表面拉毛，即在旧的水泥路面表层切削1cm左右，从而获得平整、粗糙、清洁的表面，为接下来的沥青摊铺准备优质的表面。铣刨机的动力装置通常是发动机，工作的过程中，燃油消耗是其主要的运行成本之一。

铣刨机工作时可以分为空驶行走、空驶停止、铣刨工作、铣刨停止等不同的工况状态，铣刨工作时又有不同的切削深度，这使得铣刨机的发动机转速不为一定值，也就是发动机针对不同工况实际需要消耗的油量是不同的。在过去的铣刨机中，发动机油门一般是由驾驶员人工控制，很难做到根据工况实时精确调节，这就必然造成燃油的浪费。现有技术中铣刨机的发动机多改为电喷发动机，油门改为与电喷发动机电连接以能够配合使用的电子油门。电喷发动机内部具有电子控制单元(Electronic Control Unit简称ECU)，该电子控制单元与电子油门电连接以对发动机的油量的引入进行自动调节，也就是电子油门受控于电喷发动机，电喷发动机需要消耗多少油量，电子油门就为电喷发动机输送多少油量。但是电喷发动机如何能够根据铣刨机不同的工况调节引入的油量仍为一技术难题。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提供一种能够对铣刨机不同工况状态时对应的发动机的转速进行准确计算，并将计算值发送至发动机使发动机根据对应的转速引入所需油量，从而实现节省燃油消耗的铣刨机节油自动控制系统及其控制方法。

为了解决上述问题，本发明提供铣刨机节油自动控制系统，所述铣刨机包括均设于所述铣刨机的车架上的发动机、行走装置和用于切削路面的转子，所述铣刨机节油自动控制系统包括：用于检测所述铣刨机的铣刨机工况的检测装置；控制装置，其与所述铣刨机的发动机和所述检测装置分别电连接，以根据所述铣刨机的铣刨机工况调节所述发送机的转速。

作为优选，所述铣刨机工况包括转子运行状态，其中：

所述控制装置分别与转子开关和转子电连接以接收所述转子开关发出的开关信号并将所述开关信号传送至转子进而启动或关闭转子。

作为优选，所述铣刨机工况还包括所述铣刨机的实际切削深度，其中：

所述检测装置包括检测所述铣刨机的实际切削深度的拉绳传感器，所述拉绳传感器的拉绳与一检测侧板连接，所述检测侧板与地面抵靠并滑动设于所述车架上以在所述车架向地面方向运动时能够相对所述车架做反向等距离滑动；所述控制装置与所述拉绳传感器电连接。

作为优选，所述铣刨机工况还包括所述铣刨机的行走速度，其中：

所述检测装置还包括检测铣刨机的行走速度的行走速度传感器，所述行走速度传感器设于所述铣刨机的行走液压马达上；所述控制装置与所述行走速度传感器电连接。

作为优选，所述转子与一第一电磁阀电连接，所述控制装置与所述第一电磁阀电连接以将所述转子开关发出的开关信号通过电流形式输送至第一电磁阀进而实现对所述第一电磁阀的开关控制；

所述行走装置包括行走液压马达和行走泵，所述行走泵分别与行走液压马达和发动机连接，所述控制装置通过一第二电磁阀与所述行走泵连接以调控所述行走泵输入所述行走液压马达的油量。

一种铣刨机，包括铣刨机本体，还包括根据权利要求1-5任一项所述的铣刨机节油自动控制系统。

一种铣刨机节油自动控制方法，包括以下步骤：

S1：实时检测所述铣刨机的铣刨机工况；

S2：根据所述铣刨机的铣刨机工况调节所述发动机的转速。

作为优选，步骤S2包括：

S21：判断所述铣刨机的转子开关是否断开；

S22：根据步骤S21的判断结果同时结合接收到的所述铣刨机工况的信息数值计算出与当前铣刨工况对应的发动机转速值，并将所述转速值输送至发动机。

作为优选，所述铣刨机工况包括实时采集所述铣刨机实际切削深度的信息数值h和所述铣刨机的行驶速度的信息数值v；

步骤S22具体包括：

S221：判断铣刨机行驶速度v是否大于0；

S222：若所述转子开关未断开，

v＝0时，向发动机发送等待转速nwating信号；

v＞0时，向发动机发送工作转速n信号：

n＝h/Hmax*(nmax-nmin)+nmin

Hmax为铣刨机最大切削深度，nmax为发动机最大转速，nmin为发动机最小转速；

若所述转子开关断开，

v＝0时，向发动机发送低怠速nidling信号；

v＞0时，向发动机发送空驶转速ntravel信号。

作为优选，所述nwating、nidl ing、ntravel均为预先设定的预定值。

本发明的铣刨机节油自动控制系统及其控制方法的有益效果在于，通过设置检测装置可实时获取铣刨机的行走速度和实际切削深度，并同时设置与检测装置电连接以接收实际铣刨工况的控制装置，该控制装置能够通过判断转子运转状态及根据接收的工况信息区分出铣刨机当前所处的工况状态，针对不同工况状态计算得到适配的发动机转速，并把该转速信号发送至发动机，铣刨机的发动机接收指令后通过调整引入的油量自动调节转速，使转速适配当前工况状态，这样不仅能满足铣刨工作的动力需求，大量有效的节约燃油，又能大大减轻驾驶员对发动机油门的操作量，提高工作了效率和操作准确率。

附图说明

图1为本发明的铣刨机节油自动控制系统的结构示意图。

图2为本发明的铣刨机节油自动控制系统的控制方法的流程图。

附图标记：

1-车架；2-发动机；3-转子；4-控制装置；5-拉绳传感器；6-行走速度传感器；7-检测侧板；8-行走液压马达；9-转子开关。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细描述。

如图1所示，铣刨机节油自动控制系统，包括发动机、行走装置和用于切削路面的转子，以及用于检测铣刨机的铣刨机工况的检测装置和与铣刨机的发动机和检测装置分别电连接以根据铣刨机的铣刨机工况调节发送机的转速的控制装置。

具体地，铣刨机工况包括转子运行状态，其中控制装置分别与转子开关和转子电连接以接收转子开关发出的开关信号并将该开关信号传送至转子进而启动或关闭转子。本实施例中的转子3与一第一电磁阀(图中未视出)电连接，也就是转子3的启动与关闭是由第一电磁阀操控的，控制装置4通过与第一电磁阀电连接以将转子开关9发出的开关信号通过电流形式输送至第一电磁阀，进而实现对转子3的开关控制。铣刨机工况还包括铣刨机的实际切削深度和行走速度，其中：检测装置包括检测铣刨机的实际切削深度的拉绳传感器和检测铣刨机的行走速度的行走速度传感器，该拉绳传感器和行驶速度传感器均与控制装置电连接以将检测到的铣刨机工况传输至控制装置。其中，拉绳传感器的拉绳与一检测侧板连接，该检测侧板与地面抵靠并滑动设于车架上以在车架向地面方向运动(由于转子固定设于车架上，当转子对地面进行切削时会带动车架向地面等距离运动)时能够相对车架做反向等距离滑动；拉绳传感器5的拉绳与检测侧板7连接以测量铣刨机的实际切削深度，控制装置4与拉绳传感器5的信号输出端电连接以接收实际切削深度数值；本实施例中的检测侧板7为一长方形板，如图1所示，其设于转子3与车架1之间，检测侧板7朝向车架1的一侧设有条形滑槽(由于图示角度问题，该条型滑槽被遮挡，故未示出)，车架1上固定设有嵌于该滑槽内的滑块，当然该种连接方式不唯一，也可采用其他的滑动连接结构。

进一步地，继续结合图1，行走装置包括均设置在铣刨机的车架1上的行走液压马达8和行走泵(图中未视出)，该行走泵分别与行走液压马达8和发动机3连接，并同时与控制装置4电连接，本实施例中的行走液压马达8是通过一第二电磁阀与控制装置4电连接的，即第二电磁阀同时与控制装置4和行走泵电连接(该第二电磁阀内设有线圈，控制装置4实际与该线圈电连接)，行走液压马达8的调节主要是第二电磁阀实现的，操作人员可通过控制装置4为行走液压马达8设置独立的调节参数，控制装置4通过电流调控第二电磁阀流量进而达到调控行走泵输入行走液压马达8的油量的效果。另外，本实施例中的控制装置通过CAN总线接收并传送信号。该控制装置4可为可编程控制器，发动机2为内部具有电子控制单元(简称ECU)的电喷发动机。

本发明同时公开一种铣刨机，包括铣刨机本体，还包括上述的铣刨机节油自动控制系统，其中发动机2与行走泵间设有分动箱(图中未视出)，发动机2的动力通过该分动箱传至行走泵，铣刨机履带的台车架上还设有减速机(图中未视出)，行走液压马达8与减速机连接以驱动铣刨机履带进而驱动铣刨机。

本发明还同时公开一种铣刨机节油,控制方法，其包括以下步骤：

S1：检测铣刨机的铣刨机工况；

S2：根据铣刨机的铣刨机工况调节发动机2的转速。

进一步地，步骤S1具体为实时检测采集铣刨机实际切削深度的信息数值h，和铣刨机的行驶速度的信息数值v。

步骤S2具体包括：

S21：判断铣刨机的转子开关9是否断开；

S22：根据步骤S21的判断结果同时结合接收到的铣刨机工况的信息数值计算出与当前铣刨工况对应的发动机转速值，并将该转速值输送至发动机2。

步骤S22具体包括：

S221：判断铣刨机行驶速度v是否大于0；

S222：若转子开关9未断开，则：

v＝0时，控制装置4向发动机2发送等待转速信号，使发动机2的转速为n_wating；

v＞0时，控制装置4向发动机2发送工作转速n信号：

n＝h/H_max*(n_max-n_min)+n_min

Hmax为铣刨机最大切削深度，n_max为发动机2的最大转速，n_min为发动机2的最小转速，发动机2的实际转速在其最小转速与最大转速间调节；

若转子开关9断开，则：

v＝0时，控制装置4向发动机2发送低怠速信号，使发动机2的转速为n_idling(通常情况下，发动机刚启动时默认转速为n_idling)；

v＞0时，控制装置4向发动机2发送空驶转速信号，使发动机2的转速为n_travel。

上述的n_wating、n_idling、n_travel均为操作人员预先在控制装置4内进行编辑设定的预定值，对应不同的路面情况或者不同的铣刨机均具有不同的n_wating、n_idling、n_travel数值。

具体操作流程如图2所示：

将拉绳传感器5与行驶速度传感器6装设好后启动控制装置4，在控制装置4中预先设定好n_wating、n_idling、n_travel数值，启动发动机2，控制装置2的ECU通过CAN总线发送低怠速信号至发动机2的ECU使发动机2的转速为n_idling，启动转子开关9以使其发送开关信号至控制装置4，控制装置4根据接收到的开关信号判断转子开关9是否处于断开状态，接着判断接收的行驶速度数值v是否大于0，若转子开关9未断开，且v＝0时，控制装置4通过CAN总线向发动机2的ECU发送等待转速信号，使发动机2的转速为n_wating；若转子开关9未断开，且v＞0时，铣刨机处于工作状态，控制装置4根据接收到的h值按照公式n＝h/H_max*(n_max-n_min)+n_min计算出对应当前铣刨工况的发动机转速n并通过CAN总线发送至发动机2的ECU，发动机2的ECU根据接收的转速指令通过电流调节电子油门以控制其输入发动机2的油量，进而对发动机2的转速实现实时调控，转子3的切削深度越大，即切削形成的沟壑越深，转速越高，切削深度越小，即沟壑越浅，转速越低；若转子开关9断开，且v＝0时，控制装置4向发动机2的ECU发送低怠速信号，使发动机2的转速为n_idling；若转子开关9断开，且v＞0时，控制装置4向发动机2的ECU发送空驶转速信号，使发动机2的转速为n_travel。

通过上述工作流程可实现在铣刨机工作时，发动机2能够根据实际工况的变化调节油量的引入，使发动机2将引入的油量恰好能够转化为满足转子3所需的切削动力，使最大程度的节省燃油。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.铣刨机节油自动控制系统，所述铣刨机包括均设于所述铣刨机的车架上的发动机、行走装置和用于切削路面的转子，其特征在于，所述铣刨机节油自动控制系统包括：

用于检测所述铣刨机的铣刨机工况的检测装置；

控制装置，其与所述铣刨机的发动机和所述检测装置分别电连接，以根据所述铣刨机的铣刨机工况调节所述发送机的转速。

2.根据权利要求1所述的铣刨机节油自动控制系统，其特征在于，所述铣刨机工况包括转子运行状态，其中：

所述控制装置分别与转子开关和转子电连接以接收所述转子开关发出的开关信号并将所述开关信号传送至转子进而启动或关闭转子。

3.根据权利要求2所述的铣刨机节油自动控制系统，其特征在于，所述铣刨机工况还包括所述铣刨机的实际切削深度，其中：

所述检测装置包括检测所述铣刨机的实际切削深度的拉绳传感器，所述拉绳传感器的拉绳与一检测侧板连接，所述检测侧板与地面抵靠并滑动设于所述车架上以在所述车架向地面方向运动时能够相对所述车架做反向等距离滑动；

所述控制装置与所述拉绳传感器电连接。

4.根据权利要求3所述的铣刨机节油自动控制系统，其特征在于，所述铣刨机工况还包括所述铣刨机的行走速度，其中：

所述检测装置还包括检测铣刨机的行走速度的行走速度传感器，所述行走速度传感器设于所述铣刨机的行走液压马达上；

所述控制装置与所述行走速度传感器电连接。

5.根据权利要求2所述的铣刨机节油自动控制系统，其特征在于，

所述转子与一第一电磁阀电连接，所述控制装置与所述第一电磁阀电连接以将所述转子开关发出的开关信号通过电流形式输送至第一电磁阀进而实现对所述第一电磁阀的开关控制；

所述行走装置包括行走液压马达和行走泵，所述行走泵分别与行走液压马达和发动机连接，所述控制装置通过一第二电磁阀与所述行走泵连接以调控所述行走泵输入所述行走液压马达的油量。

6.一种铣刨机，包括铣刨机本体，其特征在于，还包括根据权利要求1-5任一项所述的铣刨机节油自动控制系统。

7.一种铣刨机节油自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：实时检测所述铣刨机的铣刨机工况；

S2：根据所述铣刨机的铣刨机工况调节所述发动机的转速。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21：判断所述铣刨机的转子开关是否断开；

S22：根据步骤S21的判断结果同时结合接收到的所述铣刨机工况的信息数值计算出与当前铣刨工况对应的发动机转速值，并将所述转速值输送至发动机。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述铣刨机工况包括实时采集所述铣刨机实际切削深度的信息数值h和所述铣刨机的行驶速度的信息数值v；

步骤S22具体包括：

S221：判断铣刨机行驶速度v是否大于0；

S222：若所述转子开关未断开，

v＝0时，向发动机发送等待转速n_wating信号；

v＞0时，向发动机发送工作转速n信号：

n＝h/H_max*(n_max-n_min)+n_min

Hmax为铣刨机最大切削深度，n_max为发动机最大转速，n_min为发动机最小转速；

若所述转子开关断开，

v＝0时，向发动机发送低怠速n_idling信号；

v＞0时，向发动机发送空驶转速n_travel信号。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述n_wating、n_idling、n_travel均为预先设定的预定值。