CN107218138A - 装载机铲装作业时发动机油门控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及装载机发动机控制，为解决现有装载机铲装作业时发动机油门控制方法的缺陷；提供一种装载机铲装作业时发动机油门控制方法，包括以下步骤：设定铲装操作手柄处于中间位置时模拟输出量和处于铲装动作速度最快位置时模拟输出量以及对应的发动机油门开度；设定铲装操作手柄从中间位置至铲装动作速度最快位置之间的各位置的输出模拟量与发动机油门开度的对应关系；在铲装时依据铲装操作手柄输出的模拟量确定发动机的期望油门开度，发动机ECU控制发动机工作在所确定的期望油门开度。本发明具有降低油耗、防止发动机熄火、简化操控过程等有益效果。

Description

装载机铲装作业时发动机油门控制方法
技术领域
本发明涉及一种发动机油门控制方法，更具体地说，涉及一种装载机铲装作业时发动机油门控制方法。
背景技术
在装载机铲装作业过程中，发动机油门控制非常频繁，如加速行走、铲装作业、举升重物等等。本方案只涉及装载机在铲装作业过程中对发动机油门的智能控制方法。
装载机在铲装作业过程中，传统的发动机油门控制均通过脚踏板输出模拟量到发动机ECU，再由ECU对发动机的输出功率进行控制。且通常的铲装作业过程中，为保证足够的铲装功率需求，装载机司机基本上都会使发动机工作在油门开度处于最大处，输出功率远大于需求功率时，能源浪费严重。如若以小油门铲装时，容易出现发动机熄火的现象。
当使用新的操作方式时，如手持遥控器远程控制，发动机油门需要通过手来控制，按照传统的油门单独控制方式，操控装载机的过程将更为复杂，工作效率也会受到影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有装载机铲装作业时发动机油门控制方法的缺陷，而提供一种可降低油耗的装载机铲装作业时发动机油门控制方法。
本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种装载机铲装作业时发动机油门控制方法，其特征在于包括以下步骤：设定铲装操作手柄处于中间位置时的模拟输出量和铲装操作手柄处于铲装动作速度最快位置时的模拟输出量；设定铲装操作手柄处于中间位置时发动机的对应油门开度和当铲装操作手柄处于铲装动作速度最快位置时发动机的对应油门开度；设定铲装操作手柄从中间位置至铲装动作速度最快位置之间各位置的输出模拟量与发动机油门开度的对应关系；在铲装时依据铲装操作手柄输出的模拟量通过铲装操作手柄输出模拟量与发动机油门开度的对应关系确定发动机的期望油门开度，发动机ECU控制发动机工作在所确定的期望油门开度。
上述所述的装载机铲装作业时发动机油门控制方法中，所述的铲装操作手柄包括动臂操作手柄和转斗操作手柄，所述铲装动作速度最快位置包括动臂提升速度最快对应位置和收斗速度最快对应位置，动臂操作手柄和转斗操作手柄各自具有从中间位置至铲装动作速度最快位置之间的各位置的输出模拟量与发动机油门开度的对应关系。
上述所述的装载机铲装作业时发动机油门控制方法中，当动臂操作手柄和转斗操作手柄同时不在中间位置时，分别根据动臂操作手柄输出的模拟量和转斗操作手柄输出的模拟量分别确定发动机期望油门开度并取两者中较大值的作为铲装作业时发动机的期望油门开度。
上述所述的装载机铲装作业时发动机油门控制方法中，根据动臂操作手柄输出的模拟量和转斗操作手柄输出的模拟量分别确定发动机期望油门开度，取两者中较小值确定发动机油门开度补偿值，将动臂操作手柄输出的模拟量和转斗操作手柄输出的模拟量各自所确定发动机期望油门开度中较大值与发动机油门开度补偿值相加作为铲装作业时发动机的期望油门开度。
本发明与现有技术相比，本发明在铲装过程中会根据实际的功率需求控制发动机的功率输出；对装载机的燃油消耗会起到一定的节能作用，并可以起到防发动机熄火的作用。对远程操控的装载机而言，一方面会起到节能的作用，另一方面由于铲装作业过程中无需控制发动机的油门摇杆，可以降低远程操作的复杂性，同时也可以起到防发动机熄火的作用。
附图说明
图1是本发明铲装操作手柄输出模拟量与发动机期望油门开度的对应关系图。
具体实施方式
下面结合附图说明具体实施方案。
本实施例中装载机铲装作业时发动机油门控制方法中，控制器中首选设定装载机铲装操作手柄处于未操作时的位置，也即设定动臂操作手柄和转斗操作手柄处于未操作的中间位置时操作手柄对应输出的模拟量为X0，此时发动机工作于怠速状态，发动机期望油门开度为amin％。当动臂操作手柄或转斗操作手柄处于提升最快或者收斗最快的位置时的输出模拟量为X1，设定此时发动机的工作期望油门开度为amax％。在本发明中，动臂操作手柄处于动臂提升速度最快位置时的输出模拟量与转斗操作手柄处于收斗速度最快位置时的输出模拟量可以相同，也可以不同，发动机在动臂操作手柄处于动臂提升速度最快位置时所对应的期望油门开度与发动机在转斗操作手柄处于收斗速度最快位置时所对应的发动机油门开度可以相同，也可以不同。
设定动臂操作手柄和转斗操作手柄输出模拟量X与发动机期望油门开度a％的之间的关系，动臂操作手柄和转斗操作手柄输出模拟量X与发动机期望油门开度a％之间可以是线性关系，例如图1所示，动臂操作手柄和转斗操作手柄处于中间位置时输出的模拟量X0与发动机此时的发动机期望油门开度为amin％在二维坐标系中的对应坐标点(A点)，动臂操作手柄和转斗操作手柄处于铲装速度最快位置时输出的模拟量X1与发动机此时的工作期望油门开度为amax％在二维坐标系中的对应坐标点(B点)，设定动臂操作手柄和转斗操作手柄输出模拟量X与发动机期望油门开度a％的之间的线性关系在二维坐标系中为A点与B点的连线。设定动臂操作手柄和转斗操作手柄输出模拟量X与发动机期望油门开度的之间的关系也可以是非线性的关系，比如通过实验确定的通过A点与B点的曲线。
当动臂提升时，控制器获取动臂操作手柄输出的模拟量为X，按照线性计算公式可以计算出当前发动机的期望油门开度，公式如下：。
a％＝(X-X0)*(amax％-amin％)/(X1-X0)+amin％
同样，当只有转斗操作时，也可以按照该线性计算公式，控制器依据转斗操作手柄输出的模拟量计算出当前发动机的期望油门开度a％。
当动臂提升和铲斗收斗同时进行复合动作时，则根据动臂操作手柄输出的模拟量按照线性计算公式可以计算出当前发动机的期望油门开度a1％，根据转斗操作手柄输出的模拟量计算出当前发动机的期望油门开度a2％，取a1％和a2％的最大值作为发动机期望油门开度，必要时并根据较小的发动机油门开度通过试验得到一个补偿的发动机油门开度补偿值a’％,并与a1％和a2％中的最大值叠加作为发动机期望油门开度,实际的发动机油门开度为：
a％＝max(a1％,a2％)+f(min(a1％,a2％))
最后控制器通过数据传输如CAN总线将确定的发动机期望转速发送到发动机ECU，通过总线控制发动机工作在期望的油门开度。
机器在研发设计时通过大量的试验，确定期望油门开度a1％和期望油门开度a2％中较小的期望油门开度与发动机油门开度补偿值a’％的关系，在作业时则根据期望油门开度a1％和期望油门开度a2％中较小值获取发动机油门开度补偿值a’％的关系。

Claims (4)

1.一种装载机铲装作业时发动机油门控制方法，其特征在于包括以下步骤：设定铲装操作手柄处于中间位置时的模拟输出量和铲装操作手柄处于铲装动作速度最快位置时的模拟输出量；设定铲装操作手柄处于中间位置时发动机的对应油门开度和当铲装操作手柄处于铲装动作速度最快位置时发动机的对应油门开度；设定铲装操作手柄从中间位置至铲装动作速度最快位置之间各位置的输出模拟量与发动机油门开度的对应关系；在铲装时依据铲装操作手柄输出的模拟量通过铲装操作手柄输出模拟量与发动机油门开度的对应关系确定发动机的期望油门开度，发动机ECU控制发动机工作在所确定的期望油门开度。
2.根据权利要求1所述的装载机铲装作业时发动机油门控制方法，其特征在于所述的铲装操作手柄包括动臂操作手柄和转斗操作手柄，所述铲装动作速度最快位置包括动臂提升速度最快对应位置和收斗速度最快对应位置，动臂操作手柄和转斗操作手柄各自具有从中间位置至铲装动作速度最快位置之间各位置的输出模拟量与发动机油门开度的对应关系。
3.根据权利要求2所述的装载机铲装作业时发动机油门控制方法，其特征在于当动臂操作手柄和转斗操作手柄同时不在中间位置时，分别根据动臂操作手柄输出的模拟量和转斗操作手柄输出的模拟量分别确定发动机期望油门开度并取两者中较大值的作为铲装作业时发动机的期望油门开度。
4.根据权利要求2或3所述的装载机铲装作业时发动机油门控制方法，其特征在于根据动臂操作手柄输出的模拟量和转斗操作手柄输出的模拟量分别确定发动机期望油门开度，取两者中较小值确定发动机油门开度补偿值，将动臂操作手柄输出的模拟量和转斗操作手柄输出的模拟量各自所确定发动机期望油门开度中较大值与发动机补偿油门开度补偿值相加作为铲装作业时发动机的期望油门开度。
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