CN211849706U

CN211849706U - 装载机发动机功率模式切换系统

Info

Publication number: CN211849706U
Application number: CN201922300375.0U
Authority: CN
Inventors: 王保垒; 李莺莺; 刘美艳; 段嘉慧
Original assignee: Tianjin Research Institute Of Construction Machinery Co ltd
Current assignee: Tianjin Research Institute Of Construction Machinery Co ltd
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-11-03
Anticipated expiration: 2029-12-19

Abstract

本实用新型公开了一种装载机发动机功率模式切换系统，属于装载机技术领域，包括变速箱、电控发动机、微电脑控制器、电控发动机控制器、变速箱控制器、换挡手柄、压力传感器及模式切换开关；电控发动机控制器将发动机转速和发动机输出扭矩百分比，通过微电脑控制器的通讯端口输入到微电脑控制器；变速箱控制器将变速箱输出转速、换挡手柄的挡位信息通过变速箱控制器的通讯端口输入到微电脑控制器；压力传感器及模式开关将其信号输入到微电脑控制器的输入端口，微电脑控制器将控制信号通过通讯端口输入到电控发动机的控制器模块上。本实用新型能够匹配出发动机的不同输出功率，可以有效的降低发动机燃油消耗率，并且能够达到更好的节能效果。

Description

装载机发动机功率模式切换系统

技术领域

本实用新型属于装载机技术领域，特别涉及一种装载机发动机功率模式切换系统。

背景技术

装载机是一种广泛应用于公路、铁路、矿山、建筑等恶劣环境的工程机械车辆，它的作业对象包括各种土壤、砂石、石灰料、建筑散装物料等，主要是完成铲、装、卸、运等作业。针对装载机典型的V型作业工况，发动机采用单一的输出功率对发动机燃油消耗率具有一定的影响，尤其是在重载阶段会需要很大的输出功率，而在轻载阶段不需要很大的输出功率。因此，可以根据装载机不同的工作段进行匹配发动机的输出功率，由于发动机的不同输出功率下燃油消耗率不同，所以能够匹配出发动机的不同输出功率可以有效的降低发动机燃油消耗率，并且能够达到更好的节能效果。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种装载机发动机功率模式切换系统，该装载机发动机功率模式切换系统能够匹配出发动机的不同输出功率，可以有效的降低发动机燃油消耗率，并且能够达到更好的节能效果。

本实用新型的目的是提供一种装载机发动机功率模式切换系统，包括变速箱和电控发动机、微电脑控制器、电控发动机控制器、变速箱控制器、换挡手柄、压力传感器及模式切换开关；其中：电控发动机控制器将发动机转速和发动机输出扭矩百分比，通过微电脑控制器的通讯端口输入到微电脑控制器；变速箱控制器将变速箱输出转速、换挡手柄的挡位信息通过变速箱控制器的通讯端口输入到微电脑控制器；压力传感器及模式开关将其信号输入到微电脑控制器的输入端口，微电脑控制器将控制信号通过通讯端口输入到电控发动机的控制器模块上。

进一步，所述压力传感器包括：动臂大腔压力传感器和铲斗大腔压力传感器；所述动臂大腔压力传感器和铲斗大腔压力传感器将其信号输入到微电脑控制器的输入端口。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

通过采用上述技术方案，本实用新型：

1.可以适应不同的铲掘工况。

2.可以准确地识别出装载机V型作业中的不同工作段，准确调节发动机的输出功率。

3.根据模式开关设置的P、E和A模式，发动机可以定功率输出也可以自动匹配输出功率。

4.发动机功率模式的自动匹配，可以明显的降低油耗。

5、可以匹配不同的带有电控发动机的机型使用，改动工作量较少。

附图说明

图1本实用新型优选实施例的系统框图；

图2本实用新型优选实施例的电路图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1和图2，一种装载机发动机功率模式切换系统，包括有换挡变速装置和电控发动机，它还包括有微电脑控制器、电控发动机控制器、变速箱控制器、换挡手柄开关、压力传感器及模式切换开关；电控发动机控制器将发动机转速和发动机输出扭矩，通过微电脑控制器的通讯端口输入到微电脑控制器；变速箱控制器将变速箱输出转速、挡位和方向信息，通过微电脑控制器的通讯端口输入到微电脑控制器；压力传感器和模式切换开关将其信号输入到微电脑控制器的输入端口，微电脑控制器则将控制信号通过通讯端口输入到电控发动机的控制器模块上。

压力传感器包括有动臂大腔压力传感器和铲斗大腔压力传感器；动臂大腔压力传感器和铲斗大腔压力传感器将其信号输入到微电脑控制器的输入端口。

请参见图2，图2给出了上述优选实施例的具体连接电路，同时公开了电子元件的型号，由于上述电子元件为比较成熟的电子产品，因此此处不再对每个电子元件的工作原理做过多的赘述。

上述优选实施例的工作原理为：

第一步：在控制器上电后，输入、输出端口及控制总线进行初始化；

第二步：整机启动后，接收总线数据并且采样各输入端口数据，判断是否需要进行参数标定，如果不需要标定参数，则直接转向第三步；如果需要进行参数标定，则按照相应标定条件进行相应参数的标定。

第三步：采样各输入端口数据，以及电控发动机控制器发送的发动机扭矩百分比，确定整机的工作状态。

第四步：根据发动机的工作状态及挡位方向信息，判断车辆的行驶状态。

第五步：根据车辆的行驶状态，以及变速箱控制器发送的变速箱输出转速，判断车辆是否要进行物料铲掘。

第六步：判断出正在铲掘，通过总线命令控制发动机切换到相应功率，然后根据挡位信息并进行下一个工作阶段的判定。

第七步：进入到带载举升后退段，通过总线命令控制发动机切换到相应的功率，再根据挡位信号进行下一个工作阶段的判定。

第八步：进入到带载举升前进段，控制发动机切换到相应的功率需求，根据挡位和铲斗大腔压力传感器信号，判断整机卸料完成。

第九步：卸料完成后，将根据相应的操作，或进入正常的行驶段，或进行下个阶段的铲装。

第十步：通过总线发送需要存储的数据到总线上进行变量及控制参量的实时监测。

所述的装载机功率智能切换系统的具体控制方法为：

(1).在控制器上电后，输入、输出端口及控制总线进行初始化；

(2).判断功率模式是否为A模式，如果当前功率模式开关为P模式或者E模式发动机会以相应的恒功率进行输出；如果功率模式为A模式，则进入下一步的过程；

(3)根据整机变速箱的输出转速及挡位方向信息，定义一个变速箱输出转速阈值，该阈值可以取430到480rpm之间的值，再加上车的方向F及1挡或者2挡的挡位信息判断装载机即将进入铲掘工况；如果不满足上述条件，装载机进行正常的行走段。

(4)根据第三步的判断进入铲掘工况，延迟500ms后，当变速箱输出转速小于500到550rpm并且发动机的输出扭矩百分比会大于80％到90％，而且挡位也会变化到1挡，此时说明整机已经正在铲掘，根据此时的判断控制发动机匹配到相应的高功率模式。判断出铲掘段后会进入到下一步的过程。

(5)等待2000ms的去抖延迟时间后，根据挡位的N挡信息，可以知道司机铲掘完毕即将进入后退卸料阶段。此时跳出铲掘段，进入到下一步的过程。

(6)当司机操作手柄换为R挡时，整机进入到带载举升后退段，此时控制发动机匹配相应的低功率。后退过程中，司机操作N挡时，可以知道司机结束了带载举升后退段，此时跳出带载举升后退段，进入到下一步的过程。

(7)等待1000ms的延迟时间，当司机操作手柄换为F挡时，整机可以判断为进入到带载举升前进段，此时通过CAN总线命令控制发动机匹配到相应的高功率。判断出带载举升前进段，则进入到下一步的过程。

(8)判断出带载举升前进段后，当动臂大腔压力大于2Mpa并且小于10Mpa时，等待2000ms的延迟时间，此时可以判断出整机进入到卸料过程。当监测到铲斗大腔压力大于2Mpa并且小于8Mpa时并且挡位方向从F变为N或者R时，判断整机的卸料完成，则进入到下一步的过程。

(9)当卸料完成后，发动机则匹配低功率进入到空载行走段，整机如果需要进行下一个作业循环，程序则返回并根据顺序方式循环执行。否则发动机匹配低功率进入到等待状态。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。

Claims

1.一种装载机发动机功率模式切换系统，包括变速箱和电控发动机，其特征是：至少还包括：微电脑控制器、电控发动机控制器、变速箱控制器、换挡手柄、压力传感器及模式切换开关；其中：电控发动机控制器将发动机转速和发动机输出扭矩百分比，通过微电脑控制器的通讯端口输入到微电脑控制器；变速箱控制器将变速箱输出转速、换挡手柄的挡位信息通过变速箱控制器的通讯端口输入到微电脑控制器；压力传感器及模式开关将其信号输入到微电脑控制器的输入端口，微电脑控制器将控制信号通过通讯端口输入到电控发动机的控制器模块上。

2.根据权利要求1所述的装载机发动机功率模式切换系统，其特征是，所述压力传感器包括：动臂大腔压力传感器和铲斗大腔压力传感器；所述动臂大腔压力传感器和铲斗大腔压力传感器将其信号输入到微电脑控制器的输入端口。