專(zhuān)利名稱：一種挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工程機(jī)械用發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制，具體涉及一種挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速控制方法。
背景技術(shù)：
小型挖掘機(jī)被廣泛應(yīng)用于房屋建筑的地基開(kāi)挖及完工后的清理、城市管道鋪設(shè)、農(nóng)田水利建設(shè)等場(chǎng)合，具有施工機(jī)動(dòng)靈活、效率高的優(yōu)點(diǎn)。但在施工過(guò)程中，雖然待機(jī)時(shí)間間隔不長(zhǎng)，但待機(jī)次數(shù)頻繁，待機(jī)時(shí)，需要減小油門(mén)，進(jìn)入怠速狀態(tài)，以減少油耗、降低噪音。由于人工頻繁操作油門(mén)非常不便，已出現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)怠速的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)中，挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速控制過(guò)程為發(fā)動(dòng)機(jī)在空載狀態(tài)下保持一定時(shí)間后，即控制轉(zhuǎn)速降低到怠速轉(zhuǎn)速；發(fā)動(dòng)機(jī)加載時(shí)，自動(dòng)控制轉(zhuǎn)速回到設(shè)定工作轉(zhuǎn)速。其中，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)空載狀態(tài)或加載的識(shí)別通常根據(jù)先導(dǎo)壓力實(shí)現(xiàn)，即，當(dāng)所有的先導(dǎo)操作機(jī)構(gòu)回中位，先導(dǎo)壓力在零值保持一定時(shí)間后，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到怠速轉(zhuǎn)速；當(dāng)控制器檢測(cè)到有先導(dǎo)壓力大于零時(shí)，立即恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。這種怠速控制方法能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)在空閑狀態(tài)保持低轉(zhuǎn)速，有效降低了油耗，使駕駛員在空閑時(shí)間獲得一段時(shí)間的低噪音環(huán)境，具有較好的使用效益和經(jīng)濟(jì)效益，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。但是，它也存在下列缺點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化幅度較大，影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命和可靠性；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在大起大落時(shí)會(huì)增加油耗，降低工程機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速控制方法，在有效降低油耗及噪音的同時(shí)，避免發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的大起大落，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速控制方法，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)次目標(biāo)轉(zhuǎn)速，所述次目標(biāo)轉(zhuǎn)速比工作狀態(tài)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速低50～300轉(zhuǎn)/分；設(shè)定高怠速轉(zhuǎn)速和低怠速轉(zhuǎn)速，所述高怠速轉(zhuǎn)速比低怠速轉(zhuǎn)速高300～500轉(zhuǎn)/分；設(shè)定先導(dǎo)壓力閾值，取值范圍為5～20巴；設(shè)定第一空閑時(shí)間和第二空閑時(shí)間；在工作狀態(tài)下，檢測(cè)先導(dǎo)壓力，當(dāng)先導(dǎo)壓力為零并持續(xù)第一空閑時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至高怠速狀態(tài)，繼續(xù)保持第二空閑時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至低怠速狀態(tài)；在高怠速或低怠速狀態(tài)下，檢測(cè)到先導(dǎo)壓力大于零且小于先導(dǎo)壓力閾值時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至次目標(biāo)轉(zhuǎn)速，檢測(cè)到先導(dǎo)壓力大于先導(dǎo)壓力閾值時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
上述技術(shù)方案中，先導(dǎo)壓力閾值將先導(dǎo)壓力范圍劃分為兩個(gè)區(qū)域，分別是低壓區(qū)和高壓區(qū)，低壓區(qū)用于指示輕微負(fù)載狀態(tài)。在輕微負(fù)載狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)降速，而在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速。設(shè)置有二級(jí)怠速轉(zhuǎn)速，短時(shí)無(wú)負(fù)載時(shí)進(jìn)入高怠速，較長(zhǎng)時(shí)間無(wú)負(fù)載時(shí)進(jìn)入低怠速。其工作方式是在正常工作狀態(tài)下，當(dāng)先導(dǎo)壓力處于低壓區(qū)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速自動(dòng)降低一個(gè)值，該轉(zhuǎn)速稱為次目標(biāo)轉(zhuǎn)速；當(dāng)各個(gè)先導(dǎo)壓力的最大值為零并保持一段時(shí)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入高怠速狀態(tài)；當(dāng)先導(dǎo)壓力最大值為零并繼續(xù)保持一段時(shí)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入低怠速；在自動(dòng)怠速狀態(tài)下，當(dāng)先導(dǎo)壓力的最大值大于零并處于低壓區(qū)時(shí)，取消自動(dòng)怠速并將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到次目標(biāo)轉(zhuǎn)速，當(dāng)先導(dǎo)壓力的最大值大于零并高于低壓區(qū)時(shí)，取消自動(dòng)怠速并將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。當(dāng)先導(dǎo)壓力較低時(shí)，液壓執(zhí)行器的流量需求一般較小，液壓泵的功率需求相對(duì)較低，此時(shí)適當(dāng)降低發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速可以改善挖掘機(jī)柴油機(jī)在變負(fù)荷工況下功率動(dòng)態(tài)匹配情況；在空閑狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)分兩步進(jìn)入自動(dòng)怠速，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)幅度，并在一定條件下提高發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)速度，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能水平和快速性。
進(jìn)一步的技術(shù)方案是，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，如果檢測(cè)到先導(dǎo)壓力小于先導(dǎo)壓力閾值且大于零時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至次目標(biāo)轉(zhuǎn)速；在次目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，如果檢測(cè)到先導(dǎo)壓力大于先導(dǎo)壓力閾值時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
上述技術(shù)方案中，所述第一空閑時(shí)間在0.5至5秒之間；所述第二空閑時(shí)間在0.5至5秒之間。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明將傳統(tǒng)的一級(jí)降速改進(jìn)為兩級(jí)降速，發(fā)動(dòng)機(jī)在短時(shí)空閑狀態(tài)可進(jìn)入高怠速狀態(tài)，當(dāng)空閑時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，則進(jìn)入低怠速狀態(tài)，克服了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大起大落造成的能耗大等缺點(diǎn)；2.自動(dòng)怠速取消時(shí)，控制器根據(jù)先導(dǎo)壓力的大小決定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的恢復(fù)程度，既能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)速度和動(dòng)力性，也能改善輕微負(fù)荷時(shí)的功率匹配情況，做到了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和快速性的統(tǒng)一；3.將自動(dòng)降速的控制范圍由發(fā)動(dòng)機(jī)空閑狀態(tài)擴(kuò)展到空閑狀態(tài)和輕微負(fù)荷狀態(tài)，在發(fā)動(dòng)機(jī)輕微負(fù)荷狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速立即降低一定轉(zhuǎn)速，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能降噪具有一定的積極意義。


附圖1是本發(fā)明實(shí)施例二中先導(dǎo)壓力與轉(zhuǎn)速控制的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例一一種挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速控制方法，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)次目標(biāo)轉(zhuǎn)速，所述次目標(biāo)轉(zhuǎn)速比工作狀態(tài)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速低50～300轉(zhuǎn)/分；設(shè)定高怠速轉(zhuǎn)速和低怠速轉(zhuǎn)速，所述高怠速轉(zhuǎn)速比低怠速轉(zhuǎn)速高300～500轉(zhuǎn)/分；設(shè)定先導(dǎo)壓力閾值，取值范圍為5～20巴；設(shè)定第一空閑時(shí)間在0.5至5秒之間，第二空閑時(shí)間在0.5至5秒之間；在工作狀態(tài)下，檢測(cè)先導(dǎo)壓力，當(dāng)先導(dǎo)壓力為零并持續(xù)第一空閑時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至高怠速狀態(tài)，繼續(xù)保持第二空閑時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至低怠速狀態(tài)；在高怠速或低怠速狀態(tài)下，檢測(cè)到先導(dǎo)壓力大于零且小于先導(dǎo)壓力閾值時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至次目標(biāo)轉(zhuǎn)速，檢測(cè)到先導(dǎo)壓力大于先導(dǎo)壓力閾值時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
實(shí)施例二參見(jiàn)附圖1所示，一種挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速控制方法，發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速2100rpm，則油門(mén)檔位最大時(shí)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速取為2100rpm，次目標(biāo)轉(zhuǎn)速取為2000rpm，高怠速轉(zhuǎn)速取為1700rpm，低怠速轉(zhuǎn)速取為1300rpm，輕微負(fù)荷狀態(tài)的先導(dǎo)壓力閾值取為10bar。
當(dāng)控制器檢測(cè)到所有的先導(dǎo)壓力都小于10bar時(shí)，立即將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由目標(biāo)轉(zhuǎn)速2100rpm降低到次目標(biāo)轉(zhuǎn)速2000rpm，當(dāng)所有的先導(dǎo)壓力均為零并持續(xù)2秒時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入高怠速轉(zhuǎn)速1700rpm，當(dāng)控制器檢測(cè)到所有的先導(dǎo)壓力均為零且在高怠速狀態(tài)持續(xù)3秒后，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入低怠速轉(zhuǎn)速1300rpm，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高怠速或低怠速狀態(tài)下，控制器檢測(cè)到有至少一個(gè)先導(dǎo)壓力大于零時(shí)，若先導(dǎo)壓力小于10bar，則調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到次目標(biāo)轉(zhuǎn)速取為2000rpm，若先導(dǎo)壓力大于10bar，則調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到目標(biāo)轉(zhuǎn)速取為2100rpm?？刂七^(guò)程示意圖如附圖1所示。
權(quán)利要求
1.一種挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速控制方法，其特征在于設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)次目標(biāo)轉(zhuǎn)速，所述次目標(biāo)轉(zhuǎn)速比工作狀態(tài)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速低50～300轉(zhuǎn)/分；設(shè)定高怠速轉(zhuǎn)速和低怠速轉(zhuǎn)速，所述高怠速轉(zhuǎn)速比低怠速轉(zhuǎn)速高300～500轉(zhuǎn)/分；設(shè)定先導(dǎo)壓力閾值，取值范圍為5～20巴；設(shè)定第一空閑時(shí)間和第二空閑時(shí)間；在工作狀態(tài)下，檢測(cè)先導(dǎo)壓力，當(dāng)先導(dǎo)壓力為零并持續(xù)第一空閑時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至高怠速狀態(tài)，繼續(xù)保持第二空閑時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至低怠速狀態(tài)；在高怠速或低怠速狀態(tài)下，檢測(cè)到先導(dǎo)壓力大于零且小于先導(dǎo)壓力閾值時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至次目標(biāo)轉(zhuǎn)速，檢測(cè)到先導(dǎo)壓力大于先導(dǎo)壓力閾值時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速控制方法，其特征在于在目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，如果檢測(cè)到先導(dǎo)壓力小于先導(dǎo)壓力閾值且大于零時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至次目標(biāo)轉(zhuǎn)速；在次目標(biāo)轉(zhuǎn)速時(shí)，如果檢測(cè)到先導(dǎo)壓力大于先導(dǎo)壓力閾值時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速控制方法，其特征在于所述第一空閑時(shí)間在0.5至5秒之間；所述第二空閑時(shí)間在0.5至5秒之間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速控制方法，其特征在于設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)次目標(biāo)轉(zhuǎn)速比工作狀態(tài)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速低50～300轉(zhuǎn)/分；設(shè)定高怠速轉(zhuǎn)速比低怠速轉(zhuǎn)速高300～500轉(zhuǎn)/分；設(shè)定先導(dǎo)壓力閾值為5～20巴；設(shè)定第一空閑時(shí)間和第二空閑時(shí)間；在工作狀態(tài)下，當(dāng)先導(dǎo)壓力為零并持續(xù)第一空閑時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)至高怠速狀態(tài)，繼續(xù)保持第二空閑時(shí)間時(shí)，調(diào)節(jié)至低怠速狀態(tài)；先導(dǎo)壓力大于零且小于先導(dǎo)壓力閾值時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至次目標(biāo)轉(zhuǎn)速，大于先導(dǎo)壓力閾值時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速。本發(fā)明采用兩級(jí)降速，克服了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大起大落造成的能耗大等缺點(diǎn)；并且做到了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和快速性的統(tǒng)一。
文檔編號(hào)F02D29/00GK101025118SQ200710020360
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月12日
發(fā)明者曹顯利 申請(qǐng)人:三一重機(jī)有限公司