CN107044352A - 一种电喷发动机挖掘机电控***及控制方法 - Google Patents

一种电喷发动机挖掘机电控***及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电喷发动机挖掘机电控***及控制方法，在电喷发动机挖掘机作业过程中，主机控制器ECU采集动力模式选择信号、油门旋钮的档位信号，另通过CAN总线读取发动机的转速、机油压力、水温、歧管温度、海拔高度信号，对主泵比例电磁阀电流进行控制，对发动机扭矩以及发动机调速率进行控制，本发明在精细作业时能获得更平稳的动作，有助于精细作业，在只求效率的重载模式最高档时能获得更平稳流畅的动作，有助于提高工作效率，在其余工况下能兼顾油耗和作业速度的需求，在发动机进入自我保护后能避免发动机运行状况更加恶化、波动加大甚至熄火，在海拔超过一定高度后能自适应调节主泵对发动机的吸收功率，使主泵与发动机更好的匹配等优点。

Description

一种电喷发动机挖掘机电控***及控制方法
技术领域
本发明专利涉及一种电喷发动机挖掘机电控***及控制方法，属于电喷发动机挖掘机控制***技术领域。
背景技术
目前，国内电喷发动机挖掘机的油门控制方式有两种：一种是TSC1油门，同步调速率，转速不下掉，虽然作业平稳性流畅性很好，但油耗很高。另一种是百分比油门，有调速率，有转速下掉，虽油耗较低，但未把0调速率平稳性的优势利用起来。
目前泵与发动机的功率匹配未充分利用发动机等油耗曲线，要么油耗控制得好，但作业速度偏慢，要么作业速度较快，但油耗偏高。
电喷发动机自身有一些降转速、降扭矩等的保护或适应性措施，但在发动机进入保护状态后，未采取相应措施调整泵向发动机索取的功率，***仍按正常的泵与发动机的匹配策略控制，导致发动机运行状况更加恶化、波动加大甚至熄火，所以现有的电喷发动机挖掘机控制方法还是不够完善。
发明内容
本发明的目的是：在正常使用百分比油门的基础上，挖掘同步调速率的优点加以利用；充分利用发动机等油耗曲线，使泵与发动机联合工作点处于油耗曲线上一个兼顾油耗与速度的位置；主动配合发动机的保护或适应性措施，提高对发动机的保护及适应性、提高***运行的安全性和平稳性，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：一种电喷发动机挖掘机电控***，包括主机控制器ECU，所述主机控制器ECU通过导线与发动机总成、仪表总成和油门旋钮相连接，所述发动机总成通过联轴器与主泵相连接，在主泵上设置有第一压力变送器、第二压力变送器和主泵比例电磁阀，所述主泵比例电磁阀通过导线与主机控制器ECU相连接。
所述发动机总成包括发动机控制器ECM、传感器和燃油喷射***，发动机控制器ECM通过导线分别与传感器和燃油喷射***相连接。
所述传感器包括水温信号传感器、机油压力传感器、歧管温度传感器、海拔高度传感器和转速信号传感器。
所述燃油喷射***包括油门调节、扭矩调节、调速率调节。
所述仪表总成包括显示屏和键盘，显示屏和键盘通过导线相连接。
一种电喷发动机挖掘机电控***的控制方法，在电喷发动机挖掘机作业过程中，主机控制器ECU采集动力模式选择信号、油门旋钮的档位信号、第一压力变送器的主泵压力1信号、第二压力变送器的主泵压力2信号，另通过CAN总线读取发动机的转速、机油压力、水温、歧管温度、海拔高度信号，对主泵比例电磁阀电流进行控制，对发动机扭矩以及发动机调速率进行控制。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明在精细作业时能获得更平稳的动作，有助于精细作业，在只求效率的重载模式最高档时能获得更平稳流畅的动作，有助于提高工作效率，在其余工况下能兼顾油耗和作业速度的需求，在发动机进入自我保护后能避免发动机运行状况更加恶化、波动加大甚至熄火，在海拔超过一定高度后能自适应调节主泵对发动机的吸收功率，使主泵与发动机更好的匹配等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的控制原理图；
图3为主泵与发动机联合工作点曲线图；
图4为发动机油耗曲线图；
图5为发动机不同扭矩及调速率曲线图；
附图标记说明：1-主机控制器ECU1，2-发动机总成，3-仪表总成，4-油门旋钮，5-主泵，6-第一压力变送器，7-第二压力变送器，8-主泵比例电磁阀，9-发动机控制器ECM，10-传感器，11-燃油喷射***，12-显示屏，13-键盘。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的限制。
本发明的实施例：一种电喷发动机挖掘机电控***，包括主机控制器ECU1，所述主机控制器ECU1通过导线与发动机总成2、仪表总成3和油门旋钮4相连接，所述发动机总成2通过联轴器与主泵5相连接，在主泵5上设置有第一压力变送器6、第二压力变送器7和主泵比例电磁阀8，所述主泵比例电磁阀8通过导线与主机控制器ECU1相连接。
所述发动机总成2包括发动机控制器ECM9、传感器10和燃油喷射***11，发动机控制器ECM9通过导线分别与传感器10和燃油喷射***11相连接。
所述传感器10包括水温信号传感器、机油压力传感器、歧管温度传感器、海拔高度传感器和转速信号传感器。
所述燃油喷射***11包括油门调节、扭矩调节、调速率调节，具体的调节由主机控制器ECU向发动机控制器ECM发指令，ECM再控制燃油喷射***控制喷油量、喷油时间等来实现。
所述仪表总成3包括显示屏12和键盘13，显示屏12和键盘13通过导线相连接。
一种电喷发动机挖掘机电控***的控制方法，在电喷发动机挖掘机作业过程中，主机控制器ECU采集动力模式选择信号、油门旋钮的档位信号、第一压力变送器的主泵压力1信号、第二压力变送器的主泵压力2信号，另通过CAN总线读取发动机的转速、机油压力、水温、歧管温度、海拔高度信号，对主泵比例电磁阀电流进行控制，对发动机扭矩以及发动机调速率进行控制。
主机控制器ECU1，（Electronic Control Unit）电子控制单元，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。从用途上讲则是汽车专用微机控制器。它和普通的电脑一样,由微处理器（CPU）、存储器（ROM、、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。用一句简单的话来形容就是“ECU就是汽车的大脑”。
发动机控制器ECM9， (Engine ControlModule引擎控制器） 就像引擎的灵魂一样，控制整个引擎的运转。
如图5所示，本发明中在重载模式下全档位使用100%扭矩曲线，最高档位时采用同步调速率（0%），其余档位采用数值最低的调速率曲线2。使用同步调速率，则转速维持设定值不下掉，使得整个***的稳定性更好，动作流畅性更好，工作效率更高。
在轻载模式下全档位使用数值最低的扭矩曲线2，最低档位1档时，使用同步调速率，其余采用数值最高的调速率曲线1。或精细模式时，使用数值最低的扭矩曲线2和同步调速率。
根据等油耗曲线，使每档在额定负载下，泵与发动机联合工作点处于最小耗油率点与最大功率点之间某一较合理的位置，同时避开耗油率突增的区域。这样，使得油耗有效降低而又能保证必要的工作速度。
当机油压力低于一定值后，分阶段降低主泵的吸收功率（降比例阀电流）。避免当发动机处于自我保护状态时，发动机运行状况更加恶化、波动加大甚至熄火。
当进气歧管温度高于一定值后，分阶段降低主泵的吸收功率。避免当发动机处于自我保护状态时，发动机运行状况更加恶化、波动加大甚至熄火。
当发动机水温高于一定值后，分阶段降低主泵的吸收功率。避免当发动机处于自我保护状态时，发动机运行状况更加恶化、波动加大甚至熄火。
海拔超过一定值后，随海拔高度变化分段调整主泵吸收功率，使主泵随发动机功率变化自动进行匹配。

Claims (6)

1.一种电喷发动机挖掘机电控***，包括主机控制器ECU（1），其特征在于：所述主机控制器ECU（1）通过导线与发动机总成（2）、仪表总成（3）和油门旋钮（4）相连接，所述发动机总成（2）通过联轴器与主泵（5）相连接，在主泵（5）上设置有第一压力变送器（6）、第二压力变送器（7）和主泵比例电磁阀（8），所述主泵比例电磁阀（8）通过导线与主机控制器ECU（1）相连接。
2.根据权利要求1所述的电喷发动机挖掘机电控***，其特征在于：所述发动机总成（2）包括发动机控制器ECM（9）、传感器（10）和燃油喷射***（11），发动机控制器ECM（9）通过导线分别与传感器（10）和燃油喷射***（11）相连接。
3.根据权利要求2所述的电喷发动机挖掘机电控***，其特征在于：所述传感器（10）包括水温信号传感器、机油压力传感器、歧管温度传感器、海拔高度传感器和转速信号传感器。
4.根据权利要求2所述的电喷发动机挖掘机电控***，其特征在于：所述燃油喷射***（11）包括油门调节、扭矩调节、调速率调节。
5.根据权利要求1所述的电喷发动机挖掘机电控***，其特征在于：所述仪表总成（3）包括显示屏（12）和键盘（13），显示屏（12）和键盘（13）通过导线相连接。
6.一种如权利要求1所述的电喷发动机挖掘机电控***的控制方法，其特征在于：在电喷发动机挖掘机作业过程中，主机控制器ECU采集动力模式选择信号、油门旋钮的档位信号、第一压力变送器的主泵压力1信号、第二压力变送器的主泵压力2信号，另通过CAN总线读取发动机的转速、机油压力、水温、歧管温度、海拔高度信号，对主泵比例电磁阀电流进行控制，对发动机扭矩以及发动机调速率进行控制。
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