工程机械自动怠速控制系统的制作方法

1.本发明应用于挖掘机、装载机等工程机械，属于机电液控制技术领域，是一种实现非工作状态下发动机自动怠速的控制系统。


背景技术：

2.发掘机等工程机械是在如今的现代工程中不可缺少的必要工具，但工程机械在施工过程中有着频繁的待机时间，同时因为工作需求需要维持开机状态，因为频繁地启动发动机会降低发动机的使用寿命，工程机械在短时待机期间一般选择是拉低发动机的油门，降低发动机的转速以减小油耗，机械式发动机的工程机械在待机时降低油门通常有以下途径，其一是依靠操作员的个人技术和经验进行手动油门控制，另外一种就是采用自动怠速控制系统，目前公开的自动怠速系统需要有以下几种方式，第一种通过采集多路阀组上两路反馈液压油路压力来识别非工作状态。非工作状态时，此时，多路阀组中所有换向阀不换向，均处于中位状态，两路反馈液压油路压力与液压系统回油压力一致，控制器判定装备处于非工作状态。工作状态时，多路阀组中至少一个换向阀进行换向，至少有一路反馈液压油路的压力值会升至20bar以上，控制器判定装备处于工作状态。第二种通过采集发动机负载情况并结合水温、液压油温等情况来识别非工作状态。第三种通过在所有终端执行元件上安装传感器采集动作信息来识别非工作状态。第四种通过在所有操作机构上安装传感器采集动作信息来识别非工作状态。以上方式都存在反馈机制固有特性导致信号会相应滞后，不利于装备节能控制，末端执行机构工作环境恶劣容易致使传感器损坏，可靠性不高的问题。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有自动怠速控制系统依赖传感器收集末端信号带来的信号滞后以及传感器在恶劣工作环境下存在不可靠性进而增加工程成本的问题，故提供一种，采集源头信号，且不需要安装传感器，只需要操作手柄发出的位置信号就可以以低廉成本实现工程机械自动怠速的解决方式。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种工程机械自动怠速控制系统，包括以下元件：发动机控制器、主机控制器、控制手柄/踏板、比例多路阀、油缸等执行机构，采集控制端的控制信号，识别装备是否处于非工作状态，当确定为非工作状态时，主机控制器向can总线输出自动怠速指令，发动机调整至怠速状态。
6.发动机控制器、主机控制器以及控制手柄/踏板之间通过标准通讯协议进行can总线通信。多路阀的两路工作油口分别连接油缸大/小工作腔。
7.操作手柄处于中位时会发出中位can数据，主机控制器采集到所有操作手柄发出的中位can数据后向can总线输出自动怠速指令，发动机调整至怠速状态。
8.与现有技术相比，本发明的优点如下：
9.与现有技术相比，本专利采用的是采集源头信号，即操作手柄的方式，且不需要安装传感器，只需要操作手柄发出的位置信号即可，响应迅速，且不受末端影响，零件不容易因恶劣工作环境导致老化，有更加低廉的使用维护和安装成本，且更高的可靠性。
附图说明
10.图1是本发明中的工程机械自动怠速控制系统的结构组成图。
11.图2是本发明中的工程机械自动怠速控制系统的工作原理图
具体实施方式
12.下面结合附图说明具体实施方案
13.如图1所示，本实施实例中的工程机械自动怠速控制系统中电控单元连接接模块包含1个发动机控制器、1个主机控制器、比例多路阀、控制手柄或踏板。其中：发动机控制器、主机控制器以及控制手柄/踏板之间通过标准的j1939通讯协议进行can总线通信，比例多路阀的两路工作油口分别连接油缸大/小工作腔。
14.工作原理如图2所示，该系统采取机电液一体化设计，主机控制器直接采集控制端的控制信号，识别装备是否处于非工作状态，当确定为非工作状态时，主机控制器直接向can总线输出自动怠速指令，发动机调整至怠速状态。
15.实现油缸动作具体如下：主机控制器采集到油缸1/2/3控制手柄执行动作信号，向油缸1/2/3比例换向阀输出动作指令，油缸1/2/3比例换向阀阀体进行换向，液压油进入油缸1/2/3的有杆腔或无杆腔，此时，油缸1/2/3的无杆腔或有杆腔内的液压油通过比例换向阀回到油箱，油缸1/2/3开始动作。
16.主机控制器采集到所有油缸控制手柄的中位信号时，即当控制器读取到can总线输出字数据，字节1的bit1，bit2：操纵杆x轴中心位置状态(0x00代表不在中心位置，0x01代表在中心位置，0x10代表数据出错，0x11代表数据无效)；字节1的bit3，bit4：操纵杆x轴左负位置状态(0x00代表不在中心点的左负位置，0x01代表在中心点的左负位置，0x10代表数据出错,0x11代表数据无效)；字节1的bit5，bit6：操纵杆x轴右正位置状态(0x00代表不在中心点的右正位置，0x01代表在中心点的右正位置，0x10代表数据出错,0x11代表数据无效)；字节1的bit7，bit8：操纵杆x轴数据(一共10bit)的低2位(bit1,bit2)；字节2的bit1-8：操纵杆x轴数据(一共10bit)的高8位,x轴数据0代表在中心点，1000代表在最左端或者最右端，当数据位1022时代表x轴数据出错；字节3的bit1，bit2：操纵杆y轴中心位置状态(0x00代表不在中心位置，0x01代表在中心位置，0x10代表数据出错，0x11代表数据无效)；字节3的bit3，bit4：操纵杆y轴左负位置状态(0x00代表不在中心点的左负位置，0x01代表在中心点的左负位置，0x10代表数据出错,0x11代表数据无效)；字节3的bit5，bit6：操纵杆y轴右正位置状态(0x00代表不在中心点的右正位置，0x01代表在中心点的右正位置，0x10代表数据出错,0x11代表数据无效)；字节3的bit7，bit8：操纵杆y轴数据(一共10bit)的低2位(bit1,bit2)；字节4的bit1～bit8：操纵杆y轴数据(一共10bit)的高8位；y轴数据0代表在中心点，1000代表在最左端或者最右端，当数据位1022时代表y轴数据出错；5、手柄处于中位即：当控制器读取到字节1及字节3的bit1，bit2数据均为0x01，即认定为手柄处于中位。


技术特征：
1.一种工程机械自动怠速控制系统，包括主机控制器，其特征在于：主机控制器采集工程机械操作手柄的电信号，识别设备的工作状态，当确定为非工作状态时，主机控制器向can总线输出自动怠速指令，发动机调整至怠速状态。2.根据权利要求1所述的工程机械自动怠速控制系统，其特征在于：包括发动机控制器、主机控制器、控制手柄/踏板、比例多路阀、油缸。3.根据权利要求2所述的工程机械自动怠速控制系统，其特征在于：其所述发动机控制器、主机控制器以及控制手柄/踏板之间通过标准通讯协议进行can总线通信。4.根据权利要求2所述的工程机械自动怠速控制系统，其特征在于：其所述比例多路阀的两路工作油口分别连接油缸大/小工作腔。5.根据权利要求1所述的工程机械自动怠速控制系统，其特征在于：操作手柄处于中位时会发出中位can数据，主机控制器采集到所有操作手柄发出的中位can数据后向can总线输出自动怠速指令，发动机调整至怠速状态。6.根据权利要求5所述的can数据其特征在于：can数据为固定一字节，共8bit数据，数据总长度为8字节，bit1与bit2表达操纵杆位置在x轴/y轴中心位置状态；bit3与bit4表达操作杆在x轴/y轴左负位置状态；bit5与bit6表达操作杆在x轴/y轴右正位置状态。7.根据权利要求6所述主机控制器采集到所有操作手柄发出的中位can数据后向can总线输出自动怠速指令，发动机调整至怠速状态其特征在于：当数据的第一字节及第三字节的的bit1与bit2数据均为0x01时即认定手柄处于中位状态，向can总线输出自动怠速指令，发动机调整至怠速状态。

技术总结
本发明公开了一种工程机械自动怠速控制系统，该系统采取机电液一体化设计，主机控制器直接采集控制端的控制信号，识别装备是否处于非工作状态，当确定为非工作状态时，主机控制器直接向CAN总线输出自动怠速指令，发动机迅速调整至怠速。本发明与现有技术相比不需要安装传感器，只需要操作手柄发出的位置信号即可，响应迅速，且不受末端影响，价格便宜，可靠性极高。性极高。性极高。


技术研发人员：农权 陈建华 刘波涛
受保护的技术使用者：贵州詹阳动力重工有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/10/8