工程机械节能系统和平地机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种工程机械节能系统和平地机，涉及工程机械节能领域，该系统包括：电子油门踏板，用于向工程机械节能控制器发送油门踏板信号；工程机械节能控制器，用于向发动机电控单元发送调制后的油门踏板信号；发动机电控单元，用于根据接收的油门踏板信号控制发动机转速下降；挡位选择器，用于向工程机械节能控制器发送挡位选择信号；工程机械节能控制器，用于向挡位控制器发送调制后的挡位选择信号；挡位控制器，用于根据接收的挡位选择信号控制工程机械挡位提高。通过在提高挡位的同时降低发动机转速，使工程机械能够达到驾驶员的期望速度，并且降低了工程机械的油耗，可以适用于常用的非极限重载的工况。
【专利说明】
工程机械节能系统和平地机
技术领域
[0001]本实用新型涉及工程机械节能领域，尤其涉及一种工程机械节能系统和平地机。
【背景技术】
[0002]平地机是大面积场地平整、筑路养路及其多种辅助性工作的重要设备。由于用途广泛，通常以极限工况来配置发动机功率。然而在平地机常用的土壤刮平作业中，整机负载较轻，发动机实际功率低于额定功率。另外，在常用的低挡位作业过程中由于车速较低，整机对发动机的功率需求也低于发动机额定功率。平地机作业过程中，驾驶员为了操作的便捷性和舒适性通常以最大油门进行操作，这导致在常用工况下，发动机以高速低扭矩的工况运行，油耗高。
[0003]在现有技术中，可以采用发动机变功率控制技术解决平地机等工程机械油耗高的问题。该技术为发动机设置多条不同的功率曲线，根据变速箱挡位，自动选择相应功率曲线。该技术通过限制发动机功率，降低了轮胎打滑工况下的轮胎打滑率，从而降低了轮胎造成的功率损失，达到了节能效果。
[0004]然而，产生轮胎打滑的情况为极限重载工况，在平地机常用工况下，由于发动机本身具有自动调速和功率调节功能使得上述方法失效。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例所要解决的一个技术问题是:在常用的非极限重载工况下如何减少工程机械的油耗。
[0006]根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种工程机械节能系统，包括:电子油门踏板、挡位选择器、工程机械节能控制器、发动机电控单元和挡位控制器；电子油门踏板用于向工程机械节能控制器发送油门踏板信号;工程机械节能控制器用于向发动机电控单元发送调制后的油门踏板信号;发动机电控单元用于根据接收的油门踏板信号控制发动机转速;其中，调制后的油门踏板信号对应的发动机转速小于未调制的油门踏板信号对应的发动机转速;挡位选择器用于向工程机械节能控制器发送挡位选择信号；工程机械节能控制器用于向挡位控制器发送调制后的挡位选择信号;挡位控制器用于根据接收的挡位选择信号控制工程机械挡位;其中，调制后的挡位选择信号对应的实际挡位高于选择的挡位。
[0007]在一个实施例中，该系统还包括控制器开关，与节能控制器连接，用于在控制器开关关闭时关闭节能控制器，还用于在控制器开关打开时开启节能控制器。
[0008]在一个实施例中，该系统还包括:负载传感器，用于将测量的整车负载情况发送给控制器开关;判定单元，用于在负载情况为重载时，关闭节能控制器，在负载情况为轻载时，开启节能控制器。
[0009]在一个实施例中，工程机械节能控制器向挡位控制器发送的调制后的挡位选择信号对应的实际挡位比选择的挡位高一挡。
[0010]在一个实施例中，工程机械节能控制器向发动机电控单元发送的调制后的油门踏板信号对应的实际发动机转速处于中速或低速范围。
[0011]根据本实用新型实施例的另一个方面，提供了一种平地机，包括前述任意一种工程机械节能系统。
[0012]本实用新型通过在提高挡位的同时降低发动机转速，使工程机械能够达到驾驶员的期望速度，并且降低了工程机械的油耗，可以适用常用的非极限重载工况。
[0013]通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1示出本实用新型工程机械节能方法的一个实施例的流程图。
[0016]图2示出本实用新型工程机械节能系统的一个实施例的结构图。
[0017]图3示出本实用新型工程机械节能控制器的一个实施例的结构图。
[0018]图4示出本实用新型工程机械节能系统的另一个实施例的结构图。
[0019]图5示出本实用新型平地机的一个实施例的结构图。
[0020]图6示出本实用新型平地机的另一个实施例的结构图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]下面参考图1描述本实用新型一个实施例的工程机械节能方法。
[0023]图1为本实用新型工程机械节能方法的一个实施例的流程图。如图1所示，该实施例的方法包括:
[0024]步骤S102，节能控制器接收挡位选择信号和油门踏板信号。
[0025]步骤S104，如果选择的挡位不是最高挡位，节能控制器调制挡位选择信号并发送给挡位控制器，使调制后的挡位选择信号对应的实际挡位高于选择的挡位。
[0026]其中，调制后的挡位选择信号对应的实际挡位可以比选择的挡位高一挡，使工程机械的动力性和节油能力的结合达到最佳状态。
[0027]此外，如果选择的挡位已经是最高挡位，可以不对选择的挡位进行更改，节能控制器直接将未调制的挡位选择信号发送给挡位控制器。
[0028]步骤S106，节能控制器调制油门踏板信号并发送给发动机电控单元，使调制后的油门踏板信号对应的发动机转速小于未调制的油门踏板信号对应的发动机转速。
[0029]其中，调制后的油门踏板信号对应的实际发动机转速除了要小于未调制的油门踏板信号对应的发动机转速以外，还可以处于中速或低速范围，以便发动机的油耗达到最佳状态。发动机的中速和低速范围不对所有的发动机进行统一的限制。对于一个确定的发动机，可以通过其性能指标或者固定的比例划分方法来确定其高速、中速、低速范围。
[0030]通过在提高挡位的同时降低发动机转速，使工程机械能够达到驾驶员的期望速度，并且降低了工程机械的油耗，可以适用于常用的非极限重载的工况。
[0031]在实际工程机械驾驶中，驾驶员可以根据实际需要通过控制器开关开启或关闭节能控制器。即，当控制器开关处于关闭状态时，节能控制器不对接收到的信号进行调制；当控制器开关处于开启状态时，节能控制器对接收到的信号进行调制。通过采用这种方法，可以根据需要灵活选择是否对工程机械进行节油控制。
[0032]此外，本实用新型的方法还可以通过检测工程机械的负载情况，自动地开启或者关闭节能控制器。具体可以采用如下方法:使用负载传感器测量整车负载情况，当负载情况为重载时，节能控制器不对接收到的信号进行调制；当负载情况为轻载时，节能控制器对接收到的信号进行调制。通过采用这种方法，可以自动调节驾驶模式，无需驾驶员手动切换，使用方便。
[0033]下面参考图2描述本实用新型一个实施例的工程机械节能系统。
[0034]图2为本实用新型工程机械节能系统的一个实施例的结构图。如图2所示，该实施例的工程机械节能系统包括:工程机械节能控制器20、电子油门踏板22、挡位选择器24、发动机电控单元26和挡位控制器28。其中，电子油门踏板22用于向工程机械节能控制器20发送油门踏板信号；挡位选择器24用于向工程机械节能控制器20发送挡位选择信号；发动机电控单元26用于接收工程机械节能控制器20发送的调制后的油门踏板信号，以控制发动机转速;挡位控制器28用于接收工程机械节能控制器20发送的挡位选择信号，以控制工程机械挡位。
[0035]下面结合图2描述本实用新型的工程机械节能系统的一个工作过程。首先，驾驶员操作工程机械，电子油门踏板22和挡位选择器24接收驾驶员的操作产生的油门信息和选择的挡位信息，并根据这些信息分别向工程机械节能控制器20发送油门踏板信号和挡位选择信号;然后，工程机械节能控制器20对上述两种信号进行处理，并将处理后的油门踏板信号发送给发动机电控单元26，以及将处理后的挡位选择信号发送给挡位控制器28，使实际挡位高于驾驶员选择的挡位、发动机实际转速低于驾驶员对油门踏板进行操作所对应的速度;最后，工程机械在发动机电控单元26和挡位控制器28的共同作用下行驶，调整后的行驶速度接近驾驶员的期望速度。
[0036]下面参考图3描述本实用新型一个实施例的工程机械节能控制器。
[0037]图3为本实用新型工程机械节能控制器的一个实施例的结构图。如图3所示，该实施例的工程机械节能控制器20包括:挡位选择信号接收模块302，用于接收挡位选择信号；油门踏板信号接收模块304，用于接收油门踏板信号;判断模块306，用于判断选择的挡位是否为最高挡位;挡位调制模块308，用于在选择的挡位不是最高挡位时调制挡位选择信号，使调制后的挡位选择信号对应的实际挡位高于选择的挡位;油门调制模块310，用于调制油门踏板信号，使调制后的油门踏板信号对应的发动机转速小于未调制的油门踏板信号对应的发动机转速;挡位信号发送模块312，用于向挡位控制器28发送调制后的挡位选择信号；油门信号发送模块314，用于向发动机电控单元26发送调制后的油门踏板信号。
[0038]节能控制器通过在提高挡位的同时降低发动机转速，使工程机械能够达到驾驶员的期望速度，并且降低了工程机械的油耗，可以适用于常用的非极限重载的工况。
[0039]具体地，挡位调制模块308可以用于调制挡位选择信号，使调制后的挡位选择信号对应的实际挡位比选择的挡位高一挡，使工程机械的动力性和节油能力的结合达到最佳状
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[0040]油门调制模块310可以用于调制油门踏板信号，使调制后的油门踏板信号对应的实际发动机转速小于未调制的油门踏板信号对应的发动机转速，并且实际发动机转速处于中速或低速范围，以便发动机的油耗达到最佳状态。
[0041]当驾驶员选择的挡位为最高挡位时，挡位信号发送模块312可以用于直接将未调制的挡位选择信号发送给挡位控制器28。
[0042]下面参考图4描述本实用新型另一个实施例的工程机械节能系统。
[0043]图4为本实用新型工程机械节能系统的另一个实施例的结构图。如图4所示，该实施例的工程机械节能系统还包括控制器开关42，与工程机械节能控制器20连接，用于在关闭控制器开关42时关闭工程机械节能控制器20，以便工程机械节能控制器20不对接收到的信号进行调制，还用于当打开控制器开关42时开启工程机械节能控制器20，以便工程机械节能控制器20对接收到的信号进行调制。通过设置控制器开关42，可以根据需要灵活选择是否对工程机械进行节油控制。
[0044]此外，系统还可以包括:负载传感器44，用于将测量的整车负载情况发送给判定单元46;判定单元46，用于当负载情况为重载时，关闭工程机械节能控制器20，以便工程机械节能控制器20不对接收到的信号进行调制，还用于当负载情况为轻载时，开启工程机械节能控制器20，以便工程机械节能控制器20对接收到的信号进行调制。通过采用这种结构，工程机械可以自动调节驾驶模式，无需驾驶员手动切换，使用方便。
[0045]下面参考图5描述本发明一个实施例的平地机。
[0046]图5为本实用新型平地机的一个实施例的结构图。如图5所示，该实施例的平地机52包括前述任意一种工程机械节能控制器20，以便对平地机52进行节油控制。通过在平地机52中设置工程机械节能控制器20，满足了平地机52在常用的非极限重载的作业中的节油需求。
[0047]图6为本实用新型平地机的另一个实施例的结构图。如图6所示，该实施例的平地机52包括前述任意一种工程机械节能控制系统。本领域技术人员应当清楚，图6中平地机52包括的工程机械节能控制系统只是示例性的，不对本发明的平地机起限制作用。根据需要，可以采用前述任意一种工程机械节能系统。
[0048]此外，根据本实用新型的方法还可以实现为一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读介质，在该计算机可读介质上存储有用于执行本实用新型的方法中限定的上述功能的计算机程序。本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组入口 ο
[0049]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种工程机械节能系统，其特征在于，包括:电子油门踏板、挡位选择器、工程机械节能控制器、发动机电控单元和挡位控制器； 电子油门踏板用于向工程机械节能控制器发送油门踏板信号；工程机械节能控制器用于向发动机电控单元发送调制后的油门踏板信号;发动机电控单元用于根据接收的油门踏板信号控制发动机转速;其中，调制后的油门踏板信号对应的发动机转速小于未调制的油门踏板信号对应的发动机转速； 挡位选择器用于向工程机械节能控制器发送挡位选择信号；工程机械节能控制器用于向挡位控制器发送调制后的挡位选择信号;挡位控制器用于根据接收的挡位选择信号控制工程机械挡位;其中，调制后的挡位选择信号对应的实际挡位高于选择的挡位。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括: 控制器开关，与节能控制器连接，用于在所述控制器开关关闭时关闭节能控制器，还用于在所述控制器开关打开时开启节能控制器。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括: 负载传感器，用于将测量的整车负载情况发送给判定单元； 判定单元，用于在所述负载情况为重载时，关闭节能控制器，在所述负载情况为轻载时，开启节能控制器。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，所述工程机械节能控制器向挡位控制器发送的调制后的挡位选择信号对应的实际挡位比选择的挡位高一挡。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，所述工程机械节能控制器向发动机电控单元发送的调制后的油门踏板信号对应的实际发动机转速处于中速或低速范围。6.一种平地机，其特征在于，包括: 权利要求1-5中任一项所述的工程机械节能系统。
【文档编号】E02F3/84GK205532903SQ201620159507
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月2日
【发明人】朱浩月, 吴斌, 刘连国
【申请人】徐工集团工程机械有限公司