專利名稱：一種油門控制裝置及工程機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是工程機(jī)械的油門控制裝置。本發(fā)明還涉及設(shè)有所述油門控制裝置的工程機(jī)械。
背景技術(shù)：
“低排放、低能耗”已成為全球面臨的共同課題，我國于2010年10月I日執(zhí)行非道路國二階段排放法規(guī)，并著手研究非道路國三階段排放法規(guī)相關(guān)指標(biāo)。而目前大部分工程機(jī)械(如挖掘機(jī))動力系統(tǒng)的主要配置為機(jī)械泵式發(fā)動機(jī)，這種發(fā)動機(jī)以結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)含量低、維護(hù)及維修成本低等特點(diǎn)在非道路國二階段得到了廣泛應(yīng)用；但面對下階段的非道路國三排放法規(guī)，機(jī)械泵式發(fā)動機(jī)將難以適應(yīng)；而電控發(fā)動機(jī)在噴油時(shí)間、提前角、噴油量等智能控制方面表現(xiàn)突出，且排放更環(huán)保、能耗更低，必將取代機(jī)械泵式發(fā)動機(jī)成為挖掘機(jī)動力系統(tǒng)的主要配置。電控發(fā)動機(jī)與機(jī)械泵式發(fā)動機(jī)的輸入信號類型不同，機(jī)械泵式發(fā)動機(jī)為油門位置開度(即機(jī)械軟軸位置)，電控發(fā)動機(jī)為油門控制開度(即電信號)。對此，如果要重新設(shè)計(jì)整車控制系統(tǒng)，必將投入大量的時(shí)間、人力和物力，因此在不更改挖掘機(jī)原控制系統(tǒng)的前提下，需重新設(shè)計(jì)油門控制機(jī)構(gòu)，才能實(shí)現(xiàn)合理互換。授權(quán)公告號為CN201671136U的實(shí)用新型專利公開了一種新型液壓挖掘機(jī)油門控制系統(tǒng)，其具體控制方式如下(如圖I所示)在油門控制操作過程中，通過控制旋鈕3發(fā)出油門動作信號，信號傳輸?shù)紺PU主板2上并從顯示屏I上顯示出來，CPU主板2將動作的指令傳輸給油門電機(jī)5，油門電機(jī)5通過油門拉線6實(shí)現(xiàn)控制發(fā)動機(jī)供油量；如果油門電機(jī)5控制不到位時(shí)，電位計(jì)4會將探測到的信息反饋給CPU主板2并在顯示屏I上顯示出來，此時(shí)可再調(diào)整控制旋鈕3重復(fù)上述信息傳遞過程，從而實(shí)現(xiàn)對油門的精確控制，此種油門控制系統(tǒng)輸出的仍然為油門拉線位置信號，不能適應(yīng)電控發(fā)動機(jī)電信號控制的要求，而且需要對目前應(yīng)用的挖掘機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行較大幅度修改，不利與后期應(yīng)用及市場開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種油門控制裝置。該裝置具有信號轉(zhuǎn)換功能，可有效解決電控發(fā)動機(jī)取代機(jī)械泵式發(fā)動機(jī)過程中，電控發(fā)動機(jī)與原整車控制系統(tǒng)信號接口不兼容的技術(shù)問題。本發(fā)明的第二目的是提供一種設(shè)有所述油門控制裝置的工程機(jī)械。為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種油門控制裝置，包括整車控制器、油門馬達(dá)以及發(fā)動機(jī)控制器，進(jìn)一步包括信號轉(zhuǎn)換模塊，所述信號轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有油門信號轉(zhuǎn)換器，其輸入端與所述油門馬達(dá)相連接，輸出端連接于所述發(fā)動機(jī)控制器的輸入端。優(yōu)選地，所述油門信號轉(zhuǎn)換器為能夠?qū)⑺鲇烷T馬達(dá)輸出的位置信號轉(zhuǎn)換為電信號的油門信號轉(zhuǎn)換器。
優(yōu)選地，所述油門信號轉(zhuǎn)換器為電子油門踏板。優(yōu)選地，所述油門馬達(dá)通過軟軸與所述電子油門踏板的踏板傳動連接。優(yōu)選地，所述信號轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器的輸入端連接于所述發(fā)動機(jī)控制器的輸出端、輸出端連接于所述整車控制器的輸入端。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器為能夠?qū)⑥D(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選地，所述整車控制器通過油門馬達(dá)控制器控制所述油門馬達(dá)。為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供一種工程機(jī)械，包括發(fā)動機(jī)和油門控制裝置，所述發(fā)動機(jī)為電控發(fā)動機(jī)，所述油門控制裝置為上述任一項(xiàng)所述的油門控制裝置。 優(yōu)選地，所述整車控制器安裝于駕駛室，所述油門馬達(dá)和信號轉(zhuǎn)換模塊安裝于發(fā)動機(jī)艙室。優(yōu)選地，具體為挖掘機(jī)。本發(fā)明提供的油門控制裝置設(shè)有信號轉(zhuǎn)換模塊，所述信號轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有油門信號轉(zhuǎn)換器，采用油門信號轉(zhuǎn)換器進(jìn)行接口銜接，解決了電控發(fā)動機(jī)與原整車控制系統(tǒng)信號接口不兼容的技術(shù)問題，在不改動原車控制系統(tǒng)的前提下，即可換裝電控發(fā)動機(jī)，使得電控發(fā)動機(jī)取代機(jī)械泵式發(fā)動機(jī)簡單易行，具有結(jié)構(gòu)合理、成本低、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，為發(fā)動機(jī)系統(tǒng)向非道路國三升級提供了可靠的技術(shù)保障。在一種優(yōu)選的方案中，所述信號轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器的輸入端連接于所述發(fā)動機(jī)控制器的輸出端、輸出端連接于所述整車控制器的輸入端。所述轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器通過數(shù)據(jù)總線將發(fā)動機(jī)控制器中的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換為整車控制器能夠識別的信號，繼而輸入整車控制器，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)精確控制。本發(fā)明提供的工程機(jī)械設(shè)有所述油門控制裝置，由于所述油門控制裝置具有上述技術(shù)效果，設(shè)有該油門控制裝置的工程機(jī)械也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果。


圖I為現(xiàn)有液壓挖掘機(jī)油門控制系統(tǒng)的控制框圖；圖2為本發(fā)明所提供油門控制裝置的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)框圖。圖 I 中I.顯示屏2. CPU主板3.控制旋鈕4.電位計(jì)5.油門電機(jī)6.油門拉線圖2 中11.整車控制器12.油門馬達(dá)控制器13.油門馬達(dá)14.電子油門踏板15.發(fā)動機(jī)控制器16.發(fā)動機(jī)17.轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器18.軟軸
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心是提供一種油門控制裝置。該裝置具有信號轉(zhuǎn)換功能，可有效解決電控發(fā)動機(jī)取代機(jī)械泵式發(fā)動機(jī)過程中，電控發(fā)動機(jī)與原整車控制系統(tǒng)信號接口不兼容的技術(shù)問題。本發(fā)明的另一核心是提供一種設(shè)有所述油門控制裝置的工程機(jī)械。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面以挖掘機(jī)為例，結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供油門控制裝置的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)框圖。在一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明所提供的油門控制裝置主要由整車控制器11、油門馬達(dá)控制器12、油門馬達(dá)13、電子油門踏板14、發(fā)動機(jī)控制器15、發(fā)動機(jī)16及轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器17等組成。整車控制器11安裝在挖掘機(jī)駕駛室，根據(jù)選擇的工作模式(H\S\L等)和工作檔位(一般共計(jì)11檔)，通過內(nèi)部的控制程序進(jìn)行挖掘機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍的計(jì)算，即確定相應(yīng)的油
門位置信號。油門馬達(dá)控制器12安裝在發(fā)動機(jī)艙室，主要將整車控制器11的油門位置信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動油門馬達(dá)13的驅(qū)動信號。 油門馬達(dá)13安裝在發(fā)動機(jī)艙室，主要將油門馬達(dá)控制器12的驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的軟軸實(shí)際位置輸出量。電子油門踏板14與轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器17共同構(gòu)成信號轉(zhuǎn)換模塊，此模塊安裝在發(fā)動機(jī)艙室。其中，油門馬達(dá)13通過軟軸18 (或拉線)與電子油門踏板14的踏板傳動連接，電子油門踏板14的輸出端連接于發(fā)動機(jī)控制器15的輸入端，將油門馬達(dá)13輸出的位置量轉(zhuǎn)換為電控發(fā)動機(jī)16能識別的電壓信號；同時(shí)轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器17通過總線將發(fā)動機(jī)控制器15中的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換為整車控制器11能夠識別的脈沖信號，繼而輸入整車控制器11。發(fā)動機(jī)控制器15安裝在發(fā)動機(jī)16上，主要是按照給定的轉(zhuǎn)速控制信號，計(jì)算發(fā)動機(jī)的噴油量、噴油提前角等，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。其工作原理如下整車控制器11根據(jù)選擇的工作模式(H\S\L等)和工作檔位(一般共計(jì)11檔)，計(jì)算出挖掘機(jī)工作轉(zhuǎn)速范圍，即確定相應(yīng)的油門位置信號；油門馬達(dá)控制器12將其轉(zhuǎn)換為驅(qū)動油門馬達(dá)13的驅(qū)動信號；油門馬達(dá)13將油門馬達(dá)控制器12的驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的軟軸實(shí)際位置輸出量；電子油門踏板14將油門馬達(dá)軟軸輸出的位置量轉(zhuǎn)換為電控發(fā)動機(jī)16能識別的電壓信號；而轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器17通過總線將發(fā)動機(jī)控制器15中的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換為整車控制器11能夠識別的脈沖信號，繼而輸入整車控制器11，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)精確控制。該裝置采用油門信號轉(zhuǎn)換器進(jìn)行接口銜接，解決了電控發(fā)動機(jī)與原整車控制系統(tǒng)信號接口不兼容的技術(shù)問題，在不改動原車控制系統(tǒng)的前提下，即可換裝電控發(fā)動機(jī)，使得電控發(fā)動機(jī)取代機(jī)械泵式發(fā)動機(jī)簡單易行，為發(fā)動機(jī)系統(tǒng)向非道路國三升級提供了可靠的技術(shù)保障。上述油門控制裝置僅是一種優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實(shí)際需要作出具有針對性的調(diào)整，從而得到不同的實(shí)施方式。例如，油門信號轉(zhuǎn)換器可采用其他能夠?qū)⑽恢昧哭D(zhuǎn)換為電壓信號的傳感器等等。由于可能實(shí)現(xiàn)的方式較多，這里就不再一一舉例說明。由于具有結(jié)構(gòu)合理、成本低、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，因此上述油門控制裝置可廣泛應(yīng)用在以電控發(fā)動機(jī)為主要配置的挖掘機(jī)動力系統(tǒng)中。除了上述油門控制裝置，本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械，包括發(fā)動機(jī)和油門控制裝置，所述發(fā)動機(jī)為電控發(fā)動機(jī)，所述油門控制裝置為上文所述的油門控制裝置。具體地，所述工程機(jī)械為挖掘機(jī)，其余結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。
以上對本發(fā)明所提供的油門控制裝置及工程機(jī)械進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的 前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種油門控制裝置，包括整車控制器、油門馬達(dá)以及發(fā)動機(jī)控制器，其特征在于，進(jìn)一步包括信號轉(zhuǎn)換模塊，所述信號轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有油門信號轉(zhuǎn)換器，其輸入端與所述油門馬達(dá)相連接，輸出端連接于所述發(fā)動機(jī)控制器的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油門控制裝置，其特征在于，所述油門信號轉(zhuǎn)換器為能夠?qū)⑺鲇烷T馬達(dá)輸出的位置信號轉(zhuǎn)換為電信號的油門信號轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油門控制裝置，其特征在于，所述油門信號轉(zhuǎn)換器為電子油門踏板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油門控制裝置，其特征在于，所述油門馬達(dá)通過軟軸與所述電子油門踏板的踏板傳動連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的油門控制裝置，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器的輸入端連接于所述發(fā)動機(jī)控制器的輸出端、輸出端連接于所述整車控制器的輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的油門控制裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器為能夠?qū)⑥D(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號的轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油門控制裝置，其特征在于，所述整車控制器通過油門馬達(dá)控制器控制所述油門馬達(dá)。
8.—種工程機(jī)械，包括發(fā)動機(jī)和油門控制裝置，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)為電控發(fā)動機(jī)，所述油門控制裝置為上述權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的油門控制裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工程機(jī)械，其特征在于，所述整車控制器安裝于駕駛室，所述油門馬達(dá)和信號轉(zhuǎn)換模塊安裝于發(fā)動機(jī)艙室。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的工程機(jī)械，其特征在于，具體為挖掘機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油門控制裝置，包括整車控制器、油門馬達(dá)以及發(fā)動機(jī)控制器，進(jìn)一步包括信號轉(zhuǎn)換模塊，所述信號轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有油門信號轉(zhuǎn)換器，其輸入端與所述油門馬達(dá)相連接，輸出端連接于所述發(fā)動機(jī)控制器的輸入端。該裝置具有信號轉(zhuǎn)換功能，可有效解決電控發(fā)動機(jī)取代機(jī)械泵式發(fā)動機(jī)過程中，電控發(fā)動機(jī)與原整車控制系統(tǒng)信號接口不兼容的技術(shù)問題，且具有結(jié)構(gòu)合理、成本低、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用在以電控發(fā)動機(jī)為主要配置的挖掘機(jī)動力系統(tǒng)中。本發(fā)明還公開了一種設(shè)有所述油門控制裝置的工程機(jī)械。
文檔編號F02D11/10GK102705085SQ20121021563
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者喬海周, 俞宜鍇, 常久鵬, 王占, 鄧博文 申請人:濰柴動力股份有限公司