專利名稱：一種挖掘機(jī)高原自適應(yīng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種挖掘機(jī)高原自適應(yīng)控制裝置，具體地說是ー種用于自動控制挖掘機(jī)在高原工作環(huán)境中更高效工作的控制裝置。
背景技術(shù)：
挖掘機(jī)作為ー種高效的土方作業(yè)機(jī)器，其被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域、各區(qū)域，而在世界不同的區(qū)域，其海抜高度、氣候溫度等也各不相同，而海拔高度不同其空氣中的氧氣含量也不相同，從而導(dǎo)致燃料燃燒的充分程度不同，這就出現(xiàn)了在高原環(huán)境下發(fā)動機(jī)冒黑煙、工作時其動力性下降等現(xiàn)象出現(xiàn)。對其進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行增大進(jìn)氣量的改動可以消除以上不足，然而若機(jī)器只是短期內(nèi)工作于此種工作環(huán)境，以上改動顯得有點(diǎn)得不償失；如若對此現(xiàn)象不加以處理，則會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)進(jìn)入輸出功率不足的死循環(huán)中，即負(fù)載所需的輸入功率不變，但是發(fā)動機(jī)輸出功率下降，則其會進(jìn)ー步的加劇憋車、冒黑煙情況，直到出現(xiàn)最后的熄火?！ぐl(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種挖掘機(jī)高原自適應(yīng)控制裝置，以期提高挖掘機(jī)在高原工作環(huán)境中的操作性能及燃油經(jīng)濟(jì)性，避免發(fā)動機(jī)陷入功率不足的死循環(huán)中。本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型挖掘機(jī)高原自適應(yīng)控制裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)置一采用氣壓傳感器的傳感單元，以所述氣壓傳感器檢測挖掘機(jī)工作環(huán)境中的大氣壓力，并依所述氣壓傳感器檢測出的大氣壓カ值一一對應(yīng)地給出挖掘機(jī)所在位置的海抜高度；—信號處理單元，依據(jù)海拔高度與發(fā)動機(jī)功率下降的對應(yīng)關(guān)系，獲得對應(yīng)海拔高度下的發(fā)動機(jī)輸出功率值；ー控制器，根據(jù)信號處理單元給出的發(fā)動機(jī)輸出功率值調(diào)節(jié)提供給比例電磁閥的輸入電流的大小。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在I、本實(shí)用新型根據(jù)工作區(qū)域的不同，通過改變比例電磁閥輸入電流的大小，適當(dāng)調(diào)整負(fù)載所需的輸入功率，實(shí)現(xiàn)了泵功率的調(diào)節(jié)，從而提高了挖掘機(jī)在高原工作環(huán)境中的操作性能及燃油經(jīng)濟(jì)性，避免發(fā)動機(jī)陷入功率不足的死循環(huán)中。2、本實(shí)用新型使整車的功率匹配更加的合理，從而降低了操作手感覺整車操作性能出現(xiàn)較大程度下降的直覺。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型中發(fā)動機(jī)在對應(yīng)的海抜高度下功率下降曲線圖。[0014]圖3為本實(shí)用新型控制模式示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖I、圖2和圖3，本實(shí)施例中挖掘機(jī)高原自適應(yīng)控制裝置是設(shè)置由氣壓傳感器3構(gòu)成的傳感單元，以氣壓傳感器3檢測挖掘機(jī)工作環(huán)境中的大氣壓力，并依氣壓傳感器3檢測出的大氣壓カ值一一對應(yīng)地給出挖掘機(jī)所在位置的海抜高度；信號處理單元依據(jù)海拔高度與發(fā)動機(jī)功率下降的對應(yīng)關(guān)系，獲得對應(yīng)海拔高度下的發(fā)動機(jī)輸出功率值；控制器I根據(jù)信號處理單元給出的發(fā)動機(jī)輸出功率值調(diào)節(jié)提供給比例電磁閥2的輸入電流的大小。具體實(shí)施中，選用電流型氣壓傳感器3，其測量范圍為0-lMPa，輸出信號為4-20mA,大氣壓カ檢測信號在氣壓傳感器3轉(zhuǎn)變成電流信號輸入在控制器I中；依據(jù)地理學(xué)中建立的海抜高度與大氣壓力之間的關(guān)系式，建立大氣壓力與控制器I所采集到的電流值之間的關(guān)系式；根據(jù)圖2可以看出在不同海抜高度時，發(fā)動機(jī)功率下降的百分比。通過氣壓傳感器3采集挖掘機(jī)工作環(huán)境下的大氣壓力P轉(zhuǎn)變成電流信號I，大氣壓力P與海拔高度h之間的關(guān)系為h=kXP(k為比例因子)，從而得出了電流信號I與海拔高度之間的關(guān)系I=[(20-4) Xh/kV(l-0)mA。不同海拔高度下的功率匹配方式如圖3，由圖2可以看出，當(dāng)海抜高度低于2500m時，發(fā)動機(jī)的輸出功率下降比較少，此時可以忽略海拔對其影響，功率匹配則使用平原模式，而當(dāng)其海拔超過2500m以后則執(zhí)行高原功率匹配模式。此時發(fā)動機(jī)的最大輸出功率Wtl為W0=WX [I-(15/2500) %X (h-2500) ] ； (I)式(I)中W為發(fā)動機(jī)在平原工作環(huán)境下的最大輸出功率；即高原環(huán)境下發(fā)動機(jī)的輸出電流為平原環(huán)境下的[1_(15/2500)%X (h-2500)]倍。平原工作環(huán)境下，H模式、S模式、L模式對應(yīng)的比例閥輸出電流依次為IH、IS、ん當(dāng)挖掘機(jī)進(jìn)入高原工作模式以后其對應(yīng)的比例閥輸出電流為IH1、IS1、Ili其分別為Ihi=IhX [I-(15/2500)%X (X-2500)] ; (2)Isi=IsX [I-(15/2500)%X (X-2500)] ； (3)Ili=IlX [I-(15/2500)%X (X-2500)] ; (4)考慮到實(shí)際控制過程實(shí)現(xiàn)的難易程度，可以將海抜高度h表示成分段函數(shù)
2500 2500 <h< 3500= <3500 3500 < h < 4500
4500h > 4500從而得出了高原模式下發(fā)動機(jī)輸出功率與其負(fù)載輸入功率之間的合理匹配。
權(quán)利要求1.一種挖掘機(jī)高原自適應(yīng)控制裝置，其特征是設(shè)置 一采用氣壓傳感器(3)的傳感單元，以所述氣壓傳感器(3)檢測挖掘機(jī)工作環(huán)境中的大氣壓力，并依所述氣壓傳感器(3)檢測出的大氣壓力值一一對應(yīng)地給出挖掘機(jī)所在位置的海拔高度； 一信號處理單元，依據(jù)海拔高度與發(fā)動機(jī)功率下降的對應(yīng)關(guān)系，獲得對應(yīng)海拔高度下的發(fā)動機(jī)輸出功率值； 一控制器(I)，根據(jù)信號處理單元給出的發(fā)動機(jī)輸出功率值調(diào)節(jié)提供給比例電磁閥(2)的輸入電流的大小。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種挖掘機(jī)高原自適應(yīng)控制裝置，其特征是設(shè)置一采用氣壓傳感器的傳感單元，以氣壓傳感器檢測挖掘機(jī)工作環(huán)境中的大氣壓力，并依氣壓傳感器檢測出的大氣壓力值一一對應(yīng)地給出挖掘機(jī)所在位置的海拔高度；一信號處理單元，依據(jù)海拔高度與發(fā)動機(jī)功率下降的對應(yīng)關(guān)系，獲得對應(yīng)海拔高度下的發(fā)動機(jī)輸出功率值；一控制器，根據(jù)信號處理單元給出的發(fā)動機(jī)輸出功率值調(diào)節(jié)提供給比例電磁閥的輸入電流的大小。本實(shí)用新型能夠提高挖掘機(jī)在高原工作環(huán)境中的操作性能及燃油經(jīng)濟(jì)性，避免發(fā)動機(jī)陷入功率不足的死循環(huán)中。
文檔編號E02F9/20GK202519735SQ20122019890
公開日2012年11月7日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者任小體, 司圣濤, 張洪彪, 朱禮紅, 柏瑩 申請人:熔盛機(jī)械有限公司