油門電機控制保護系統(tǒng)、油門電機保護方法及挖掘的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油門電機控制保護系統(tǒng)、油門電機保護方法及挖掘機，該油門電機控制保護系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)速標定保護單元、換擋限時保護單元和油門超限保護單元；該油門電機保護方法包括轉(zhuǎn)速標定保護策略、換擋限時保護策略和油門超限保護策略，其都能夠從轉(zhuǎn)速標定、換擋限時和油門超限三個方面對油門電機進行保護；該挖掘機設置有油門電機控制保護系統(tǒng)，因此相應地具有轉(zhuǎn)速標定保護功能、換擋限時保護功能和油門位置超限保護功能，從而對油門電機進行有效保護。
【專利說明】油門電機控制保護系統(tǒng)、油門電機保護方法及挖掘機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及油門電機保護【技術領域】，特別涉及一種油門電機控制保護系統(tǒng)、油門電機保護方法及設置有油門電機控制保護系統(tǒng)的挖掘機。
【背景技術】
[0002]目前，挖掘機的發(fā)動機油門大小由專門的油門操縱機構來控制，油門操縱機構包括油門電機和油門拉繩(即油門軟軸)，油門電機驅(qū)動油門拉繩伸縮，油門拉繩帶動油門拐臂擺動，從而實現(xiàn)對發(fā)動機油門大小的調(diào)節(jié)，油門拐臂還對應發(fā)動機的極限轉(zhuǎn)速設置極限位置。
[0003]現(xiàn)有的挖掘機會針對挖掘機的擋位進行轉(zhuǎn)速標定，即針對該擋位設定一個相應的轉(zhuǎn)速，并標定此時相應的油門位置；待挖掘機工作時，當判斷出使用了已進行轉(zhuǎn)速標定的某擋位，油門操縱機構即對油門進行自動控制，使其達到標定的油門位置，從而使發(fā)動機工作在相應的轉(zhuǎn)速。
[0004]進一步地，為了精確控制發(fā)動機的油門，現(xiàn)有的挖掘機的油門操縱機構主要采用閉環(huán)控制，通過發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速偏差，或者通過設定油門位置與實際油門位置偏差進行閉環(huán)控制，根據(jù)位置偏差驅(qū)動油門電機運轉(zhuǎn)，直到偏差消除。
[0005]這使得當發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速一旦出現(xiàn)偏差，這種閉環(huán)控制方式會一直控制油門電機工作以消除偏差。然而，在實際情況中，受到許多因素的影響而無法達到原有的某轉(zhuǎn)速區(qū)間(例如由于發(fā)動機自身的磨損而導致發(fā)動機無法達到最大轉(zhuǎn)速，或者由于發(fā)動機工作時的振動導致油門位置無法精確控制到位)，從而使得發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速與目標轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的偏差無法通過調(diào)節(jié)油門位置消除或暫時無法消除。但是，由于挖掘機采用了上述閉環(huán)控制方式，油門操縱機構會控制油門電機持續(xù)工作，對油門位置進行反復調(diào)整，從而影響油門電機使用壽命，甚至會導致油門電機損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提出一種油門電機控制保護系統(tǒng)、油門電機保護方法及挖掘機，可以實現(xiàn)油門操作機構對發(fā)動機油門或發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行精確控制，從而可以針對閉環(huán)控制方法存在的缺陷對油門電機進行相應的保護，防止油門電機損壞。
[0007]—方面，本發(fā)明提供了一種油門電機保護方法，用于保護挖掘機的油門電機，包括轉(zhuǎn)速標定保護策略，所述轉(zhuǎn)速標定保護策略具體包括:
[0008]步驟1:開始；
[0009]步驟2:檢測所述挖掘機當前擋位；
[0010]步驟3:根據(jù)當前擋位對應的目標轉(zhuǎn)速R目進行轉(zhuǎn)速標定，并進行計時；
[0011]步驟4:達到第一預設時間時，判斷轉(zhuǎn)速標定是否成功，若是，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟11 ；若否，則執(zhí)行步驟5;
[0012]步驟5:修改已有的所述目標轉(zhuǎn)速R目，得到新的目標轉(zhuǎn)速R目；[0013]步驟6:根據(jù)新的目標轉(zhuǎn)速R目再次進行轉(zhuǎn)速標定，并進行計時；
[0014]步驟7:在所述第一預設時間時，判斷轉(zhuǎn)速標定是否成功，若是，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟11;若否，則執(zhí)行步驟8;
[0015]步驟8:獲取轉(zhuǎn)速標定時間；
[0016]步驟9:判斷所述轉(zhuǎn)速標定時間是否大于第二預設時間，若是，則執(zhí)行步驟10 ;若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟5;
[0017]步驟10:退出轉(zhuǎn)速標定；
[0018]步驟11:結束；
[0019]其中，所述轉(zhuǎn)速標定時間為從所述步驟3中的計時到獲取所述轉(zhuǎn)速標定時所經(jīng)歷的時間；所述第二預設時間大于所述第一預設時間。
[0020]進一步地,所述步驟5具體為:
[0021]步驟51:獲取發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速R ；
[0022]步驟52:計算所述實際轉(zhuǎn)速R與已有的目標轉(zhuǎn)速R目的轉(zhuǎn)速差值R差；
[0023]步驟53:根據(jù)公式R目=R-R差-R余，計算得出新的目標轉(zhuǎn)速R目；
[0024]其中，R余為預設轉(zhuǎn)速余量。
[0025]進一步地，所述油門電機保護方法還包括換擋限時保護策略，其具體包括:
[0026]步驟S1:開始；
[0027]步驟S2:檢測挖掘機的擋位，
[0028]步驟S3:判斷所述挖掘機是否變換了擋位，若是，則執(zhí)行步驟S4，若否，則重復執(zhí)行步驟S2 ；
[0029]步驟S4:向油門電機輸出驅(qū)動信號，并開始計時；
[0030]步驟S5:當所述步驟S4中的計時達到預設換擋時間時，停止向所述油門電機輸出驅(qū)動信號；
[0031]步驟S6:結束。
[0032]進一步地,所述油門電機保護方法還包括油門超限保護策略，其具體包括:
[0033]步驟S10:開始；
[0034]步驟S20:檢測所述發(fā)動機油門位置；
[0035]步驟S30:判斷所述發(fā)動機油門位置是否大于油門預設上限位置，若是，則，并執(zhí)行步驟S40，若否，則執(zhí)行步驟S50 ；
[0036]步驟S40:禁止油門電機正轉(zhuǎn)，并執(zhí)行步驟S70 ；
[0037]步驟S50:判斷所述發(fā)動機油門位置是否小于油門預設下限位置，若是，則執(zhí)行步驟S60，若否，則執(zhí)行步驟S70 ；
[0038]步驟S60:禁止油門電機反轉(zhuǎn)，并執(zhí)行步驟S70 ；
[0039]步驟S70:結束。
[0040]進一步地,所述油門電機保護方法還包括油門超限保護策略，其具體包括:
[0041]步驟S10:開始；
[0042]步驟S20:檢測所述發(fā)動機油門位置；
[0043]步驟S30:判斷所述發(fā)動機油門位置是否小于油門預設上限位置，若是，則，并執(zhí)行步驟S40，若否，則執(zhí)行步驟S50 ；[0044]步驟S40:禁止油門電機反轉(zhuǎn)，并執(zhí)行步驟S70 ；
[0045]步驟S50:判斷所述發(fā)動機油門位置是否大于油門預設下限位置，若是，則執(zhí)行步驟S60，若否，則執(zhí)行步驟S70 ；
[0046]步驟S60:禁止油門電機正轉(zhuǎn)，并執(zhí)行步驟S70 ；
[0047]步驟S70:結束。
[0048]另一方面，本發(fā)明還提供一種油門電機控制保護系統(tǒng)，用于保護挖掘機的油門電機，包括:油門電機；用于向所述油門電機輸出驅(qū)動信號的控制器，所述控制器與所述油門電機連接；用于控制所述發(fā)動機油門的油門拉線，所述油門拉線與所述油門電機連接，并由所述油門電機驅(qū)動；用于檢測發(fā)動機油門的位置信息并將該位置信息傳遞至所述控制器的位置傳感器，所述位置傳感器與所述控制器連接；
[0049]還包括轉(zhuǎn)速標定保護單元,所述轉(zhuǎn)速標定保護單元包括:
[0050]與所述控制器連接的第一開始結束模塊；
[0051]與所述控制器連接的第一擋位檢測模塊，用于檢測挖掘機當前擋位，并將擋位信息傳遞至所述控制器；
[0052]用于檢測所述發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速的速度傳感器；
[0053]與所述第一擋位檢測模塊連接的第一時間記錄儀，用于記錄轉(zhuǎn)速標定時間；
[0054]用于判斷轉(zhuǎn)速標定是否成功的第一判斷模塊，所述第一判斷模塊與所述速度傳感器連接；
[0055]用于根據(jù)發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速重新計算目標轉(zhuǎn)速的計算模塊，所述計算模塊與所述速度傳感器和所述控制器連接；
[0056]用于獲取轉(zhuǎn)速標定時間的時間獲取模塊，所述時間獲取模塊與所述第一時間記錄儀連接；
[0057]用于判斷所述轉(zhuǎn)速標定時間是否大于第二預設時間的第二判斷模塊，所述第二判斷模塊與所述時間獲取模塊、所述計算模塊以及所述控制器連接。
[0058]進一步地，所述油門電機控制保護系統(tǒng)還包括換擋限時保護單元，所述換擋限時保護單元還包括:
[0059]與所述控制器連接的第二開始結束模塊；
[0060]用于檢測挖掘機擋位的第二擋位檢測模塊；
[0061]與所述第二擋位檢測模塊、所述控制器連接的第三判斷模塊，用于判斷挖掘機是否變換擋位并將判斷結果傳遞至所述控制器；
[0062]用于記錄換擋時間的第二時間記錄儀，所述第二時間記錄儀與所述控制連接。
[0063]進一步地，所述油門電機控制保護系統(tǒng)還包括油門超限保護單元，所述油門超限保護單元包括:
[0064]與所述控制器連接的第三開始結束模塊；
[0065]與所述位置傳感器和所述控制器連接的第四判斷模塊，用于判斷油門位置是否超出油門預設上限位置或油門預設下限位置，并將判斷結果傳遞至所述控制器。
[0066]進一步地，所述油門拉線與所述發(fā)動機的油門拐臂連接，并通過所述油門拐臂控制所述發(fā)動機的油門；所述位置傳感器通過檢測所述油門拐臂的位置得到發(fā)動機油門的位
置信息。[0067]再一方面，本發(fā)明還提供一種挖掘機，設置有如上任意一項所述的油門電機控制保護系統(tǒng)。
[0068]本發(fā)明的油門電機控制保護系統(tǒng)和油門電機保護方法能夠從轉(zhuǎn)速標定、換擋限時和油門超限三個方面對油門電機進行保護。本發(fā)明的挖掘機設置有上述的油門電機控制保護系統(tǒng)，因此也具有相同的有益效果，即:
[0069]I)具有轉(zhuǎn)速標定保護功能，能夠避免在轉(zhuǎn)速標定過程中因各種原因造成的轉(zhuǎn)速標定不成功，避免出現(xiàn)油門電機較長時間堵轉(zhuǎn)造成過熱燒損的問題，有效保護油門電機，同時提聞自動轉(zhuǎn)速標定功能的適應性；
[0070]2)具有換擋限時保護功能，能夠避免因換擋不到位引起的油門電機長期運行(過載)導致發(fā)熱、燒損的問題；
[0071]3)具有油門位置超限功能，能夠避免因各種原因引起油門位置超限而造成的油門電機堵轉(zhuǎn)，從而有效保護油門電機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0072]構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0073]圖1為本發(fā)明實施例提供的油門電機保護方法中轉(zhuǎn)速標定保護策略的流程示意圖；
[0074]圖2為本發(fā)明實施例提供的油門電機保護方法中換擋限時保護策略的流程示意圖；
[0075]圖3為本發(fā)明實施例提供的油門電機保護方法中油門超限保護策略的流程示意圖；
[0076]圖4為本發(fā)明實施例提供的油門電機控制保護系統(tǒng)的結構示意圖；
[0077]圖5為本發(fā)明實施例提供的轉(zhuǎn)速標定保護單元的結構示意圖；
[0078]圖6為本發(fā)明實施例提供的換擋限時保護單元的結構示意圖；
[0079]圖7為本發(fā)明實施例提供的油門超限保護結構示意圖。
[0080]附圖標記說明
[0081]1-油門電機；2_控制器；3_油門拉線；4_位置傳感器；5_轉(zhuǎn)速標定保護單元；6-換擋限時保護單元；7_油門超限保護單元；8_油門拐臂；
[0082]51-第一開始結束模塊；52_第一擋位檢測模塊；53_第一時間記錄儀；54_速度傳感器；55_第一判斷模塊；56_時間獲取模塊；57_計算模塊；58_第二判斷模塊；
[0083]61-第二開始結束模塊；62_第二擋位檢測模塊；63_第三判斷模塊；64_第二時間記錄儀；
[0084]71-第三開始結束模塊；72_第四判斷模塊。
【具體實施方式】
[0085]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0086]本發(fā)明的實施例提供了一種油門電機保護方法，還相應提供了一種油門電機控制保護系統(tǒng)，圖1為本發(fā)明實施例提供的油門電機保護方法中轉(zhuǎn)速標定保護策略的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的油門電機保護方法中換擋限時保護策略的流程示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的油門電機保護方法中油門超限保護策略的流程示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的油門電機控制保護系統(tǒng)的結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的轉(zhuǎn)速標定保護單元的結構示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的換擋限時保護單元的結構示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的油門超限保護結構示意圖。
[0087]下面結合附圖，對本發(fā)明的實施例作進一步詳細說明，本發(fā)明的實施例既提供一種油門電機保護方法，也提供一種油門電機控制保護系統(tǒng)，為了便于對本發(fā)明的技術方案進行理解，本文將以挖掘機為載體作為示例，結合該保護方法和保護系統(tǒng)來對技術方案進行說明。此外，本文將重點介紹的優(yōu)選實施例，以油門電機保護方法同時包括轉(zhuǎn)速標定保護策略、換擋限時保護策略和油門超限保護策略為例進行說明，相應地，以油門電機控制保護系統(tǒng)同時包括轉(zhuǎn)速標定保護單元、換擋限時保護單元和油門超限保護單元為例。
[0088]如圖4所示為本發(fā)明實施例提供的油門電機控制保護系統(tǒng)的結構示意圖，該油門電機控制保護系統(tǒng)包括油門電機I ;與油門電機I連接的控制器2,用于向油門電機I輸出驅(qū)動信號；與油門電機I連接的油門拉線3，用于控制發(fā)動機油門，并由油門電機I驅(qū)動；與控制器2連接的位置傳感器4，用于檢測發(fā)動機油門的位置信息并將該位置信息傳遞至控制器2。該油門電機控制保護系統(tǒng)還包括分別與控制器2連接的轉(zhuǎn)速標定保護單元5、換擋限時保護單元6和油門超限保護單元7。
[0089]圖4中還示出了發(fā)動機的油門拐臂8，油門拉線3與發(fā)動機的油門拐臂8連接，并通過油門拐臂8控制發(fā)動機的油門；位置傳感器4通過檢測油門拐臂8的位置得到發(fā)動機油門的位置信息。另外，雖然圖示中沒有展示，但是本領域技術人員應當理解的是，該油門電機控制保護系統(tǒng)還可以包括信息輸入和顯示裝置，例如與控制器2連接的顯示器等。
[0090]其中，如圖5所示，轉(zhuǎn)速標定保護單元5具體包括第一開始結束模塊51、第一擋位檢測模塊52、第一時間記錄儀53、速度傳感器54、第一判斷模塊55、時間獲取模塊56、計算模塊57以及第二判斷模塊58。其中，第一開始結束模塊51與控制器2連接，用于開啟和結束相應的轉(zhuǎn)速標定保護策略；第一擋位檢測模塊52分別與控制器2和第一開始結束模塊51連接，用于在轉(zhuǎn)速標定保護策略開始后即檢測挖掘機的當前擋位，并將擋位信息傳遞至控制器2 ;第一時間記錄儀53與第一擋位檢測模塊52連接，用于在進行轉(zhuǎn)速標定時記錄轉(zhuǎn)速標定時間，該轉(zhuǎn)速標定時間具體為在執(zhí)行轉(zhuǎn)速標定保護策略期間從開始進行第一次轉(zhuǎn)速標定到獲取第一時間記錄儀53記錄的轉(zhuǎn)速標定時間時為止所經(jīng)歷的時間；第一判斷模塊55與第一時間記錄儀53連接，用于判斷第一時間記錄儀53中的轉(zhuǎn)速標定時間是否大于第二預設時間；速度傳感器54用于檢測發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速，可以選擇與挖掘機的發(fā)動機連接直接檢測，也可選擇采用其他連接方式進行轉(zhuǎn)速度檢測；計算模塊57與速度傳感器54和控制器2連接，用于根據(jù)發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速重新計算目標轉(zhuǎn)速；時間獲取模塊56與第一時間記錄儀53連接，用于獲取從第一轉(zhuǎn)速標定到獲取時間時所經(jīng)歷的時間，即所謂的轉(zhuǎn)速標定時間；第二判斷模塊58與時間獲取模塊56、計算模塊57以及控制器2連接，用于判斷轉(zhuǎn)速標定時間是否大于第二預設時間。
[0091]下面結合本發(fā)明實施例提供的油門電機保護方法中轉(zhuǎn)速標定保護策略，如圖1所示，對該轉(zhuǎn)速標定保護單元5的工作過程進行詳細介紹,并對該轉(zhuǎn)速標定保護單元5的結構進行完善說明。
[0092]在操作人員選擇采用速標定保護單元5進行轉(zhuǎn)速標定保護時，第一開始結束模塊51觸發(fā)第一擋位檢測模塊52檢測發(fā)動機當前擋位，然后根據(jù)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速標定技術針對該當前擋位進行轉(zhuǎn)速標定，同時由第一時間記錄儀53進行計時，達到第一預設時間時，由第一判斷模塊55判斷本次轉(zhuǎn)速標定是否成功。
[0093]需要說明的是，轉(zhuǎn)速標定的操作可以參照現(xiàn)有技術，即針對某一擋位，由控制器驅(qū)動油門電機調(diào)整發(fā)動機油門，直至發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到目標轉(zhuǎn)速，因而判斷轉(zhuǎn)速標定是否成功可以依據(jù)現(xiàn)有技術中轉(zhuǎn)速標定操作的標準。其中，第一預設時間的設定可以參照根據(jù)現(xiàn)有技術進行轉(zhuǎn)速標定時標定成功所用時間，并優(yōu)選在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速標定成功所用時間的基礎上增加一些時間余量。
[0094]因此，如果在第一預設時間時第一判斷模塊55判斷確認已經(jīng)轉(zhuǎn)速標定成功，則可以直接由第一開始結束模塊51結束本次轉(zhuǎn)速標定保護策略。因為，若轉(zhuǎn)速標定成功，則意味著不會發(fā)生因轉(zhuǎn)速標定不成功導致油門電機持續(xù)驅(qū)動油門拉繩進行轉(zhuǎn)速標定，從而損壞油門電機的情況。
[0095]然而，如果第一判斷模塊55判斷結果表明在第一預設時間內(nèi)轉(zhuǎn)速標定沒有成功，本發(fā)明的轉(zhuǎn)速標定保護策略則修改已有的目標轉(zhuǎn)速R @，得到一個新的目標轉(zhuǎn)速R @，然后根據(jù)新的R@再次進行轉(zhuǎn)速標定，并且由于第一時間記錄儀53已經(jīng)在第一轉(zhuǎn)速標定時開始記錄時間，因此，再次進行轉(zhuǎn)速標定時，計時工作仍在繼續(xù)，第一時間記錄儀53此時可以不做額外的操作。 [0096]如本文【背景技術】中提到的，轉(zhuǎn)速標定不成功可能是因為隨著使用時間增長，發(fā)動機可能無法達到原有的轉(zhuǎn)速，或者因為發(fā)動機工作時的振動導致無法精確控制油門達到既定轉(zhuǎn)速，本發(fā)明針對轉(zhuǎn)速標定不成功的情況，通過修改重新設定新的目標轉(zhuǎn)速R @，并根據(jù)新的目標轉(zhuǎn)速再次進行轉(zhuǎn)速標定，可以更快的完成轉(zhuǎn)速標定，避免因轉(zhuǎn)速標定不成功導致油門電機持續(xù)驅(qū)動油門拉繩進行轉(zhuǎn)速標定，從而避免損壞油門電機。
[0097]具體地，修改已有的目標轉(zhuǎn)速R @的步驟優(yōu)選為:先由速度傳感器56檢測獲取發(fā)動機能夠達到的實際轉(zhuǎn)速R，由此計算實際轉(zhuǎn)速R與已有的目標轉(zhuǎn)速R @之間的轉(zhuǎn)速差值Rs，然后根據(jù)公式R@= R-Rs-Rf，計算得出新的目標轉(zhuǎn)速R@。其中的Rf為預設轉(zhuǎn)速余量，避免使用發(fā)動機的極限轉(zhuǎn)速作為轉(zhuǎn)速標定的目標轉(zhuǎn)速，以更好的保護發(fā)動機。當然在某些實施例中，此處可以不考慮轉(zhuǎn)速余量。另外需要說明的是，本領域技術人員應當理解的是，挖掘機的發(fā)動機通?？梢哉崔D(zhuǎn)，因此，根據(jù)發(fā)動機正反轉(zhuǎn)的不同情況，可以將上述各轉(zhuǎn)速值視為矢量數(shù)據(jù)即可，或者將上述的計算公式相應變換為R+Rs+Rt即可。
[0098]根據(jù)新的目標轉(zhuǎn)速R @再次進行轉(zhuǎn)速標定，在第一預設時間后，仍然是由第一判斷模塊55判斷本次轉(zhuǎn)速標定是否成功，如果是，則由第一開始結束模塊51結束本次轉(zhuǎn)速標定保護策略；如果判斷結果為否，則需進行二次判斷。即需要獲取第一時間記錄儀53記錄的轉(zhuǎn)速標定時間，然后由第二判斷模塊判斷該轉(zhuǎn)速標定時間是否大于第二預設時間，若結果為是，則退出轉(zhuǎn)速標定，并由第一開始結束模塊51結束本次轉(zhuǎn)速標定保護策略，若結果為否，則轉(zhuǎn)而執(zhí)行前述修改已有的目標轉(zhuǎn)速1?@的步驟。本領域技術人員應當理解的是，本次轉(zhuǎn)速標定根據(jù)的是前述修改后得到的目標轉(zhuǎn)速R@，因此，此處再次進行修改已有的目標轉(zhuǎn)速R @，其是針對前述修改后的目標轉(zhuǎn)速R @，與前述修改的對象已經(jīng)不同。[0099]此處需要說明的是，第二預設時間大于第一預設時間的一個預設值，此處將第二轉(zhuǎn)速標定時間與第二預設時間進行比較，是為了將轉(zhuǎn)速標定操作控制在一個有限的時間段內(nèi)進行，避免因轉(zhuǎn)速標定不成功使得油門電機長時間持續(xù)工作而導致?lián)p壞。第二預設時間的設定可以參照油門電機的具體的工作參數(shù)，或者參照其他因素。因此，如果判斷結果是第二轉(zhuǎn)速標定時間不大于第二預設時間，則允許再次進行修改目標轉(zhuǎn)速R @，并進行再一次的轉(zhuǎn)速標定操作，否則，則退出轉(zhuǎn)速標定，進而結束本次轉(zhuǎn)速標定保護策略。本領域技術人員應當理解的是，在判斷結果為轉(zhuǎn)速標定時間不大于第二預設時間而進行循環(huán)轉(zhuǎn)速標定時，再次獲取的轉(zhuǎn)速標定時間會替換或覆蓋前次獲取的轉(zhuǎn)速標定時間，并作為再次判斷轉(zhuǎn)速標定時間與第二預設時間大小時的數(shù)據(jù)基礎。
[0100]再次參見圖4，該油門電機控制保護系統(tǒng)還包括換擋限時保護單元6，結合圖6所示，該換擋限時保護單元6具體包括第二開始結束模塊61、第二擋位檢測模塊62、第三判斷模塊63以及第二時間記錄儀64。其中，第二開始結束模塊61與控制器2連接，用于開啟和結束相應的換擋現(xiàn)實保護策略；第二擋位檢測模塊62與第二開始結束模塊61、第三判斷模塊63連接，用于檢測挖掘機的擋位，并將檢測到的信息傳遞至第三判斷模塊63 ;第三判斷模塊63還與控制器2連接，用于判斷挖掘機是否變換了擋位，并將判斷結果傳遞至控制器2 ;第二時間記錄儀64與控制器2連接擋時間。
[0101]下面結合本發(fā)明實施例提供的油門電機保護方法中的換擋限時保護策略，如圖2所示，對該換擋限時保護單元6的工作過程進行詳細介紹，并對該換擋限時保護單元6的結構進行更完善說明。
[0102]通過第二開始結束模塊61開啟該換擋限時保護策略，開啟后第二擋位檢測模塊62即開始檢測挖掘機的擋位信息，并將檢測到的信息傳遞至第三判斷模塊63。此處第二擋位檢測模塊62檢測擋位信息的方式可以與轉(zhuǎn)速標定保護單元5中的第一擋位檢測模塊52的方式相似，因此，在其他實施例中，該第二擋位檢測模塊62可以與第一擋位檢測模塊52采用同一個檢測模塊。
[0103]第三判斷模塊63根據(jù)第二擋位檢測模塊62檢測的擋位信息判斷挖掘機是否變換了擋位，如果是，則優(yōu)選通過控制器2向油門電機輸出驅(qū)動信號，控制發(fā)動機油門，使發(fā)動機盡快達到與變換后的擋位相適應的轉(zhuǎn)速，同時由第二時間記錄儀64開始記錄換擋時間；如果否，則繼續(xù)由第二擋位檢測模塊62檢測挖掘機的擋位。
[0104]第二時間記錄儀64記錄的時間達到預設換擋時間時，則優(yōu)選由控制器2停止向油門電機輸出驅(qū)動信號，并由第二開始結束模塊61結束本次換擋限時保護策略，即當換擋時間超出預設換擋時間時，不再通過驅(qū)動油門電機來調(diào)整發(fā)動機油門，進而調(diào)整發(fā)動機轉(zhuǎn)速，而是將發(fā)動機油門保持在當前位置，維持發(fā)動機的當前轉(zhuǎn)速，防止因為無法在換擋后將發(fā)動機調(diào)整至相應的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，而使油門電機長時間工作來不斷調(diào)整發(fā)動機油門，避免損壞油門電機。需要說明的是，預設換擋時間可以根據(jù)正常情況下挖掘機換擋后發(fā)動機達到相應轉(zhuǎn)速的時間來設定，并可根據(jù)情況適當?shù)卦黾右欢ǖ臅r間余量。
[0105]再次參照圖4，該油門電機控制保護系統(tǒng)還包括油門超限保護單元7，結合圖7所示，該油門超限保護單元7具體包括第三開始結束模塊71和第四判斷模塊72。其中，第三開始結束模塊71與控制器2連接，用于開啟和結束相應的油門超限保護策略；第四判斷模塊72分別與位置傳感器4和控制器2連接，用于判斷油門位置是否超出預設上限位置或預設下限位置，并將判斷結果傳遞至控制器2。
[0106]下面結合圖3所示的本發(fā)明實施例提供的油門電機保護方法中的油門超限保護策略，對該油門超限保護單元7的工作過程進行詳細介紹，并對該油門超限保護單元7的結構進行更完善說明。
[0107]通過第三開始結束模塊71開啟相應的油門超限保護策略，開啟后位置傳感器4檢測發(fā)動機油門的位置信息，并將油門位置信息傳遞至第四判斷模塊72。第四判斷模塊72根據(jù)油門位置信息判斷當前油門位置是否超出預設上限位置，如果是，則將判斷結果傳遞至控制器2，由控制器2停止向油門電機輸送正轉(zhuǎn)驅(qū)動信號，禁止油門電機正轉(zhuǎn)；如果否，則繼續(xù)判斷油門位置是否超出預設下限位置，如果是，則將判斷結果傳遞至控制器2，由控制器2停止向油門電機輸送反轉(zhuǎn)驅(qū)動信號，禁止油門電機反轉(zhuǎn)。最后由第三開始結束模塊結束本次油門超限保護策略。
[0108]由此，該油門超限保護單元7可以通過油門超限保護策略防止如下的情況發(fā)生，即油門位置已達到極限位置，但發(fā)動機還未達到相應轉(zhuǎn)速時，油門電機繼續(xù)工作以不斷調(diào)整發(fā)動機油門，從而導致油門電機損壞的情況。
[0109]此處需要說明的是，油門超限保護策略中，第四判斷模塊72判斷油門位置是否超出預設上限位置或是否超出預設下限位置的順序可以互換，其不影響該油門超限保護策略對油門電機的保護。
[0110]上述為本發(fā)明的兩個優(yōu)選實施例，其提供的油門電機控制保護系統(tǒng)包括了轉(zhuǎn)速標定保護單元5、換擋限時保護單元6和油門超限保護單元7，其提供的油門電機保護方法相應地包括了轉(zhuǎn)速標定保護策略、換擋限時保護策略和油門超限保護策略，但是，本領域技術人員應當理解的是，油門電機控制保護系統(tǒng)可以包括其中的一種保護單元或兩種保護單元組合，油門電機保護方法可以包括其中一種保護策略或兩種保護策略的組合，以在一定程度上對油門電機進行保護，本發(fā)明對此不做限定。
[0111]相應地，本發(fā)明的實施例還提供一種挖掘機，其設置有上述的油門電機控制保護系統(tǒng)。由于具有上述油門電機控制系統(tǒng)，因此，該挖掘機具有如下優(yōu)點:
[0112]I)具有轉(zhuǎn)速標定保護功能，能夠避免在轉(zhuǎn)速標定過程中因各種原因造成的轉(zhuǎn)速標定不成功，避免出現(xiàn)油門電機較長時間堵轉(zhuǎn)造成過熱燒損的問題，有效保護油門電機，同時提聞自動轉(zhuǎn)速標定功能的適應性；
[0113]2)具有換擋限時保護功能，能夠避免因換擋不到位引起的油門電機長期運行(過載)導致發(fā)熱、燒損的問題；
[0114]3)具有油門位置超限功能，能夠避免因各種原因引起油門位置超限而造成的油門電機堵轉(zhuǎn)，從而有效保護油門電機。
[0115]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種油門電機保護方法，用于保護挖掘機的油門電機，其特征在于，包括轉(zhuǎn)速標定保護策略，所述轉(zhuǎn)速標定保護策略具體包括: 步驟1:開始； 步驟2:檢測所述挖掘機當前擋位； 步驟3:根據(jù)當前擋位對應的目標轉(zhuǎn)速R @進行轉(zhuǎn)速標定，并進行計時； 步驟4:達到第一預設時間時，判斷轉(zhuǎn)速標定是否成功，若是，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟11 ;若否，則執(zhí)行步驟5; 步驟5:修改已有的所述目標轉(zhuǎn)速R @，得到新的目標轉(zhuǎn)速R @ ; 步驟6:根據(jù)新的目標轉(zhuǎn)速R @再次進行轉(zhuǎn)速標定，并進行計時； 步驟7:在所述第一預設時間時，判斷轉(zhuǎn)速標定是否成功，若是，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟11 ;若否，則執(zhí)行步驟8; 步驟8:獲取轉(zhuǎn)速標定時間； 步驟9:判斷所述轉(zhuǎn)速標定時間是否大于第二預設時間，若是，則執(zhí)行步驟10 ;若否，則轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟5 ； 步驟10:退出轉(zhuǎn)速 標定； 步驟11:結束； 其中，所述轉(zhuǎn)速標定時間為從所述步驟3中的計時到獲取所述轉(zhuǎn)速標定時所經(jīng)歷的時間；所述第二預設時間大于所述第一預設時間。
2.根據(jù)權利要求1所述的油門電機保護方法，其特征在于，所述步驟5具體為: 步驟51:獲取發(fā)動機的實際轉(zhuǎn)速R ； 步驟52:計算所述實際轉(zhuǎn)速R與已有的目標轉(zhuǎn)速Rg的轉(zhuǎn)速差值Rs ； 步驟53:根據(jù)公式Rg = R-Rs-R^計算得出新的目標轉(zhuǎn)速Rg ; 其中，Rt為預設轉(zhuǎn)速余量。
3.根據(jù)權利要求2所述的油門電機保護方法，其特征在于，還包括換擋限時保護策略，其具體包括: 步驟S1:開始； 步驟S2:檢測挖掘機的擋位， 步驟S3:判斷所述挖掘機是否變換了擋位，若是，則執(zhí)行步驟S4，若否，則重復執(zhí)行步驟S2 ； 步驟S4:向油門電機輸出驅(qū)動信號，并開始計時； 步驟S5:當所述步驟S4中的計時達到預設換擋時間時，停止向所述油門電機輸出驅(qū)動信號; 步驟S6:結束。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的油門電機保護方法，其特征在于，還包括油門超限保護策略，其具體包括: 步驟SlO:開始； 步驟S20:檢測所述發(fā)動機油門位置； 步驟S30:判斷所述發(fā)動機油門位置是否大于油門預設上限位置，若是，則，并執(zhí)行步驟S40，若否，則執(zhí)行步驟S50 ；步驟S40:禁止油門電機正轉(zhuǎn)，并執(zhí)行步驟S70 ； 步驟S50:判斷所述發(fā)動機油門位置是否小于油門預設下限位置，若是，則執(zhí)行步驟S60，若否，則執(zhí)行步驟S70 ； 步驟S60:禁止油門電機反轉(zhuǎn)，并執(zhí)行步驟S70 ； 步驟S70:結束。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的油門電機保護方法，其特征在于，還包括油門超限保護策略，其具體包括: 步驟SlO:開始； 步驟S20:檢測所述發(fā)動機油門位置； 步驟S30:判斷所述發(fā)動機油門位置是否小于油門預設上限位置，若是，則，并執(zhí)行步驟S40，若否，則執(zhí)行步驟S50 ； 步驟S40:禁止油門 電機反轉(zhuǎn)，并執(zhí)行步驟S70 ； 步驟S50:判斷所述發(fā)動機油門位置是否大于油門預設下限位置，若是，則執(zhí)行步驟S60，若否，則執(zhí)行步驟S70 ； 步驟S60:禁止油門電機正轉(zhuǎn)，并執(zhí)行步驟S70 ； 步驟S70:結束。
6.一種油門電機控制保護系統(tǒng)，用于保護挖掘機的油門電機，其特征在于，包括:油門電機；用于向所述油門電機輸出驅(qū)動信號的控制器，所述控制器與所述油門電機連接；用于控制所述發(fā)動機油門的油門拉線，所述油門拉線與所述油門電機連接，并由所述油門電機驅(qū)動；用于檢測發(fā)動機油門的位置信息并將該位置信息傳遞至所述控制器的位置傳感器，所述位置傳感器與所述控制器連接； 還包括轉(zhuǎn)速標定保護單元，所述轉(zhuǎn)速標定保護單元包括: 與所述控制器連接的第一開始結束模塊； 與所述控制器連接的第一擋位檢測模塊，用于檢測挖掘機當前擋位，并將擋位信息傳遞至所述控制器； 用于檢測所述發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速的速度傳感器； 與所述第一擋位檢測模塊連接的第一時間記錄儀，用于記錄轉(zhuǎn)速標定時間； 用于判斷轉(zhuǎn)速標定是否成功的第一判斷模塊，所述第一判斷模塊與所述速度傳感器連接; 用于根據(jù)發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速重新計算目標轉(zhuǎn)速的計算模塊，所述計算模塊與所述速度傳感器和所述控制器連接； 用于獲取轉(zhuǎn)速標定時間的時間獲取模塊，所述時間獲取模塊與所述第一時間記錄儀連接； 用于判斷所述轉(zhuǎn)速標定時間是否大于第二預設時間的第二判斷模塊，所述第二判斷模塊與所述時間獲取模塊、所述計算模塊以及所述控制器連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的油門電機控制保護系統(tǒng)，其特征在于，還包括換擋限時保護單元，所述換擋限時保護單元還包括: 與所述控制器連接的第二開始結束模塊； 用于檢測挖掘機擋位的第二擋位檢測模塊；與所述第二擋位檢測模塊、所述控制器連接的第三判斷模塊，用于判斷挖掘機是否變換擋位并將判斷結果傳遞至所述控制器； 用于記錄換擋時間的第二時間記錄儀，所述第二時間記錄儀與所述控制連接。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的油門電機控制保護系統(tǒng)，其特征在于，還包括油門超限保護單元,所述油門超限保護單元包括: 與所述控制器連接的第三開始結束模塊； 與所述位置傳感器和所述控制器連接的第四判斷模塊，用于判斷油門位置是否超出油門預設上限位置或油門預設下限位置，并將判斷結果傳遞至所述控制器。
9.根據(jù)權利要求8所述的油門電機控制保護系統(tǒng)，其特征在于，所述油門拉線與所述發(fā)動機的油門拐臂連接，并通過所述油門拐臂控制所述發(fā)動機的油門；所述位置傳感器通過檢測所述油門拐臂的位置得到發(fā)動機油門的位置信息。
10.一種挖掘機，其特征在于，設置有權利要求6至9中任意一項所述的油門電機控制保護系統(tǒng)。
【文檔編號】E02F9/20GK103967624SQ201410203210
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王澤鋒, 趙詣, 黃玉松 申請人:三一重機有限公司