一种基于油液平衡的挖掘机发动机初启动转速控制方法与流程

1.本发明涉及液压挖掘机转速控制技术领域，具体是一种基于油液平衡的挖掘机发动机初启动转速控制方法。


背景技术：

2.液压挖掘机发动机转速控制为恒转速控制方式，油门旋钮的档位数值直接对应发动机的输出转速，在大多数作业工况下，发动机工作在最高档位，即输出最大的转速，司机开机后直接旋转到最高档位，全转速输出，此种操作方式，导致发动机机油未预热，发动机内部活塞机缸套等部位机油油膜建立不充分，冷态下机油流动性较差，发动机内部极易发生早期磨损，严重降低发动机的大修周期。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种操作简单、效果良好的基于油液平衡的挖掘机发动机初启动转速控制方法。
4.本发明是以如下技术方案实现的：一种基于油液平衡的挖掘机发动机初启动转速控制方法，包括正常状态下基于油液温度平衡的发动机转速控制方法和特殊状态下发动机的转速控制方法，发动机ecm分别连接有冷却液温度传感器和机油温度传感器，设置冷却液温度t1和机油温度t2的数值范围，所述数值范围内发动机启动后在低怠速状态下运行，还设有密封开关；
5.正常状态时，包括如下步骤：
6.s1、启动前，若发动机ecm检测到冷却液及机油温度小于最小启动要求时油液的温度数值时，ecm控制发动机不能启动，且在仪表面板提示驾驶员发动机需要预热；
7.s2、当冷却液温度传感器和机油温度传感器检测到冷却液温度t1和机油温度t2的数值达到设置的数值范围时，发动机ecm根据采集到的数据控制发动机正常启动，但是输出功率及输出转速受限制，发动机启动后在低怠速状态下运行；
8.s3、当冷却液温度传感器和机油温度传感器检测到冷却液温度t1和机油温度t2的数值超出设置的数值范围时，发动机ecm根据采集到的数据控制发动机保持全功率及转速输出；
9.特殊状态下，发动机启动后转速不受ecm预先设定的逻辑对应关系控制，激活密封开关，输出转速立即受油门旋钮控制，且保持全转速和全功率输出模式。
10.其进一步是：所述冷却液温度t1的数值范围为60℃＞t1≥0℃，所述机油温度t2的数值范围为20℃＞t2≥
‑
25℃。
11.步骤s1中，冷却液温度t1＜0℃，机油温度＜
‑
25℃时，ecm模块控制发动机不能启动，且在监控面板上显示“极寒”标志，提示司机启动预热功能。
12.步骤s2中，当冷却液的温度t1≥0℃且机油的温度t2≥
‑
25℃时，发动机控制面板提示发动机可以启动，但是转速输出及功率输出受到限制。
13.步骤s3中，当冷却液的温度t1≥60℃且机油的温度t2≥20℃时，发动机的转速和功率输出将不受限制。
14.发动机低怠速状态下运行时，转速n＝800rpm，最大输出扭矩为t
c
＝0.25t
max
。
15.特殊状态下，每一次激活密封开关，数据都会记录在发动机ecm数据存储器里面，用于以后查调数据。
16.密封开关激活后，发动机ecm将记录司机激活密封开关的时间及状态。本发明具有以下优点：本发明的基于油液平衡的挖掘机发动机初启动转速控制方法，启动之前，发动机ecm控制模块实时采集冷却液温度和机油温度信号，通过内部逻辑运算，判断发动机是否可以启动或者启动后是否可以全转速、全功率输出，从而实现了通过监控当前环境温度控制发动机初启动的转速，降低发动机内部旋转零部件之间的磨损，达到延长发动机大修寿命的目的。
附图说明
17.图1是本发明的逻辑控制原理图；
18.图2是本发明冷却液温度与发动机转速功率输出的函数关系；
19.图3是机油温度与发动机转速功率输出的函数关系；
具体实施方式
20.如图1至图3所示的一种基于油液平衡的挖掘机发动机初启动转速控制方法，包括正常状态下基于油液温度平衡的发动机转速控制方法和特殊状态下发动机的转速控制方法，发动机ecm分别连接有冷却液温度传感器和机油温度传感器，设置冷却液温度t1和机油温度t2的数值范围，用于控制发动机的功率，该数值范围的两端数值分别为发动机初始启动和全功率启动的分界点，该数值范围内发动机启动后在低怠速状态下运行，还设有密封开关，用于特殊状态时，实现通过油门旋钮控制转速；
21.正常状态时，包括如下步骤：
22.s1、启动前，若发动机ecm检测到冷却液及机油温度小于最小启动要求时油液的温度数值时，ecm控制发动机不能启动，且在仪表面板提示驾驶员发动机需要预热；
23.s2、当冷却液温度传感器和机油温度传感器检测到冷却液温度t1和机油温度t2的数值达到设置的数值范围时，发动机ecm根据采集到的数据控制发动机正常启动，但是输出功率及输出转速受限制，发动机启动后在低怠速状态下运行；正常状态下发动机启动后在低怠速状态下运行，控制逻辑单元采集当前冷却液温度信号与机油温度信号与温度转速表值比较，输出目标转速，且此状态下，油门旋钮的转速信号优先值低于ecm设定的信号，当冷却液的温度60℃＞t1≥0℃且20℃＞t2≥
‑
25℃时，发动机可以正常启动，但是输出功率及输出转速受限制；
24.s3、当冷却液温度传感器和机油温度传感器检测到冷却液温度t1和机油温度t2的数值超出设置的数值范围时，发动机ecm根据采集到的数据控制发动机保持全功率及转速输出；正常状态下发动机启动后在低怠速状态下运行，控制逻辑单元采集当前冷却液温度信号与机油温度信号与温度转速表值比较，当冷却液的温度t1≥60℃且t2≥20℃时，发动机即可保持全功率及转速输出；
25.特殊状态下，当遇到发动机紧急启动且全速全功率输出时，发动机启动后转速不受ecm预先设定的逻辑对应关系控制，驾驶员需要激活密封开关，此种状态下发动机启动后，输出转速立即受油门旋钮控制，且保持全转速和全功率输出模式；驾驶员每一次激活密封开关，数据都会记录在发动机ecm数据存储器里面，用于以后查调数据；
26.工作原理如下：
27.1.发动机启动前，点火开关通电，发动机内部传感器(机油温度传感器和冷却液温度传感器)检测当前油液的温度，通过发动机ecm控制模块逻辑运算判断启动条件，当发动机的冷却液温度t1＜0℃，机油温度t2＜
‑
25℃时，ecm模块控制发动机不能启动，且在监控面板上显示“极寒”标志，提示司机启动预热功能；
28.2.当发动机进入预热程序后，冷却液的温度和机油的温度逐渐升高，当冷却液的温度t1≥0℃且机油的温度t2≥
‑
25℃时，发动机控制面板提示发动机可以启动，但是转速输出及功率输出受到限制，即发动机只能在怠速转速下运行，转速n＝800rpm，最大输出扭矩为t
c
＝0.25t
max
，此时司机可以启动发动机或者等待油液温度继续上升，直到激活下一阶段；
29.3.当发动机预热或者启动燃料放热，使冷却液的温度和机油的温度继续上升，当冷却液的温度t1≥60℃且机油的温度t2≥20℃时，发动机的转速和功率输出将不受限制；
30.在特殊状态下紧急启动时，只需要司机激活密封开关，发动机的启动和输出转速、扭矩将不受限制，此中情况的设定为危险情况需要启动并操作机器。但是发动机ecm控制模块将记录司机激活密封开关的时间及状态。
31.本发明的基于油液平衡的挖掘机发动机初启动转速控制方法，启动之前，发动机ecm控制模块实时采集冷却液温度和机油温度信号，通过内部逻辑运算，判断发动机是否可以启动或者启动后是否可以全转速、全功率输出，具体将发动机的冷却液和机油温度信号控制发动机的转速和功率输出，将温度信号分为三个阶段，第一阶段，冷却液和机油温度很低时，发动机不能启动；第二阶段，冷却液和机油温度在中间范围时，发动机可以启动，但是输出转速及功率受到限制；第三阶段，冷却液和机油温度大于设定值，发动机可全功率、全转速输出，同时密封开关的使用，可以为特殊状态下发动机的启动提供安全保障，当遇到发动机紧急，通过油门旋钮控制转速，启动发动机且全速全功率输出时，保障特殊情况下使用的安全性，本发明通过监控当前环境温度控制发动机初启动的转速，降低发动机内部旋转零部件之间的磨损，达到延长发动机大修寿命的目的。