工程机械及其自动怠速控制方法与流程

1.本发明涉及一种工程机械，尤其，涉及一种在工作油的温度引起的压力变化下也能够正常控制自动怠速功能的工程机械及其自动怠速控制方法。


背景技术：

2.自动怠速是挖掘机和工业装备中当用户不进行作业时自动地使发动机的转速减速为预先设定的转速以防止不必要的能量的浪费的有用的功能。
3.例如韩国公开专利10-2012-0069868中示出与这样的自动怠速相关的内容。
4.另一方面，诸如挖掘机的工程装备由工作油启动，该工作油的粘度受温度的影响。当工作油的粘度变化时，该工作油的压力变化，而这样的工作油的压力变化可能会引发无法正常激活或禁用前述自动怠速功能的问题。


技术实现要素：

5.技术问题
6.本发明的目的在于，提供一种在工作油的温度引起的其工作油的压力变化下也能够正常控制自动怠速功能的工程机械及其自动怠速控制方法。
7.技术方案
8.用于达成如上所述的目的的本发明的工程机械包括：油箱，其包括待供给至工程机械的动作部的工作油；温度传感器，其检测所述油箱的工作油的温度；工作油压力传感器，其测量与所述工程机械的动作相关的工作油的压力；以及车辆控制部，其根据由所述温度传感器检测的工作油的温度来设定对所述动作部的基准压力，并根据所设定的所述基准压力和所述工作油的压力来判断所述动作部的动作与否以判断自动怠速功能的激活/禁用与否。
9.检测到的所述温度越高，所述基准压力越低。
10.所述控制部包括：作业动作判断部，其判断所述作业部的作业动作与否；行驶动作判断部，其判断所述行驶部的行驶动作与否；以及旋回动作判断部，其判断所述本体部的旋回动作与否。
11.所述工程机械还包括：自动怠速开关，其选择所述自动怠速功能的开启状态和关闭状态；以及操作部，其用于控制所述动作部的动作，当判断为所述自动怠速开关处于开启状态，并且判断为所述操作部正常动作时，所述车辆控制部激活自动怠速功能。
12.所述工程机械还包括：dpf开关，其选择dpf强制再生功能的开启状态和关闭状态，当判断为所述dpf开关处于关闭状态时，所述车辆控制部激活自动怠速功能。
13.其中，当判断为所述工作油压力传感器正常动作，并且判断为所述温度传感器正常动作时，所述车辆控制部激活自动怠速功能。
14.所述温度传感器包括：第一温度传感器，其检测被供给至所述作业部的作业工作油的温度；以及第二温度传感器，其检测被供给至所述行驶部的行驶工作油的温度。
15.用于达成如上所述的目的的本发明的工程机械的自动怠速控制方法包括：检测被供给至工程机械的动作部的工作油的温度的步骤；根据检测到的所述工作油的温度来设定对所述动作部的基准压力，并根据所设定的所述基准压力和所述动作部的工作油的压力判断所述动作部的动作与否的步骤；以及根据所述动作部的动作与否的判断结果来判断自动怠速功能的激活/禁用与否的步骤。
16.发明的效果
17.根据本发明的工程机械及其怠速控制方法，基于根据因工作油的温度而具有不同值的基准压力来判断自动怠速激活与否(或禁用与否)。因此，即使由于工作油的温度的变化导致其压力发生变化，也能够正常控制自动怠速功能。
附图说明
18.图1是示出本发明的一实施例的工程机械的图。
19.图2是用于本发明的一实施例的自动怠速控制的工程机械的结构框图。
20.图3是用于本发明的另一实施例的自动怠速控制的工程机械的结构框图。
21.图4是示出本发明的一实施例的工程机械的自动怠速控制方法的顺序图。
22.图5是示出本发明的另一实施例的工程机械的自动怠速控制方法的顺序图。
23.符号说明
24.10：动作部，11：作业部，12：行驶部，13：本体部，20：动作判断部，21：作业动作判断部，22：行驶动作判断部，23：旋回动作判断部，30：车辆控制部，40：发动机控制部，50：油箱，60：温度传感器，70：dpf开关，80：自动怠速开关，90：仪表盘。
具体实施方式
25.本发明的优点和特征、以及实现这些优点和特征的方法将在参照结合附图详细后述的实施例的过程中变得清楚。然而，本发明不限于下面公开的实施例，而是可以被实现为彼此不同的多样的形态，这些实施例仅仅是为了使本发明的公开完整，并向本发明所属技术领域中的一般的技术人员完整地告知发明的范畴而提供的，本发明仅由权利要求的范畴定义。因此，在一些实施例中，未对公知的工艺步骤、公知的元件结构以及公知的技术进行具体描述以避免使本发明被解释得含糊不清。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成要素。
26.图中，将厚度放大而示出，以清楚地表示各层和区域。贯穿整个说明书，对类似的部分使用相同的附图标记。当提及层、膜、区域、板等的一部分位于另一部分的“上方”时，不仅包括“直接”位于另一部分的“上方”的情况，还包括中间存在又一部分的情况。相反，当提及某一部分直接位于另一部分的“上方”时，意味着中间不存在别的部分。此外，当提及层、膜、区域、板等的一部分位于另一部分的“下方”时，不仅包括“直接”位于另一部分的“下方”的情况，还包括中间存在又一部分的情况。相反，当提及某一部分“直接”位于另一部分的“下方”时，意味着中间不存在别的部分。
27.空间上相对的术语“下方(below)”、“之下(beneath)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等可以用于如图示易于描述一元件或构成要素与另一元件或构成要素的相关关系。空间上相对的术语应理解为除了图中所示的方向外还包括使用时或动
作时元件的彼此不同的方向的术语。例如，当将途中所示的元件翻转时，被描述为另一元件的“下方(below)”或“之下(beneath)”的元件可以被置于另一元件的“上方(above)”。因此，示例性术语“下方”可以包括上和下两个方向。元件也可以被定向为别的方向，从而空间上相对的术语可以根据定向来解释。
28.在本说明书中，当提及某一部分与另一部分连接时，不仅包括它直接连接的情况，还包括中间隔着另一元件电连接的情况。此外，当提及某一部分包括某一构成要素时，除非另有相反的记载，意指还可以包括其他构成要素，而不是排除其他构成要素。
29.在本说明书中，诸如第一、第二、第三等术语可以用于描述多样的构成要素，但这些构成要素不为这些术语所限定。这些术语用作将一个构成要素与别的构成要素区分开来的目的。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第一构成要素可以被命名为第二或第三构成要素，类似地，可以第二或第三构成要素也可以被交互地命名。
30.除非有不同的定义，本说明书中使用的所有术语(包括技术和科学术语)均可以按照本发明所属领域的普通技术人员可通常理解的含义使用。此外，除非特别明确定义，常用词典中定义的术语不应被理想地或过度地解释。
31.下面参照图1至图5对本发明的工程机械及其自动怠速控制方法进行详细描述
32.图1是示出本发明的一实施例的工程机械的图。
33.如图1所示，本发明的实施例的工程机械可以包括本体部13、行驶部12、车辆连接部530、作业部100、200、300、150、250、350、400、本体部销810、第一动臂销121、第二动臂销122、第一斗杆销221、第二斗杆销222、第一连接销p11、第二连接销p22、第三连接销p33、铲斗销44以及控制部600。
34.作业部100、200、300、150、250、350、400可以配置于本体部13的一侧并连接于该本体部13。作业部100、200、300、150、250、350、400可以包括作业机100、200、300、动臂缸150、斗杆缸250、铲斗缸350以及铲斗连杆400。
35.作业机100、200、300可以包括动臂100、斗杆200以及铲斗300，铲斗300可以包括多个铲斗齿尖340。
36.车辆连接部530连接行驶部12和本体部13。本体部13能够旋转地连接于车辆连接部530。例如，本体部13可以以车辆连接部530为中心旋转360度。
37.动臂100的第一接头101能够旋转地连接于本体部13。动臂100的第二接头102能够旋转地连接于斗杆200的第一接头201。动臂100的第一接头101可以配置于动臂100的一侧端部，动臂100的第二接头102可以配置于动臂100的另一侧端部。本体部13和动臂100的第一接头101可以通过第一连接销p11以铰链方式连接，动臂100的第二接头102和斗杆200的第一接头201可以通过第二连接销p22以铰链方式连接。
38.斗杆200的第一接头201能够旋转地连接于动臂100的第二接头102。斗杆200的第二接头202连接于铲斗300的接头301。斗杆200的第一接头201可以配置于斗杆200的一侧端部，斗杆200的第二接头202可以配置于斗杆200的另一侧端部。斗杆200的第二接头202和铲斗300的接头301可以通过第三连接销p33以铰链方式连接。
39.铲斗300的接头301能够旋转地连接于斗杆200的第二接头202。铲斗300的接头301可以配置于铲斗300的一侧端部。另一方面，可以在铲斗300的另一侧端部配置多个铲斗齿尖340。
40.动臂缸150使动臂100上升或下降。动臂缸150的一侧端部通过本体部13的本体部销810能够旋转地连接于该本体部13。动臂缸150的另一侧端部通过动臂100的第一动臂销121能够旋转地连接于该动臂100。斗杆缸250的一侧端部连接于动臂100的连接部110。此时，斗杆缸250的一侧端部通过第二动臂销122连接于动臂100的连接部110。斗杆缸250的一侧端部能够旋转地连接于动臂100的连接部110。
41.斗杆缸250可以使斗杆200缩回或展开。斗杆缸250的另一侧端部连接于斗杆200的第一连接部211。此时，斗杆缸250的另一侧端部通过第一斗杆销221连接于斗杆200的第一连接部211。斗杆缸250的另一侧端部能够旋转地连接于斗杆200的第一连接部211。铲斗缸350的一侧端部连接于斗杆200的第二连接部212。此时，铲斗缸350的一侧端部通过第二斗杆销222连接于斗杆200的第二连接部212。铲斗缸350的一侧端部能够旋转地连接于斗杆200的第二连接部212。
42.铲斗缸350驱动铲斗300。铲斗缸350的另一侧端部连接于铲斗连杆400。此时，铲斗缸350的另一侧端部通过铲斗销44连接于铲斗连杆400和铲斗300的连接部410。铲斗缸350的另一侧端部能够旋转地连接于该铲斗连杆400及该铲斗300的连接部410。铲斗连杆400的一侧端部能够旋转地连接于斗杆200的第三接头203，该铲斗连杆400的另一侧端部能够旋转地连接于铲斗缸350的另一侧端部及铲斗300的连接部410。
43.行驶部12可以包括第一轮551及第二轮552。第一轮551和第二轮552被配置为彼此面对。
44.另一方面，本发明的工程机械可以包括用于控制前述的作业部、行驶部12以及本体部13的动作的操作部。
45.图2是本发明的一实施例的用于控制自动怠速(auto idle)的工程机械的结构框图。
46.如图2所示，本发明的一实施例的工程机械可以包括动作部10、动作判断部20、车辆控制部30、发动机控制部40、仪表盘90、油箱50、温度传感器60、dpf(diesel particulate filter，柴油微粒过滤器)开关70以及自动怠速开关80。其中，自动怠速开关80可以以影像显示于仪表盘90的显示部。
47.动作部10可以包括前述的作业部11、行驶部12以及本体部13。
48.油箱50在其内部包括工作油。油箱50的工作油可以被供给至动作部10。例如，来自油箱50的工作油可以被供给至用于使作业部11的动臂100、斗杆200以及铲斗300动作的动臂缸150、斗杆缸250以及铲斗缸350。此外，粒子油箱50的工作油可以被供给至用于驱动工程机械的行驶部12的加速踏板的缸。
49.温度传感器60检测储存在油箱50的工作油的温度。
50.动作判断部20根据由温度传感器60检测的工作油的温度来设定对动作部10的基准压力。换言之，基准压力可根据检测到的工作油的温度而不同，例如，可以设定为检测到的温度越高，使基准压力越低。例如，若作为当检测到的温度为低于50度时禁用(或解除)自动怠速功能的临界值的基准压力被设定为25bar，则作为当该检测到的温度为60度以上时禁用(或解除)该自动怠速功能的临界值的基准压力可以是25bar。此外，若当作为检测到的温度低于50度时激活(或进入)自动怠速功能的临界值的基准压力被设定为20bar，则作为当该检测到的温度为60度以上时激活(或进入)该自动怠速功能的临界值的基准压力可以
是15bar。此时，根据不同的预先设定的温度(或温度区间)而具有彼此不同的值的基准压力可以被存储在工程机械的存储器中。在这种情况下，动作判断部20从存储器读取与检测到的温度(或温度区间)相对应的基准压力的值，并将该读取到的值设定为对相应动作部10的基准压力。
51.动作判断部20根据该设定的基准压力和工作油的压力来判断动作部10的动作与否。例如，动作判断部20可以包括判断作业部11的作业动作与否的作业动作判断部21、判断行驶部12的行驶动作与否的行驶动作判断部22以及判断本体部13的旋回动作与否的旋回动作判断部23，其中，作业动作判断部21和行驶动作判断部22如下判断该动作部10的动作与否。
52.作业动作判断部21根据由温度传感器60检测的工作油的温度来设定对作业部11的基准压力，然后根据该设定的基准压力和作业部11的作业工作油的压力来判断作业部11的动作与否。例如，作业动作判断部21对由于设置在作业部11的工作油压力传感器提供的作业工作油(即，作业部11的作业工作油)的压力和前述的基准压力进行比较，并基于该比较结果来判断作业部11的动作与否。作为更具体的一例，动臂缸压力传感器测量被供给至动臂缸150的作业工作油的压力并将该压力提供至作业动作判断部21，该作业动作判断部21根据该提供的作业工作油的压力和基准压力(即，根据由温度传感器60检测的工作油的温度预先设定的动臂缸150的基准压力；下称动臂基准压力)，经比较，当作业工作油的压力小于或等于动臂基准压力时，判断为动臂100不动作。相反，经比较，当作业工作油的压力大于动臂基准压力时，该作业动作判断部21判断为动臂100动作。同样地，斗杆缸压力传感器测量被供给至斗杆缸250的作业工作油的压力并将该压力提供至作业动作判断部21，该作业动作判断部21对该提供的作业工作油(即，斗杆缸250的作业工作油)的压力和基准压力(即，根据由温度传感器60检测的工作油的温度预先设定的斗杆缸250的基准压力；下称斗杆基准压力)进行比较，经结果，当工作油的压力小于或等于该斗杆基准压力时，判断为斗杆200不动作。同样地，铲斗缸压力传感器测量被供给至铲斗缸350的作业工作油的压力并将该压力提供至作业动作判断部21，该作业动作判断部21对该提供的作业工作油(即，铲斗缸350的作业工作油)的压力和基准压力(即，根据由温度传感器60检测的工作油的温度预先设定的铲斗缸350的基准压力；下称铲斗基准压力)进行比较，经比较，当作业工作油的压力小于或等于该铲斗基准压力时，判断为铲斗300不动作。其中，动臂基准压力、斗杆基准压力以及铲斗基准压力可彼此不同。具体地，在相同温度下(或温度区间)，动臂基准压力、斗杆基准压力以及铲斗基准压力可具有彼此不同的值。
53.所述工作油压力传感器测量相应动作部的信号压力，例如，当为规定压力以上时，可以推定为动作部不工作。
54.行驶动作判断部22根据由温度传感器60检测的工作油的温度设定对该行驶部12的基准压力，然后根据该设定的基准压力和行驶部12的行驶工作油的压力来判断行驶部12的动作与否。例如，行驶部12的动作可以由加速踏板控制，行驶动作判断部22对由设置在该加速踏板的缸(下称踏板缸)的行驶工作油压力传感器提供的行驶工作油(即，踏板缸的行驶工作油)的压力和前述的基准压力(即，根据由温度传感器60检测的工作油的温度预先设定的踏板缸的基准压力；下称踏板基准压力)进行比较，并根据该比较结果来判断行驶部12的动作与否。作为更具体的一例，踏板缸压力传感器测量被供给至踏板缸的行驶工作油的
压力并将该压力提供至行驶动作判断部22，该行驶动作判断部22对该提供的行驶工作油的压力和基准压力进行比较，经比较，当行驶工作油的压力小于或等于踏板基准压力时，判断为行驶部12不动作。相反，经比较，当行驶工作油的压力大于踏板基准压力时，该行驶动作判断部22判断为行驶部12动作。
55.旋回动作判断部23根据由旋回传感器检测的感测值来判断旋回部的动作与否。例如，当由旋回传感器检测的感测值小于或等于预先设定的基准感测值时，旋回动作判断部23判断为本体部13不动作。相反，当由旋回传感器检测的感测值大于该基准感测值时，旋回动作判断部23判断为本体部13动作。另一方面，如同前述的行驶动作判断部22及作业动作判断部21，旋回动作判断部23同样也可以根据由温度传感器60检测的工作油的温度来设定对本体部13的基准压力，然后根据该设定的基准压和该本体部13的工作油的压力来判断所述旋回部的动作与否。
56.自动怠速开关80选择自动怠速功能的开启状态和关闭状态。即，关闭自动怠速开关80的状态下，不执行自动怠速功能。
57.dpf开关70选择dpf强制再生功能的开启状态和关闭状态。
58.仪表盘90例如可以以显示方式显示旋回激活开关、自动怠速开关80等，可以将对应于这些开关的开启状态和关闭状态的控制信号传递至该控制装置(例如，动作部10及动作判断部20)。此外，仪表盘90可以从控制装置接收信号，并例如显示发动机的转速。
59.车辆控制部30根据来自动作判断部20的判断结果来判断自动怠速激活与否(或禁用与否)。例如，车辆控制部30可以根据来自作业动作判断部21、行驶动作判断部22以及旋回动作判断部23的各个判断结果、以及来自自动怠速开关80、dpf开关70、操作部、工作油压力传感器、行驶工作油压力传感器以及温度传感器60的信息来判断自动怠速的激活与否(或禁用与否)。作为一例，当判断为自动怠速开关80处于开启状态，判断为作业部11不动作，判断为行驶部12不动作，判断为本体部13不动作，判断为测量作业部11的作业工作油的压力的工作油压力传感器正常动作，判断为测量行驶部12的行驶工作油的压力的行驶工作油压力传感器正常动作，判断为操作部正常动作，判断为dpf开关70处于关闭状态，并且判断为温度传感器60正常动作时，车辆控制部30激活自动怠速功能。为了激活该自动怠速功能，车辆控制部30向发动机控制部40供给自动怠速激活信号。另一方面，当作业部11、行驶部12以及本体部13均不动作时，动作判断部20可以判断为该作业部11不动作。相反，当该作业部11、行驶部12以及本体部13中的任一个动作时，动作判断部20可以判断为该作业部11动作。
60.发动机控制部40响应于来自车辆控制部30的自动怠速激活信号而将发动机的转速变更为预先设定的转速。该变更的转速低于一般动作的转速。
61.另一方面，当不满足来自动作判断部20的前述的条件中的任一个时，车辆控制部30输出自动怠速禁用信号并将其供给至发动机控制部40。发动机控制部40响应于来自车辆控制部30的自动怠速禁用信号而将发动机的转速变更为正常转速。
62.图3是用于本发明的另一实施例的自动怠速控制的工程机械的结构框图。
63.如图3所示，本发明的工程机械可以包括动作部10、动作判断部20、车辆控制部30、发动机控制部40、仪表盘90、油箱50、第一温度传感器61、第二温度传感器62、dpf开关70以及自动怠速开关80。
64.图3的工程机械的结构与上前述图2的工程机械的结构大部分相同，只是两个温度传感器61、62可以分别设于动作部10的作业部11和行驶部12。此外，该两个温度传感器61、62直接检测分别供给至作业部11及行驶部12的工作油的温度，而不是储存在油箱50的工作油的温度。例如，第一温度传感器61可以检测动臂缸150内部的作业工作油的温度，第二温度传感器62可以检测踏板缸内部的行驶工作油的温度。
65.图3的作业动作判断部21根据由第一温度传感器61检测的作业工作油的温度来设定对该作业部11的基准压力，然后根据该设定的基准压力和作业部11的作业工作油的压力来判断作业部11的动作与否。关于图3的作业动作判断部21的具体说明参见前述图2及相关机记载的作业动作判断部21的描述。
66.图3的行驶动作判断部22根据由第二温度传感器62检测的行驶工作油的温度来设定对该行驶部12的基准压力，然后根据该设定的基准压力和行驶部12的行驶工作油的压力来判断所述行驶部12的动作与否。关于图3的行驶动作判断部22的具体说明参见前述图2及相关记载的行驶动作判断部22的描述。
67.图3的油箱50、作业部11、行驶部12、本体部13、旋回动作部10、仪表盘90、车辆控制部30、自动怠速开关80以及发动机控制部40分别与图2及相关记载的油箱50、作业部11、行驶部12、本体部13、旋回动作判断部23、仪表盘90、车辆控制部30、自动怠速开关80以及发动机控制部40相同，因而关于图3的油箱50、作业部11、行驶部12、本体部13、旋回动作判断部23、仪表盘90、车辆控制部30、自动怠速开关80以及发动机控制部40的说明参见图2及相关记载的描述。
68.当判断为自动怠速开关80处于开启状态，判断为作业部11不动作，判断为行驶部12不动作，判断为本体部13不动作，判断为测量作业部11的作业工作油的压力的工作油压力传感器正常动作，判断为测量行驶部12的行驶工作油的压力的行驶工作油压力传感器正常动作，判断为操作部正常动作，判断为dpf开关处于关闭状态，判断为第一温度传感器61正常动作，并且判断为第二温度传感器62正常动作时，图3的车辆控制部30激活自动怠速功能。为了激活该自动怠速功能，车辆控制部30向发动机控制部40供给自动怠速激活信号。另一方面，当作业部11、行驶部12以及本体部13均不动作时，动作判断部20可以判断为该作业部11不动作。相反，当该作业部11、行驶部12以及本体部13中的任一个动作时，动作判断部20可以判断为该作业部11动作。
69.发动机控制部40响应于来自车辆控制部30的自动怠速激活信号而将发动机的转速变更为预先设定的转速。该变更的转速低于一般动作的转速。
70.另一方面，当不满足来自动作判断部20的前述的条件中的任一个时，车辆控制部30输出自动怠速禁用信号并供给至发动机控制部40。发动机控制部40响应于来自车辆控制部30的自动怠速禁用信号而将发动机的转速变更为正常转速。
71.图4是示出本发明的一实施例的工程机械的自动怠速控制方法的顺序图。
72.首先，检测包括待供给至工程机械的动作部10的工作油的油箱50内的所述工作油的温度(s1)。
73.接着，根据检测到的工作油的温度来设定对所述动作部10的基准压力(s2)。
74.接下来，判断该测量的工作油的压力是否小于或等于基准压力(s3)。
75.经上述步骤s3的判断，当工作油的压力小于或等于基准压力时，判断为动作部10
不动作(s4)。相反，经上述步骤s3的判断，当工作油的压力大于基准压力时，判断为动作部10动作(s7)。
76.当判断为动作部10不动作时(s4)，判断前述其他条件(例如，来自自动怠速开关80、dpf开关、操作部、工作油压力传感器、行驶工作油压力传感器以及温度传感器60的信息)是否满足自动怠速激活条件(s5)。
77.当上述步骤s5中的所有条件满足自动怠速激活条件时，激活自动怠速功能(s6)。相反，当上述步骤s5中的所有条件中的任一个不满足自动怠速激活条件时，禁用自动怠速功能(s8)。
78.图5是示出本发明的另一实施例的工程机械的自动怠速控制方法的顺序图。
79.首先，检测被供给至工程机械的动作部10的工作油的温度(s11)。
80.接着，根据检测到的工作油的温度来设定对所述动作部10的基准压力(s22)。
81.接下来，判断该测量到的工作油的压力是否小于或等于基准压力(s33)。
82.经上述步骤s33的判断，当工作油的压力小于或等于基准压力时，判断为动作部10不动作(s44)。相反，经上述步骤s33的判断，当工作油的压力大于基准压力时，判断为动作部10动作(s77)。
83.当判断为动作部10不动作时(s44)，判断前述其他条件(例如，来自自动怠速开关80、dpf开关、操作部、工作油压力传感器、行驶工作油压力传感器以及温度传感器60的信息)是否满足自动怠速激活条件(s55)。
84.当上述步骤s55中的所有条件满足自动怠速激活条件时，激活自动怠速功能(s66)。相反，当上述步骤s55中的所有条件中的任一个不满足自动怠速激活条件时，禁用自动怠速功能(s88)。
85.以上描述的本发明不限于上述实施例和附图，本发明所属的技术领域中的一般的技术人员将清楚地理解可以在不脱离本发明的技术思想的范围内进行多种置换、变形和变更
。