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1.機(jī)械拉桿控制
傳統(tǒng)機(jī)械式噴油泵調(diào)速器的發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用手動(dòng)拉桿調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵調(diào)速器，以控制油門(mén)的開(kāi)啟量，進(jìn)而控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，其控制原理如圖1所示。
這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、可靠性高。但是扳動(dòng)拉桿時(shí)需要有一定的力度，轉(zhuǎn)速控制精度較低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
2.電位計(jì)比例控制
配置電噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的工程機(jī)械，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采用油門(mén)電位計(jì)(也稱油門(mén)旋鈕)控制，電位計(jì)可由駕駛員控制，輸出比例電壓或電流控制信號(hào)給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECM)，控制器根據(jù)接收的電比例信號(hào)，向發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵、噴油器輸出相應(yīng)的油量信號(hào)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，其原理如圖2所示。
這種控制方法操縱輕便、轉(zhuǎn)速控制精度高，依靠發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的控制器控制轉(zhuǎn)速，增加的成本不多。但是沒(méi)有與工程機(jī)械的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信聯(lián)系，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
3.CAN總線控制
CAN總線在工程機(jī)械控制器中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其方便的數(shù)據(jù)交換與處理方式，可使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)與工程機(jī)械控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)交互傳遞，操作人員通過(guò)油門(mén)電位計(jì)將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)傳送給工程機(jī)械控制器，工程機(jī)械控制器接收到轉(zhuǎn)速控制信號(hào)后，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，再將控制信號(hào)通過(guò)CAN總線發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECM)轉(zhuǎn)速控制單元，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器根據(jù)接受的轉(zhuǎn)速請(qǐng)求信號(hào)，將發(fā)動(dòng)機(jī)控制在相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。采用CAN總線控制原理如圖3所示。
CAN總線控制方法可以使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)控制更加可靠、精確，同時(shí)減少了工程機(jī)械及發(fā)動(dòng)機(jī)的控制線。
4.一鍵怠速控制
設(shè)有一鍵怠速的工程機(jī)械，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空載、操作人員短暫離機(jī)或等待作業(yè)時(shí)，操作人員可以啟動(dòng)一鍵怠速按鈕，工程機(jī)械控制器接收到一鍵怠速指令后，將設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)怠速值通過(guò)CAN總線傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECM)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器根據(jù)“一鍵怠速”請(qǐng)求的怠速值，控制發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)。一鍵怠速控制原理如圖4所示。
工程機(jī)械設(shè)置一鍵怠速，可避免發(fā)動(dòng)機(jī)高速空載運(yùn)行，能夠方便的將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至怠速值，可起到環(huán)保節(jié)能作用。
5.自動(dòng)怠速控制
工程機(jī)械工作時(shí)，很多時(shí)候處在斷續(xù)負(fù)荷狀態(tài)，設(shè)置自動(dòng)怠速功能，可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)在空載時(shí)自動(dòng)在怠速狀態(tài)下運(yùn)行。
自動(dòng)怠速的關(guān)鍵是判斷啟動(dòng)怠速的條件，通常由壓力傳感器檢測(cè)工作裝置控制閥進(jìn)口壓力，如果壓力傳感器檢測(cè)到控制閥進(jìn)口壓力低于設(shè)定值，壓力傳感器將信號(hào)傳遞給工程機(jī)械控制器，工程機(jī)械控制器即可判斷應(yīng)將發(fā)動(dòng)機(jī)從工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈∷贍顟B(tài)。
工程機(jī)械作業(yè)中的每個(gè)動(dòng)作，控制閥進(jìn)口壓力值均有波動(dòng)，有時(shí)處于低負(fù)載、低壓狀態(tài)。為了避免自動(dòng)怠速誤操作，可在工程機(jī)械控制器內(nèi)設(shè)定延時(shí)檢測(cè)。如果控制閥進(jìn)口低壓狀態(tài)延時(shí)一定時(shí)間，壓力依然處在低壓值狀態(tài)，就可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)可以進(jìn)入怠速狀態(tài)。這樣還可以避免發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速和設(shè)定油門(mén)轉(zhuǎn)速之間頻繁切換，減小頻繁調(diào)速對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的損害。自動(dòng)怠速控制原理如圖5所示。
自動(dòng)怠速在工程機(jī)械上的應(yīng)用，可以使怠速狀態(tài)啟用與關(guān)閉實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，智能化程度高，節(jié)能效果更好。
6.發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)制轉(zhuǎn)速控制
有些工程機(jī)械在某些工況時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值要求較高，為此可將工程機(jī)械控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(ECU)及顯示器之間建立通信聯(lián)系。工程機(jī)械作業(yè)前，通過(guò)顯示器按鍵強(qiáng)制設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值，當(dāng)工程機(jī)械處于該工況時(shí)，工程機(jī)械控制器就會(huì)強(qiáng)制啟動(dòng)轉(zhuǎn)速控制功能，將設(shè)定的轉(zhuǎn)速值發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速設(shè)定值控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使發(fā)動(dòng)機(jī)在該工況以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不再受油門(mén)電位計(jì)控制。若需受油門(mén)電位計(jì)控制，需解除強(qiáng)制轉(zhuǎn)速控制功能。強(qiáng)制轉(zhuǎn)速控制原理如圖6所示。
強(qiáng)制轉(zhuǎn)速控制功能自動(dòng)化程度更高，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)控制。
7.極載功率控制
工程機(jī)械一般是高速、全負(fù)荷運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)超負(fù)荷工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)掉轉(zhuǎn)甚至熄火情況。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)功率達(dá)到極限時(shí)，若要將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制在穩(wěn)定狀態(tài)，就必須降低工程機(jī)械負(fù)荷。
極載功率控制是負(fù)載壓力傳感器檢測(cè)負(fù)載超出極限范圍時(shí)，將信號(hào)傳遞給工程機(jī)械控制器，工程機(jī)械控制器通過(guò)改變液壓元件如馬達(dá)或泵的排量來(lái)降低負(fù)載負(fù)荷，對(duì)功率進(jìn)行限制，防止發(fā)動(dòng)機(jī)掉轉(zhuǎn)或熄火，使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠繼續(xù)維持運(yùn)轉(zhuǎn)，極載功率控制原理如圖7所示。
這種穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法是一種間接控制方法，目的是防止工程機(jī)械及發(fā)動(dòng)機(jī)在超負(fù)荷工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，避免工程機(jī)械及發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障或損壞。
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，會(huì)有更多節(jié)能高效的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法應(yīng)用于工程機(jī)械中。
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