[发明专利]挖掘机油量显示控制方法及控制系统

说明书

本发明涉及一种挖掘机油量显示控制方法及控制系统。其中方法涉及控制器判断当前待验证的油位实际变化率与限制油位变化率的标准值关系，进而实现对实际油位显示数值的正确数值的输出和显示；当判断当前待验证的油位实际变化率大于或是等于限制油位变化率的标准值时，控制器自动过滤掉当前待验证的油位实际变化率的滤波信号中比限制变化率大于或相等的滤波信号部分，从而得到限制过滤后的滤波信号；此时控制器将限制过滤的滤波信号反映的油位变化率作为实际油位变化率的真实值；上述挖掘机油量显示控制方法及控制系统，使油位变化平稳，实现了真实正确油位信息的显示。

技术领域

本发明涉及挖掘机油量控制技术领域，特别涉及一种挖掘机油量显示控制方法及控制系统。

背景技术

挖掘机驾驶员在操作挖掘机作业时，常常希望实时了解燃油箱中剩余油量多少，以此判断挖掘机油耗情况以及决定挖掘机工作方法，如油门选择、动作快慢等。因此，挖掘机设计人员在设计挖掘机过程中，在燃油箱里面装有能够测量燃油箱内剩余油量体积的装置，即油位传感器。

目前，市场上绝大部分挖掘机中的油位传感器采用浮子式滑线电阻器结构，即机械传感机构。驾驶员通过油位计的显示，即可清楚燃油箱内剩余的燃油量。一般来说，驾驶员会通过上一次加油情况、实际操作挖掘机工作小时数或者最近一次熄火前油位表的位置来判断燃油箱内的燃油量。然而在实际工作中，挖掘机驾驶员经常抱怨显示器上的油位表显示不准确，常出现时大时小情况，与自我感知的实际剩余燃油量不匹配。

针对这个问题，我们需要从油位系统的工作原理、挖掘机实际使用工况等方面进行分析。

挖掘机油位系统主要由两个部分组成，包括硬件结构和软件系统。从硬件结构上来说，油位传感器一般通过机械结构固定在燃油箱内，油位传感器上的浮子随着燃油液面的变化而变化，浮子通过与其连接的浮动臂将液面高低变化转变成浮动臂另一侧的角度变化，浮动臂的另一侧搭接在一滑动电阻器上。在不同角度上滑动变阻器上的接触电阻不同，根据滑动变阻器不同阻值转化成电压大小，挖掘机中主控制器采集此电压信号，经主控制器处理后，将电压信号反映到显示器中的油位表上，即显示出燃油箱内的燃油量。

除硬件结构外，软件控制算法在油位准确显示中起到关键作用。一般地，挖掘机进行的作业工况复杂多样，例如矿山开采，道路修建和建筑拆除等，其对挖掘机的动作及功能具有更高的要求。例如，挖掘机在进行挖掘、卸载作业时，挖掘机动臂、斗杆、铲斗等构件的速度和负载不断变化，带来的是对挖掘机自身整体的冲击，由于燃油箱固定在挖掘机车身上，必然会引起燃油箱内燃油上下前后波动。又如挖掘机突然回转、急停时，油箱内燃油必会左右振荡和液面倾斜。因此采集到的电压信号存在波动，油位也就常常反映不出真实剩余油量情况。一般地，在软件控制算法中引入滞后滤波算法来解决电压波动问题，即采用一阶滤波方式。其具体算法如下，主控制器采用一定频率进行采样，判断当前采样值Vd是否大于新值Vn，如果Vd＝Vn的话，滤波系数a＝0，那么燃油的目标值Vt＝Vn，燃油指针保持不变。如果Vd＜Vn或Vd＞Vn，然后判断第二次是否一致，如果是，则表明变化方向一致，则f＝f+1，即提高采样新值的权重系数，如果不是，f归零。则目标值Vt＝Vd+(Vn－Vd)×a/f，这样，通过设定合理的滤波常数f，就可消除突变信号的影响，也就能够避免干扰和波动。

存在的技术问题：

由于滤波算法中存在滞后性，其响应特性有延迟。当挖掘机启动时，油位计先于控制器完成启动，此时，控制器发送到总线上的油量信号默认为0％，及显示器上油位表显示为0。当控制器完成启动，主控制器开始采集油位传感器的信号，此时滤波算法运行，经过不断地迭代才会显示油位的真实值。因此，该过程会花费一定的时间，不能及时显示油位的正确值，给驾驶员带来一定的错觉和困扰，有时也存在着安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖掘机油量显示控制方法及控制系统，以解决现有技术中挖掘机油量显示不准确的技术问题。

本发明提供了一种挖掘机油量显示控制方法，包括如下操作步骤：