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1.機械拉桿控制
傳統(tǒng)機械式噴油泵調(diào)速器的發(fā)動機通常采用手動拉桿調(diào)節(jié)發(fā)動機噴油泵調(diào)速器，以控制油門的開啟量，進而控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速，其控制原理如圖1所示。
這種方法結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、可靠性高。但是扳動拉桿時需要有一定的力度，轉(zhuǎn)速控制精度較低，無法實現(xiàn)自動控制。
2.電位計比例控制
配置電噴式發(fā)動機的工程機械，發(fā)動機轉(zhuǎn)速采用油門電位計(也稱油門旋鈕)控制，電位計可由駕駛員控制，輸出比例電壓或電流控制信號給發(fā)動機控制器(ECM)，控制器根據(jù)接收的電比例信號，向發(fā)動機噴油泵、噴油器輸出相應(yīng)的油量信號，對發(fā)動機轉(zhuǎn)速進行控制，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)動機自帶的控制器控制轉(zhuǎn)速，增加的成本不多。但是沒有與工程機械的控制系統(tǒng)實現(xiàn)通信聯(lián)系，無法實現(xiàn)自動控制。
3.CAN總線控制
CAN總線在工程機械控制器中應(yīng)用越來越廣泛，其方便的數(shù)據(jù)交換與處理方式，可使發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制信號與工程機械控制信號實現(xiàn)交互傳遞，操作人員通過油門電位計將發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號傳送給工程機械控制器，工程機械控制器接收到轉(zhuǎn)速控制信號后，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，再將控制信號通過CAN總線發(fā)送給發(fā)動機控制器(ECM)轉(zhuǎn)速控制單元，發(fā)動機控制器根據(jù)接受的轉(zhuǎn)速請求信號，將發(fā)動機控制在相應(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)動機轉(zhuǎn)數(shù)控制更加可靠、精確，同時減少了工程機械及發(fā)動機的控制線。
4.一鍵怠速控制
設(shè)有一鍵怠速的工程機械，當發(fā)動機空載、操作人員短暫離機或等待作業(yè)時，操作人員可以啟動一鍵怠速按鈕，工程機械控制器接收到一鍵怠速指令后，將設(shè)定的發(fā)動機怠速值通過CAN總線傳送給發(fā)動機控制器(ECM)，發(fā)動機控制器根據(jù)“一鍵怠速”請求的怠速值，控制發(fā)動機處于怠速狀態(tài)。一鍵怠速控制原理如圖4所示。
工程機械設(shè)置一鍵怠速，可避免發(fā)動機高速空載運行，能夠方便的將發(fā)動機轉(zhuǎn)速降至怠速值，可起到環(huán)保節(jié)能作用。
5.自動怠速控制
工程機械工作時，很多時候處在斷續(xù)負荷狀態(tài)，設(shè)置自動怠速功能，可以讓發(fā)動機在空載時自動在怠速狀態(tài)下運行。
自動怠速的關(guān)鍵是判斷啟動怠速的條件，通常由壓力傳感器檢測工作裝置控制閥進口壓力，如果壓力傳感器檢測到控制閥進口壓力低于設(shè)定值，壓力傳感器將信號傳遞給工程機械控制器，工程機械控制器即可判斷應(yīng)將發(fā)動機從工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈∷贍顟B(tài)。
工程機械作業(yè)中的每個動作，控制閥進口壓力值均有波動，有時處于低負載、低壓狀態(tài)。為了避免自動怠速誤操作，可在工程機械控制器內(nèi)設(shè)定延時檢測。如果控制閥進口低壓狀態(tài)延時一定時間，壓力依然處在低壓值狀態(tài)，就可以判斷發(fā)動機可以進入怠速狀態(tài)。這樣還可以避免發(fā)動機在怠速和設(shè)定油門轉(zhuǎn)速之間頻繁切換，減小頻繁調(diào)速對發(fā)動機的損害。自動怠速控制原理如圖5所示。
自動怠速在工程機械上的應(yīng)用，可以使怠速狀態(tài)啟用與關(guān)閉實現(xiàn)自動控制，智能化程度高，節(jié)能效果更好。
6.發(fā)動機強制轉(zhuǎn)速控制
有些工程機械在某些工況時對發(fā)動機轉(zhuǎn)速值要求較高，為此可將工程機械控制器、發(fā)動機控制器(ECU)及顯示器之間建立通信聯(lián)系。工程機械作業(yè)前，通過顯示器按鍵強制設(shè)定發(fā)動機轉(zhuǎn)速值，當工程機械處于該工況時，工程機械控制器就會強制啟動轉(zhuǎn)速控制功能，將設(shè)定的轉(zhuǎn)速值發(fā)送到發(fā)動機控制器，發(fā)動機控制器根據(jù)轉(zhuǎn)速設(shè)定值控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機在該工況以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速不再受油門電位計控制。若需受油門電位計控制，需解除強制轉(zhuǎn)速控制功能。強制轉(zhuǎn)速控制原理如圖6所示。
強制轉(zhuǎn)速控制功能自動化程度更高，可以實現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速的自動控制。
7.極載功率控制
工程機械一般是高速、全負荷運行，當出現(xiàn)超負荷工況時，發(fā)動機會出現(xiàn)掉轉(zhuǎn)甚至熄火情況。當發(fā)動機功率達到極限時，若要將發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制在穩(wěn)定狀態(tài)，就必須降低工程機械負荷。
極載功率控制是負載壓力傳感器檢測負載超出極限范圍時，將信號傳遞給工程機械控制器，工程機械控制器通過改變液壓元件如馬達或泵的排量來降低負載負荷，對功率進行限制，防止發(fā)動機掉轉(zhuǎn)或熄火，使發(fā)動機能夠繼續(xù)維持運轉(zhuǎn)，極載功率控制原理如圖7所示。
這種穩(wěn)定發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方法是一種間接控制方法，目的是防止工程機械及發(fā)動機在超負荷工況下運轉(zhuǎn)，避免工程機械及發(fā)動機出現(xiàn)故障或損壞。
隨著發(fā)動機控制技術(shù)的發(fā)展，會有更多節(jié)能高效的發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制方法應(yīng)用于工程機械中。
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