CN101608580A - 一种发动机多态控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机多态控制系统，用于单发行走式工程机械，包括用于检测发动机是否处于空档状态的档位判断装置，以及根据输入的信号，控制发动机的输出模式的发动机状态控制装置；当所述档位判断装置判断出发动机处于空档时，所述发动机状态控制装置控制所述发动机输出适用于较小载荷工况的轻载模式。本发明还公开了一种发动机多态控制方法。这样，单发行走式工程机械在不同工作状态之间转换时，发动机自动输出与当前工作状态相适应的模式，从而提高了燃油经济性，避免了能源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种用于单发行走式工程机械的发动机多态控制系统。本发明还涉及一种发动机多态控制方法。
背景技术
随着我国经济建设的快速发展，市场对于工程机械特别是单发行走式工程机械的需求日益增大。
发动机是单发行走式工程机械的重要部件，其优劣会在很大程度上影响单发行走式工程机械的使用性能。单发行走式工程机械在不同的工作状态中所需要的功率不同，这就需要发动机能够在单发行走式工程机械的各个不同工作状态中提供与当前工作状态相适应的输出功率。
如果当单发行走式工程机械处于不同工作状态时，发动机无法提供与之相适应的输出模式，而是始终输出一种模式，将会降低车辆的燃油经济性，造成能源浪费。
因此，如何使发动机在单发行走式工程机械各个工作状态之间转换时，其输出模式能够随之转换，从而提高燃油经济性，减少能源浪费，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种单发行走式工程机械的发动机多态控制系统，当单发行走式工程机械的工作状态发生转换时，其输出模式随之进行相应的转换，保证了燃油经济性的提高。本发明的另一目的是提供一种发动机多态控制方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机多态控制系统，用于单发行走式工程机械，包括：
档位判断装置，用于检测发动机是否处于空档状态；
发动机状态控制装置，根据输入的信号控制发动机的输出模式；
当所述档位判断装置判断出发动机处于空档时，所述发动机状态控制装置控制所述发动机输出适用于较小载荷工况的轻载模式。
优选地，还包括倾角检测装置；在发动机处于非空档状态下，所述倾角检测装置实时检测所述单发行走式工程机械的车身在前进方向上的水平倾角；
当所述水平倾角大于或者等于第一倾角时，发动机状态控制装置控制发动机输出适用于较大载荷工况的重载模式；
当所述水平倾角小于或者等于第二倾角时，所述发动机状态控制装置控制发动机输出所述轻载模式；所述第二倾角小于所述第一倾角；
当所述水平倾角大于所述第二倾角并小于所述第一倾角时，所述发动机状态控制装置控制发动机输出适用于中等载荷工况的中载模式。
优选地，所述第一倾角的范围为8°～12°，所述第二倾角的范围为-12°～-8°。
优选地，所述倾角检测装置为倾角传感器。
本发明还提供一种单发行走式工程机械，包括上述任一项所述的发动机多态控制系统。
本发明还提供一种发动机多态控制方法，用于单发行走式工程机械，包括以下步骤：
11)检测发动机的档位状态；
12)判断发动机是否处于空档状态；如果发动机空档，转向步骤13)；
13)控制发动机使其输出适用于较轻载荷工况的轻载模式。
优选地，在步骤12)中，如果发动机非空档，转向步骤14)：
14)检测所述单发式汽车起重机的车身在前进方向上的水平倾角；
15)将所述水平倾角与第一倾角以及小于所述第一倾角的第二倾角进行比较；当所述水平倾角大于或者等于第一倾角时，转向步骤151)，当所述水平倾角小于或者等于第二倾角时，转向步骤152)，当所述路面倾角小于第一倾角且大于第二倾角时，转向步骤153)；
151)控制发动机输出适用于较大载荷工况的重载模式；
152)控制发动机输出适用于较小载荷工况的轻载模式；
153)控制发动机输出适用于中等载荷工况的中载模式。
优选地，所述第一倾角的范围为8°～12°，所述第二倾角的范围为-12°～-8°。
优选地，所述水平倾角通过倾角传感器检测。
本发明所提供的发动机多态控制装置，包括用于检测发动机是否处于空档状态的档位判断装置，以及根据输入的信号控制发动机的输出模式的发动机状态控制装置。当档位判断装置检测到档位信号后，将传入的信号进行合成分析，判断出发动机是否处于空档状态，当判断出发动机处于空档时，发动机状态控制装置控制发动机输出适用于较小载荷工况的轻载模式。这样，单发行走式工程机械在不同工作状态之间转换时，发动机自动输出与当前工作状态相适应的模式，从而提高了燃油经济性，避免了能源浪费。
在一种优选的实施方式中，上述发动机多态控制装置还可以包括倾角检测装置，在发动机处于非空档状态下，上述倾角检测装置能够实时检测单发行走式工程机械的车身在前进方向上的水平倾角。当上述水平倾角大于或者等于第一倾角时，发动机状态控制装置控制发动机输出适用于较大载荷工况的重载模式；当水平倾角小于或者等于第二倾角时，发动机状态控制装置控制发动机输出所述轻载模式；上述第二倾角小于第一倾角；当水平倾角大于第二倾角并小于第一倾角时，发动机状态控制装置控制发动机输出适用于中等载荷工况的中载模式。这样，当单发行走式工程机械处于上坡、平路行驶以及下坡等不同的行驶状态时，本发明所提供的发动机状态控制装置能够根据行驶状态的变化合理地控制发动机输出相应的模式，从而进一步提高了燃油经济性。
附图说明
图1为本发明所提供发动机多态控制系统一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供发动机多态控制系统另一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明所提供发动机多态控制方法一种具体实施方式的流程图；
图4为本发明所提供发动机多态控制方法另一种具体实施方式的流程图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种单发行走式工程机械的发动机多态控制系统，当单发行走式工程机械的工作状态发生转换时，其输出模式随之进行相应的转换，保证了燃油经济性的提高。本发明的另一核心是提供一种发动机多态控制方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供发动机多态控制系统一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的发动机多态控制系统用于单发行走式工程机械，包括档位检测装置，该档位检测装置用于检测并判断发动机是否处于空档状态，以及根据传入的信号控制发动机输出模式的发动机状态控制装置。当档位检测装置检测到档位信号后，对其进行分析和判断，当判断出发动机处于空档状态时，单发行走式工程机械处于怠速运行状态，此时，上述发动机状态控制装置控制发动机并使其输出与工程机械工作状态相适应的轻载模式。
由于单发式汽车起重机在发动机空档时处于怠速运行状态，此时起重机所需的功率较小，发动机状态控制装置控制发动机并使其输出与此时的行驶状态相适应的外功率特性曲线，也即输出轻载模式。从而，避免了单发式汽车起重机在怠速运行状态中的燃油浪费，进而提高了燃油经济性，节约了成本。
还可以对本发明所提供的发动机多态控制系统进行进一步的改进。
请参考图2，图2为本发明所提供发动机多态控制系统另一种具体实施方式的结构示意图。
在上述具体实施方式的基础上，本发明所提供的发动机多态控制系统还可以进一步包括倾角检测装置，该倾角检测装置用于检测单发行走式工程机械的车身在其前进方向上的水平倾角，并将检测到的角度信号通过预定方案进行比较和判断，从而判断出此时车辆的行驶状态。
在发动机处于非空档状态下，上述倾角检测装置实时检测单发行走式工程机械的车身在前进方向上的水平倾角；当水平倾角大于或者等于第一倾角时，发动机状态控制装置控制发动机并使其输出适用于较大载荷工况的重载模式；当水平倾角小于或者等于第二倾角时，发动机状态控制装置控制发动机输出所述轻载模式；当水平倾角大于所述第二倾角并小于第二倾角时，发动机状态控制装置控制发动机输出适用于中等载荷工况的中载模式。
显然地，上述第一倾角的角度值大于第二倾角的角度值。
当单发行走式工程机械处于怠速运行或者下坡行驶状态时，所需功率较小，发动机输出与上述行驶状态相适应的外功率特性曲线，此时发动机的工作模式本文称为轻载模式。怠速运行时输出的轻载模式与下坡行驶时的轻载模式可以为同一模式，也即发动机所输出的外功率特性曲线可以相同，当然也可以有所不同。
上述倾角检测装置可以具体为倾角传感器，该种传感器检测方便，能够较好地实现对水平倾角的实时检测。
当然，上述倾角检测装置也不局限于倾角传感器，也可以为能够实现角度检测目的的其他车载仪器。
上述第一倾角的范围为8°～12°，第二倾角的范围为-12°～-8°。以上述角度范围作为倾角检测装置的参照角度，能够较好地实现行驶状态之间的及时转换，进一步提高了燃油经济性。
显然地，上述正角是指车辆处于上坡行驶状态时，车辆前进方向上车身与水平方向的夹角；相应地，上述负角是指车辆处于下坡状态时，车辆前进方向与水平方向的夹角。
上述单发行走式工程机械可以为存在不同行驶状态的车辆等工程机械，例如汽车起重机等。
除了上述发动机多态控制系统，本发明还提供一种发动机多态控制方法。
请参考图3，图3为本发明所提供发动机多态控制方法一种具体实施方式的流程图。
在一种具体实施方式中，本发明所提供的发动机多态控制方法具体包括以下步骤：
步骤S11：检测发动机的档位状态。
通过档位判断装置检测并判断发动机是否处空档状态。
步骤S12：判断发动机是否处于空档状态；如果发动机空档，转向步骤S13。
档位检测装置可以通过其管脚出的高低电平，并根据预先制定的方案，判断发动机是否处于空档状态。
步骤S13：控制发动机使其输出与当前行驶状态相适应的轻载模式。
上述档位检测装置判断结果为空档时，将空档信号传入发动机状态控制装置，从而控制发动机输出与之相适应的轻载模式。
由于单发行走式工程机械在发动机空档时处于怠速运行状态，此时起重机所需的功率较小，发动机状态控制装置控制发动机并使其输出与此时的行驶状态相适应的外功率特性曲线，也即输出轻载模式。从而，避免了单发行走式工程机械在怠速运行状态中的燃油浪费，进一步提高了燃油经济性，节约了成本。
在上述具体实施方式的基础上还可以对本发明所提供的发动机多态控制方法进行进一步的改进。
请参考图4，图4为本发明所提供发动机多态控制方法另一种具体实施方式的流程图。
在另一种具体实施方式中，本发明所提供的发动机多态控制方法可以包括以下几个步骤：
步骤S21：检测发动机的档位状态。
步骤S22：判断发动机是否处于空档状态；如果发动机空档，转向步骤S23。
步骤S23：控制发动机使其输出所述轻载模式。
上述各步骤与第二种具体实施方式相同，在此不再赘述。当步骤S22中判断发动机为非空档时，转入下一步骤。
步骤S24：检测单发行走式工程机械的车身在前进方向上的水平倾角；
步骤S25：比较上述水平倾角与第一倾角以及第二倾角的大小；当所述水平倾角大于或者等于第一倾角时，转向步骤S251，当所述水平倾角小于或者等于第二倾角时，转入步骤S252，当所述水平倾角小于第一倾角且大于第二倾角时，转入步骤S253。
步骤S251：控制发动机输出适用于较大载荷工况的重载模式。
步骤S252：控制发动机输出适用于较小载荷工况的轻载模式。
步骤S253：控制发动机输出适用于中等载荷工况的中载模式。
需要指出的是，上述取力信号、空档信号等的测量和判断均可以通过传感器管脚处的高低电平以及预先制定的方案做出；当然，也可以通过能够实现本发明目的的其他控制方式实现。
上述水平倾角可以通过倾角传感器检测，从而迅速准确的得到水平倾角的测量值，当然也可以通过其他方式对水平倾角进行测量。
还可以将滤波算法融入水平倾角的测量和判断中去，从而进一步提高水平倾角的检测精度。
上述第一倾角的范围可以为8°～12°，第二倾角的范围为-12°～-8°，以上述角度范围作为倾角检测装置的参照角度，从而较好地实现行驶状态之间的及时转换，进一步提高了燃油经济性。
以上对本发明所提供的一种发动机多态控制装置及其控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1、一种发动机多态控制系统，用于单发行走式工程机械，其特征在于，包括：
档位判断装置，用于检测发动机是否处于空档状态；
发动机状态控制装置，根据输入的信号控制发动机的输出模式；
当所述档位判断装置判断出发动机处于空档时，所述发动机状态控制装置控制所述发动机输出适用于较小载荷工况的轻载模式。
2、根据权利要求1所述的发动机多态控制系统，其特征在于，还包括倾角检测装置；在发动机处于非空档状态下，所述倾角检测装置实时检测所述单发行走式工程机械的车身在前进方向上的水平倾角；
当所述水平倾角大于或者等于第一倾角时，发动机状态控制装置控制发动机输出适用于较大载荷工况的重载模式；
当所述水平倾角小于或者等于第二倾角时，所述发动机状态控制装置控制发动机输出所述轻载模式；所述第二倾角小于第一倾角；
当所述水平倾角大于所述第二倾角并小于所述第一倾角时，所述发动机状态控制装置控制发动机输出适用于中等载荷工况的中载模式。
3、根据权利要求2所述的发动机多态控制系统，其特征在于，所述第一倾角的范围为8°～12°，所述第二倾角的范围为-12°～-8°。
4、根据权利要求3所述的发动机多态控制系统，其特征在于，所述倾角检测装置为倾角传感器。
5、一种单发行走式工程机械，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的发动机多态控制系统。
6、一种发动机多态控制方法，用于单发行走式工程机械，包括以下步骤：
11)检测发动机的档位状态；
12)判断发动机是否处于空档状态；如果发动机空档，转向步骤13)；
13)控制发动机使其输出适用于较轻载荷工况的轻载模式。
7、根据权利要求6所述的发动机多态控制方法，其特征在于，在步骤12)中，如果发动机非空档，转向步骤14)：
14)检测所述单发式汽车起重机的车身在前进方向上的水平倾角；
15)将所述水平倾角与第一倾角以及小于所述第一倾角的第二倾角进行比较；当所述水平倾角大于或者等于第一倾角时，转向步骤151)，当所述水平倾角小于或者等于第二倾角时，转向步骤152)，当所述路面倾角小于第一倾角且大于第二倾角时，转向步骤153)；
151)控制发动机输出适用于较大载荷工况的重载模式；
152)控制发动机输出适用于较小载荷工况的轻载模式；
153)控制发动机输出适用于中等载荷工况的中载模式。
8、根据权利要求7所述的发动机多态控制方法，其特征在于，所述第一倾角的范围为8°～12°，所述第二倾角的范围为-12°～-8°。
9、根据权利要求8所述的发动机多态控制方法，其特征在于，所述水平倾角通过倾角传感器检测。
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| CNA2009101511501A CN101608580A (zh) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | 一种发动机多态控制系统及其控制方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103552929A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-02-05 | 徐工集团工程机械股份有限公司 | 基于负载的履带起重机发动机控制方法和装置 |
| CN107503850A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-22 | 潍柴西港新能源动力有限公司 | 基于载重的发动机外特性自动选择装置及自动选择方法 |
| CN107882643A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-04-06 | 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 | 一种汽车发动机节油控制系统及方法 |
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