CN102733961B - 工程机械及发动机的挡位与转速的标定方法、装置、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种工程机械及发动机的挡位与转速的标定方法、装置、系统，所述标定方法中利用电机驱动发动机的油门开度改变来调节所述发动机的转速，包括步骤：发送控制信号给电机；接收检测的所述发动机的实际转速；判断所述检测的所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内；若所述差值在所述预定范围内，则接收检测的所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值；若所述差值在所述预定范围外，则调整所述控制信号，并返回上述发送控制信号给电机的步骤。采用以上方案调试时间短、标定效率高。
Description
技术领域
本发明涉及发动机的挡位与转速标定技术，具体涉及一种工程机械，还涉及一种发动机的挡位与转速的标定方法、装置、系统。
背景技术
工程机械所使用的发动机根据工作动力需求及节能需要一般预设有多个挡位，每个挡位对应发动机的某个特定工作转速值，该特定工作转速值称为该挡位的目标转速，该多个挡位的设置提供了从低速到高速的多种发动机输出功率选择。
现有技术中，发动机的挡位与转速的标定是通过人工调节，存在调试时间长、标定效率低、标定误差大、人工劳动强度大等缺陷。
发明内容
本发明提供一种工程机械及发动机的挡位与转速的标定方法、装置、系统，能够解决现有技术中通过人工调节存在的调试时间长、标定效率低、标定误差大、人工劳动强度大等缺陷。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种发动机的挡位与转速的标定方法，所述标定方法中利用电机驱动发动机的油门开度改变来调节所述发动机的转速，所述标定方法包括步骤：
发送控制信号给电机；
接收检测的所述发动机的实际转速；
判断所述检测的所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内；
若所述差值在所述预定范围内，则接收检测的所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值；
若所述差值在所述预定范围外，则调整所述控制信号，并返回上述发送控制信号给电机的步骤。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种发动机的挡位与转速的标定装置，
所述标定装置用于发送控制信号给电机以驱动发动机的油门开度改变来调节所述发动机的转速；
其中，所述标定装置接收所述发动机的实际转速并判断所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内；
若所述差值在所述预定范围内，则接收所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值；
若所述差值在所述预定范围外，则调整所述控制信号直到所述发动机的实际转速与所述待标定挡位的目标转速的差值在所述预定范围内。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种发动机的挡位与转速的标定系统，所述标定系统利用电机驱动发动机的油门开度改变来调节所述发动机的转速，所述标定系统包括：
控制器，用于发送控制信号给电机；
转速传感器，用于检测所述发动机的实际转速；
位置传感器，用于检测所述电机的变化量；
其中，所述控制器接收所述转速传感器检测的所述发动机的实际转速并判断所述检测的所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内，
若所述差值在所述预定范围内，则接收所述位置传感器检测的所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值，
若所述差值在所述预定范围外，则调整所述控制信号直到所述发动机的实际转速与所述待标定挡位的目标转速的差值在所述预定范围内。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种工程机械，所述工程机械采用上述的发动机的挡位与转速的标定系统进行挡位标定。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明公开的发动机的挡位与转速的标定方法及装置通过判断检测的发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内来调整发送给电机的控制信号以确定待标定挡位的标定值，其调试时间短、标定效率高、标定误差小，大大降低了调试员工的劳动强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
图1是根据本发明一优选实施例的发动机的挡位与转速的标定方法的流程图；
图2是图1中所示的发动机的挡位与转速的标定方法的子步骤的流程图；
图3是根据本发明一优选实施例的发动机的挡位与转速的标定装置的示意框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1是根据本发明一优选实施例的发动机的挡位与转速的标定方法的流程图。本发明实施例提供的发动机的挡位与转速的标定方法中利用电机驱动发动机的油门开度改变来调节所述发动机的转速，如图1所示，本发明实施例提供的发动机的挡位与转速的标定方法包括如下步骤：
步骤S100，发送控制信号给电机。在本步骤中，可利用本领域公知的各种控制器来发送控制信号给电机。
步骤S200，接收检测的所述发动机的实际转速。在本步骤中，通过控制器来接收检测的所述发动机的实际转速，其中，所述发动机的实际转速可利用本领域公知的各种转速传感器检测。
步骤S300，判断所述检测的所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内。在本步骤中，通过控制器来判断所述检测的所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内，其中，待标定挡位的目标转速可通过例如键盘等输入装置预先输入到控制器中。
步骤S400，若所述差值在预定范围内，则接收检测的所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值。在本步骤中，电机的变化量可利用本领域公知的各种位置传感器检测。具体地，电机的变化量可为采用直线电机时直线电机的驱动杆的位置反馈，其中，直线电机的驱动杆缩回时将拉伸油门拉线使油门开度增大进而使发动机的转速上升，直线电机的驱动杆伸出时将缩回油门拉线使油门开度减小进而使发动机的转速下降。或者，电机的变化量可为采用步进电机时步进电机的步进量。当然，本发明实施例提供的发动机的挡位与转速的标定方法并不限于基于电机的变化量来标定，其亦可基于油门拉线的位置来标定，其原理相同，此处不详述。
步骤S500，若所述差值在所述预定范围外，则调整所述控制信号并返回上述发送控制信号给电机的步骤。在本步骤中，所述差值在所述预定范围外包括两种情况：一是所述检测的所述发动机的实际转速小于所述待标定挡位的目标转速；二是所述检测的所述发动机的实际转速大于所述待标定挡位的目标转速。若所述检测的所述发动机的实际转速小于所述待标定挡位的目标转速，则增大所述控制信号使所述电机驱动所述油门开度增大进而使所述发动机的转速上升；若所述检测的所述发动机的实际转速大于所述待标定挡位的目标转速，则减小所述控制信号使所述电机驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降。值得一提的是，所述预定范围可根所需要设定是否包括该范围值两端的本数。
在备选实施例中，步骤S500进一步包括：若所述检测的所述发动机的实际转速小于所述待标定挡位的目标转速，以第一变化量驱动所述油门开度增大进而使所述发动机的转速上升；若所述检测的所述发动机的实际转速大于所述待标定挡位的目标转速，以第二变化量驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降；其中，所述第一变化量大于所述第二变化量。下文中将具体介绍该实施例。
本发明实施例公开的发动机的挡位与转速的标定方法及装置通过判断检测的发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内来调整发送给电机的控制信号以确定待标定挡位的标定值，其调试时间短、标定效率高、标定误差小，大大降低了调试员工的劳动强度。
具体而言，请一并参阅图2，图2是图1中所示的发动机的挡位与转速的标定方法的子步骤的流程图。如图2所示，图1中所示的步骤S500“调整所述控制信号”进一步包括如下步骤：
步骤S510，减小所述控制信号使所述电机驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降至低于所述待标定挡位的目标转速。在本步骤中，所述电机为直线电机时，可通过伸出直线电机的驱动杆来缩回油门拉线使油门开度减小。
步骤S520，增大所述控制信号使所述电机以第一变化量驱动所述油门开度增大进而使所述发动机的转速上升。在本步骤中，可设定所述第一变化量的范围为所述电机变化量范围的5%至15%，在优选实施例中，可设定所述第一变化量的范围为所述电机变化量范围的10%。
步骤S530，延迟一段时间后再判断所述检测的所述发动机的实际转速是否大于所述待标定挡位的目标转速。在本步骤中，可设定所述一段时间的范围为1秒至4秒。若所述检测的所述发动机的实际转速小于或等于所述待标定挡位的目标转速，则返回所述步骤S520。
步骤S540，若所述检测的所述发动机的实际转速大于所述待标定挡位的目标转速，则减小所述控制信号使所述电机以第二变化量驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降。在本步骤中，可设定所述第二变化量的范围为所述电机变化量范围的0.5%至1.5%，在优选实施例中，可设定所述第二变化量的范围为所述电机变化量范围的1%。
步骤S550，延迟一段时间后再判断所述差值是否在所述预定范围内。在本步骤中，可设定所述一段时间的范围为1秒至4秒，可设定所述预定范围为所述待标定挡位的目标转速的3%以内。若所述差值在所述预定范围外，则返回所述步骤S540。
步骤S560，若所述差值在所述预定范围内，则接收检测的所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值。
在本发明实施例中，所述第一变化量大于所述第二变化量，其中，以较大的第一变化量驱动所述油门开度增大可以快速锁定标定范围，而以较小的第二变化量驱动所述油门开度减小可保证标定值的最大误差不大于较小的第二变化量。
本发明实施例还提供一种发动机的挡位与转速的标定装置（未图示），所述标定装置用于发送控制信号给电机以驱动发动机的油门开度改变来调节所述发动机的转速。
其中，所述标定装置接收所述发动机的实际转速并判断所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内；
若所述发动机的实际转速与所述待标定挡位的目标转速的差值在所述预定范围内，则接收所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值；
若所述发动机的实际转速与所述待标定挡位的目标转速的差值在所述预定范围外，则调整所述控制信号直到所述发动机的实际转速与所述待标定挡位的目标转速的差值在所述预定范围内。
其中，所述发动机的实际转速可利用本领域公知的各种转速传感器检测，所述电机的变化量可利用本领域公知的各种位置传感器检测。
本发明实施例还提供一种发动机的挡位与转速的标定系统。请一并参阅图3，图3是根据本发明一优选实施例的发动机的挡位与转速的标定系统的示意框图。
如图3所示，本发明实施例提供一种发动机的挡位与转速的标定系统100，所述标定系统100利用电机110驱动发动机200的油门开度改变来调节所述发动机200的转速，所述标定系统100包括转速传感器120、位置传感器130以及控制器140。
所述控制器140用于发送控制信号给电机110。
所述转速传感器120可安装在所述发动机200上，用于检测所述发动机200的实际转速。
所述位置传感器130可安装在所述电机110上，用于检测所述电机110的变化量。
其中，所述控制器140、接收所述转速传感器120检测的所述发动机200的实际转速并判断所述检测的所述发动机200的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内，若所述检测的所述发动机200的实际转速与所述待标定挡位的目标转速的差值在所述预定范围内，则接收所述位置传感器130检测的所述电机110的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值，若所述检测的所述发动机200的实际转速与所述待标定挡位的目标转速的差值在所述预定范围外，则调整所述控制信号直到所述发动机200的实际转速与所述待标定挡位的目标转速的差值在所述预定范围内。其中，所述待标定挡位的目标转速预先设定并存储于所述控制器140内。
在具体实施例中，所述电机110可为直线电机，相应的，所述变化量为所述直电机的驱动杆的伸出和缩回的位置；或者，所述电机110可为步进电机，所述变化量为所述步进电机的步进量。
本发明实施例还提供一种工程机械（未图示），所述工程机械采用上述的发动机的挡位与转速的标定系统进行挡位标定。
综上所述，本领域技术人员容易理解，本发明公开的工程机械及发动机的挡位与转速的标定方法、装置、系统通过判断检测的发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内来调整发送给电机的控制信号以确定待标定挡位的标定值，其调试时间短、标定效率高、标定误差小，大大降低了调试员工的劳动强度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种发动机的挡位与转速的标定方法，其特征在于，所述标定方法中利用电机驱动发动机的油门开度改变来调节所述发动机的转速，所述标定方法包括步骤：
发送控制信号给电机；
接收检测的所述发动机的实际转速；
判断所述检测的所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内，若所述差值在所述预定范围内，则接收检测的所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值，若所述差值在所述预定范围外，则调整所述控制信号，并返回上述发送控制信号给电机的步骤；
在所述调整所述控制信号的步骤中：
减小所述控制信号使所述电机驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降至低于所述待标定挡位的目标转速；
增大所述控制信号使所述电机以第一变化量驱动所述油门开度增大进而使所述发动机的转速上升；
延迟一段时间后再判断所述检测的所述发动机的实际转速是否大于所述待标定挡位的目标转速；
若所述检测的所述发动机的实际转速大于所述待标定挡位的目标转速，则减小所述控制信号使所述电机以第二变化量驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降；
延迟一段时间后再判断所述差值是否在所述预定范围内；
若所述差值在所述预定范围内，则接收检测的所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值；
其中，所述第一变化量大于所述第二变化量。
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，
在所述以第一变化量驱动所述油门开度增大进而使所述发动机的转速上升的步骤中，设定所述第一变化量的范围为所述电机的变化量范围的5％至15％；
在所述以第二变化量驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降的步骤中，设定所述第二变化量的范围为所述电机的变化量范围的0.5％至1.5％。
3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，在所述判断所述检测的所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内的步骤中，设定所述预定范围为所述待标定挡位的目标转速的3％以内。
4.一种发动机的挡位与转速的标定装置，其特征在于，
所述标定装置用于发送控制信号给电机以驱动发动机的油门开度改变来调节所述发动机的转速；
其中，所述标定装置接收所述发动机的实际转速并判断所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内；
若所述差值在所述预定范围内，则接收所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值；
若差值在所述预定范围外，则调整所述控制信号直到所述发动机的实际转速与所述待标定挡位的目标转速的差值在所述预定范围内；
在所述调整所述控制信号的步骤中：
减小所述控制信号使所述电机驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降至低于所述待标定挡位的目标转速；
增大所述控制信号使所述电机以第一变化量驱动所述油门开度增大进而使所述发动机的转速上升；
延迟一段时间后再判断所述检测的所述发动机的实际转速是否大于所述待标定挡位的目标转速；
若所述检测的所述发动机的实际转速大于所述待标定挡位的目标转速，则减小所述控制信号使所述电机以第二变化量驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降；
延迟一段时间后再判断所述差值是否在所述预定范围内；
若所述差值在所述预定范围内，则接收检测的所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值；
其中，所述第一变化量大于所述第二变化量。
5.一种发动机的挡位与转速的标定系统，其特征在于，所述标定系统利用电机驱动发动机的油门开度改变来调节所述发动机的转速，所述标定系统包括：
控制器，用于发送控制信号给电机；
转速传感器，用于检测所述发动机的实际转速；
位置传感器，用于检测所述电机的变化量；
其中，所述控制器接收所述转速传感器检测的所述发动机的实际转速并判断所述检测的所述发动机的实际转速与待标定挡位的目标转速的差值是否在预定范围内，
若所述差值在所述预定范围内，则接收所述位置传感器检测的所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值，
若所述差值在所述预定范围外，则调整所述控制信号直到所述发动机的实际转速与所述待标定挡位的目标转速的差值在所述预定范围内；
在所述调整所述控制信号的步骤中：
减小所述控制信号使所述电机驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降至低于所述待标定挡位的目标转速；
增大所述控制信号使所述电机以第一变化量驱动所述油门开度增大进而使所述发动机的转速上升；
延迟一段时间后再判断所述检测的所述发动机的实际转速是否大于所述待标定挡位的目标转速；
若所述检测的所述发动机的实际转速大于所述待标定挡位的目标转速，则减小所述控制信号使所述电机以第二变化量驱动所述油门开度减小进而使所述发动机的转速下降；
延迟一段时间后再判断所述差值是否在所述预定范围内；
若所述差值在所述预定范围内，则接收检测的所述电机的变化量并记录为所述待标定挡位的标定值；
其中，所述第一变化量大于所述第二变化量。
6.根据权利要求5所述的标定系统，其特征在于，所述转速传感器安装在所述发动机上，所述位置传感器安装在所述电机上，所述待标定挡位的目标转速预先设定并存储于所述控制器内。
7.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械采用根据权利要求5或6所述的发动机的挡位与转速的标定系统进行挡位标定。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |