CN105464819A - 压路机的发动机控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压路机的发动机控制系统和方法，上述系统包括：负载检测单元，用于检测压路机的整车负载，根据整车负载生成目标扭矩；转速设置单元，用于设置发动机转速为预设转速；ECU，根据预设转速计算预设扭矩，比较目标扭矩与预设扭矩，若目标扭矩大于预设扭矩，控制发动机的转速小于预设转速，若目标扭矩小于预设扭矩，控制发动机的转速大于预设转速。通过上述技术方案，采用ECU来调整压路机的发动机转速，相对于机械结构具有精度高、响应快的优点，可以保证压路机在遇到负载变化时，快速稳定转速，进而保证对于路面的压实效果。

Description

压路机的发动机控制系统和方法
技术领域
本发明涉及压路机技术领域，具体而言，涉及一种压路机的发动机控制系统和一种压路机的发动机控制方法。
背景技术
压路机广泛用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业，为保证压路机压实作业效果，要求其发动机转速波动尽量小甚至是恒转速输出。
现有压路机配套的发动机，在压实过程中或遇到不同工况，在负荷突变或开启振动时，其发动机输出的力矩不能自动适应本身的载荷变化，因此为保证转速的稳定，发动机必须依靠调速器进行调节。
调速器主要为机械结构，其感应元件将会根据柴油机负荷的变化转换成机械量，用以调节供油设备，自动增减喷油泵的供油量，使柴油机能够以相对稳定的转速运行，确保压路机的压实效果。由于现有的调速器都采用机械结构，存在控制精密性差，调整喷油量不够精确，机械结构响应慢等缺点，会导致发动机转速波动时间长，压路机发动机转速较长时间不稳定，并且在负载变化后达不到原设定值，从而影响压路机压实效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何提高压路机的发动机转速调整的精确度以及速度。
为此目的，本发明提出了一种压路机的发动机控制系统，包括：
负载检测单元，用于检测压路机的整车负载，根据所述整车负载生成目标扭矩；
转速设置单元，用于设置发动机转速为预设转速；
ECU(控制器)，根据所述预设转速计算预设扭矩，比较所述目标扭矩与所述预设扭矩，若所述目标扭矩大于所述预设扭矩，控制所述发动机的转速小于所述预设转速，若所述目标扭矩小于所述预设扭矩，控制所述发动机的转速大于所述预设转速。
优选地，上述系统还包括：
远程踏板单元，连接至所述转速设置单元和所述ECU，用于将所转速设置单元设置的预设转速数据发送至所述ECU，所述ECU控制所述发动机的转速为所述预设转速。
优选地，所述远程踏板单元包括：第一远程踏板和第二远程踏板，所述第一远程踏板向所述ECU传输第一信号，所述第二远程踏板向所述ECU传输第二信号，
所述ECU用于判断所述第一信号的电压与所述第二信号的电压的比值是否等于预设比值，若不等于所述预设比值，则生成提示信息。
优选地，所述转速设置单元包括：
旋钮开关和/或点开关组，用于设置所述发动机的转速，
其中，所述点开关组包括第一点开关、第二点开关、第三点开关和第四点开关，
所述第一点开关用于连续或间断提升所述发动机的转速；
所述第二点开关用于连续或间断降低所述发动机的转速；
所述第三点开关用于开启设置所述发动机的转速的功能；
所述第四点开关用于关闭设置所述发动机的转速的功能。
优选地，所述ECU通过调整所述发动机喷油嘴的喷油量，控制所述发动机的转速小于或大于所述预设转速，控制所述发动机的转速大于所述预设转速。
本发明还提出了一种压路机的发动机控制方法，包括：
负载检测单元检测压路机的整车负载，根据所述整车负载生成目标扭矩；
转速设置单元设置发动机转速为预设转速；
ECU根据所述预设转速计算预设扭矩，比较所述目标扭矩与所述预设扭矩，若所述目标扭矩大于所述预设扭矩，控制所述发动机的转速小于所述预设转速，若所述目标扭矩小于所述预设扭矩，控制所述发动机的转速大于所述预设转速。
优选地，转速设置单元通过远程踏板单元将设置的预设转速数据发送至所述ECU，以使所述ECU控制所述发动机的转速为所述预设转速。
优选地，上述方法还包括：
所述ECU判断所述远程踏板单元中第一远程踏板的信号电压与第二远程踏板的信号电压的比值是否等于预设比值，若不等于所述预设比值，则生成提示信息。
优选地，所述转速设置单元通过旋钮开关和/或点开关组设置所述发动机的转速，
其中，所述转速设置单元通过所述点开关组中的第一点开关连续或间断提升所述发动机的转速；
通过所述点开关组中的第二点开关连续或间断降低所述发动机的转速；
通过所述点开关组中的第三点开关开启设置所述发动机的转速的功能；
通过所述点开关组中的第四点开关关闭设置所述发动机的转速的功能。
优选地，所述ECU通过调整所述发动机喷油嘴的喷油量，控制所述发动机的转速小于或大于所述预设转速，控制所述发动机的转速大于所述预设转速。
通过上述技术方案，采用ECU来调整压路机的发动机转速，相对于机械结构具有精度高、响应快的优点，可以保证压路机在遇到负载变化时，快速稳定转速，进而保证对于路面的压实效果。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的发动机控制系统的示意框图；
图2示出了根据本发明一个实施例的踏板与ECU的连接结构示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的控制信号流向示意图；
图4示出了根据本发明一个实施例的发动机控制方法的示意流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，根据本发明一个实施例的发动机控制系统10，包括：
负载检测单元11，用于检测压路机的整车负载，根据整车负载生成目标扭矩；
转速设置单元12，用于设置发动机转速为预设转速；
ECU13，根据预设转速计算预设扭矩，比较目标扭矩与预设扭矩，若目标扭矩大于预设扭矩，控制发动机的转速小于预设转速，若目标扭矩小于预设扭矩，控制发动机的转速大于预设转速。
本实施例的发动机为电控发动机，其配有ECU，ECU可以准确地对压路机的负载变化做出反应，通过恒转速控制逻辑精准控制发动机转速的增减。
由于ECU为电子控制元件相比机械结构控制精度高，响应快，因此在发动机在遇到负载变化后可以迅速恢复稳定转速，进一步还可以保证发动机的转速与之前设定的预设转速一致，从而确保压路机对于路面的压实效果。
本实施例中的ECU具备运算与控制的功能，发动机在运行时，ECU可以采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，控制被控对象(例如发动机)的工作。还实现对存储器、输入/输出接口以及其它外部电路的控制。
优选地，上述系统还包括：
远程踏板单元14，连接至转速设置单元和ECU13，用于将所转速设置单元设置的预设转速数据发送至ECU13，ECU13控制发动机的转速为预设转速。
如图2所示，优选地，远程踏板单元14包括：第一远程踏板141和第二远程踏板142，第一远程踏板141向ECU13传输第一信号，第二远程踏板142向ECU13传输第二信号，
ECU13用于判断第一信号的电压与第二信号的电压的比值是否等于预设比值，若不等于预设比值，则生成提示信息。
第一远程踏板和第二远程踏板分别连接到ECU的对应针脚，以第一远程踏板为例，针脚X1-24可以为第一远程踏板提供一个电压信号，在第一远程踏板内设置有一个可控分压元件(例如可变电阻器)，可控分压元件根据预设转速数据改变分压量，使得与预设转速数据相关的一个分压量传输至ECU的X1-07针脚，其中X1-25针脚可以接地。
ECU可以根据第一信号或第二信号确定预设转速。一般情况下可以预先设置第一信号的电压与第二信号的电压的比值为一个恒定值，例如为2/1，当两个电压的比值不等于2/1时，可以判定输入的预设速度数据可能存在问题，因此可以生成提示信息提醒操作人员，以免操作人员输入的预设转速与ECU接收到的预设转速不一致，导致压实效果不佳。从而通过两个远程踏板完成对输入的预设速度数据校验。
上述实施例中的发动机可以根据用户预先设置的预设速度运行，从而无需用户脚踏住驱动油门，只需要操作方向盘即可。上述发动机还可以根据用户实时的控制运行，例如用户在踩动驱动油门时，可以通过第一加速踏板143和第二加速踏板144向ECU传输加速信号，进而提高发动机转速。与第一远程踏板141和第二远程踏板142类似，通过第一加速踏板143和第二加速踏板144也可以对加速信号进行校验。
优选地，转速设置单元12包括：
旋钮开关121和/或点开关组122，用于设置发动机的转速，
其中，点开关组包括第一点开关、第二点开关、第三点开关和第四点开关，
第一点开关用于连续或间断提升发动机的转速；
第二点开关用于连续或间断降低发动机的转速；
第三点开关用于开启设置发动机的转速的功能；
第四点开关用于关闭设置发动机的转速的功能。
电开关组中每个电开关的具体功能如表1所示：
表1
根据本实施例，可以灵活地调整发动机的转速，便于用户根据实际路况进行灵活地操作，以使得压路机的压实效果更符合实际路况。
如图3所示，优选地，ECU13通过调整发动机喷油嘴的喷油量，控制发动机的转速小于或大于预设转速，控制发动机的转速大于预设转速。例如在负荷变大时增加喷油量，在负荷变小时减少喷油量，使发动机转速迅速恢复到负载变化之前的预设转速，进而使压路机的行走/液压系统得到一个稳定输出。
根据恒转速控制逻辑可以准确地控制喷油器的增减，从而大大降低压路机的油耗，降低发动机排放污染量，有利于环境保护。
如图4所示，本发明还提出了一种压路机的发动机控制方法，包括：
S1，负载检测单元检测压路机的整车负载，根据整车负载生成目标扭矩；
S2，转速设置单元设置发动机转速为预设转速；
S3，ECU根据预设转速计算预设扭矩，比较目标扭矩与预设扭矩，若目标扭矩大于预设扭矩，控制发动机的转速小于预设转速，若目标扭矩小于预设扭矩，控制发动机的转速大于预设转速。
优选地，转速设置单元通过远程踏板单元将设置的预设转速数据发送至ECU，以使ECU控制发动机的转速为预设转速。
优选地，上述方法还包括：
ECU判断远程踏板单元中第一远程踏板的信号电压与第二远程踏板的信号电压的比值是否等于预设比值，若不等于预设比值，则生成提示信息。
优选地，转速设置单元通过旋钮开关和/或点开关组设置发动机的转速，
其中，转速设置单元通过点开关组中的第一点开关连续或间断提升发动机的转速；
通过点开关组中的第二点开关连续或间断降低发动机的转速；
通过点开关组中的第三点开关开启设置发动机的转速的功能；
通过点开关组中的第四点开关关闭设置发动机的转速的功能。
优选地，ECU通过调整发动机喷油嘴的喷油量，控制发动机的转速小于或大于预设转速，控制发动机的转速大于预设转速。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到现有技术中，通过机械调整压路机的发动机转速，难以快速且精确地调整。通过本发明的技术方案，采用ECU来调整压路机的发动机转速，相对于机械结构具有精度高、响应快的优点，可以保证压路机在遇到负载变化时，快速稳定转速，进而保证对于路面的压实效果。
在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压路机的发动机控制系统，其特征在于，包括：
负载检测单元，用于检测压路机的整车负载，根据所述整车负载生成目标扭矩；
转速设置单元，用于设置发动机转速为预设转速；
ECU，根据所述预设转速计算预设扭矩，比较所述目标扭矩与所述预设扭矩，若所述目标扭矩大于所述预设扭矩，控制所述发动机的转速小于所述预设转速，若所述目标扭矩小于所述预设扭矩，控制所述发动机的转速大于所述预设转速。
2.根据权利要求1所述的压路机的发动机控制系统，其特征在于，还包括：
远程踏板单元，连接至所述转速设置单元和所述ECU，用于将所转速设置单元设置的预设转速数据发送至所述ECU，所述ECU控制所述发动机的转速为所述预设转速。
3.根据权利要求2所述的压路机的发动机控制系统，其特征在于，所述远程踏板单元包括：第一远程踏板和第二远程踏板，所述第一远程踏板向所述ECU传输第一信号，所述第二远程踏板向所述ECU传输第二信号，
所述ECU用于判断所述第一信号的电压与所述第二信号的电压的比值是否等于预设比值，若不等于所述预设比值，则生成提示信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压路机的发动机控制系统，其特征在于，所述转速设置单元包括：
旋钮开关和/或点开关组，用于设置所述发动机的转速，
其中，所述点开关组包括第一点开关、第二点开关、第三点开关和第四点开关，
所述第一点开关用于连续或间断提升所述发动机的转速；
所述第二点开关用于连续或间断降低所述发动机的转速；
所述第三点开关用于开启设置所述发动机的转速的功能；
所述第四点开关用于关闭设置所述发动机的转速的功能。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的压路机的发动机控制系统，其特征在于，所述ECU通过调整所述发动机喷油嘴的喷油量，控制所述发动机的转速小于或大于所述预设转速，控制所述发动机的转速大于所述预设转速。
6.一种压路机的发动机控制方法，其特征在于，包括：
负载检测单元检测压路机的整车负载，根据所述整车负载生成目标扭矩；
转速设置单元设置发动机转速为预设转速；
ECU根据所述预设转速计算预设扭矩，比较所述目标扭矩与所述预设扭矩，若所述目标扭矩大于所述预设扭矩，控制所述发动机的转速小于所述预设转速，若所述目标扭矩小于所述预设扭矩，控制所述发动机的转速大于所述预设转速。
7.根据权利要求6所述的压路机的发动机控制方法，其特征在于，转速设置单元通过远程踏板单元将设置的预设转速数据发送至所述ECU，以使所述ECU控制所述发动机的转速为所述预设转速。
8.根据权利要求7所述的压路机的发动机控制方法，其特征在于，还包括：
所述ECU判断所述远程踏板单元中第一远程踏板的信号电压与第二远程踏板的信号电压的比值是否等于预设比值，若不等于所述预设比值，则生成提示信息。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的压路机的发动机控制方法，其特征在于，所述转速设置单元通过旋钮开关和/或点开关组设置所述发动机的转速，
其中，所述转速设置单元通过所述点开关组中的第一点开关连续或间断提升所述发动机的转速；
通过所述点开关组中的第二点开关连续或间断降低所述发动机的转速；
通过所述点开关组中的第三点开关开启设置所述发动机的转速的功能；
通过所述点开关组中的第四点开关关闭设置所述发动机的转速的功能。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的压路机的发动机控制方法，其特征在于，所述ECU通过调整所述发动机喷油嘴的喷油量，控制所述发动机的转速小于或大于所述预设转速，控制所述发动机的转速大于所述预设转速。
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