CN107795394A - 用于控制发动机的方法、控制装置和工程车辆 - Google Patents

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陶永生
孙志刚
董金芳
冯虎
杨军民
井然
孔军
王浩
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Abstract

本发明公开一种用于控制发动机的方法、控制装置和工程车辆，涉及控制领域。其中在发动机工作的情况下，若发动机当前转速值大于相应临界转速值，根据相应的辅助扭矩曲线确定与发动机当前转速值相对应的扭矩值，其中临界转速值和辅助扭矩曲线与当前工况相关联，在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上各扭矩值均小于临界转速值对应的扭矩；根据发动机当前的转速、以及根据辅助扭矩曲线确定的扭矩值确定相应的控制参数，将控制参数提供给发动机，以便发动机按照控制参数进行工作。本发明在实际工作中降低扭矩点对应的转速，从而有效降低发动机的磨损和噪音水平，并使燃油消耗更低、保养时间间隔和寿命更长。

Description

用于控制发动机的方法、控制装置和工程车辆
技术领域
本发明涉及控制领域，特别涉及一种用于控制发动机的方法、控制装置和工程车辆。
背景技术
目前，摊铺机基本上由柴油发动机直接驱动。为使发动机提供足够的功率，其功率和转速通常是固定的，在这种情况下，摊铺机需要在其最大规格界限下进行工作。
为了使摊铺机能够在规格限以下进行工作，目前制造商通常采用的方案是通过减少发动机转速来满足实际需求。
但是由于发动机自身的扭矩特性曲线无法进行调整，因此在实际工作中无法通过调整发动机的转速来匹配功率和转速的真实需求。
发明内容
本发明实施例提供一种用于控制发动机的方法、控制装置和工程车辆，通过调整发动机自身的扭矩特性曲线，使得在实际工作中降低扭矩点对应的转速，从而有效降低发动机的磨损和噪音水平，并使燃油消耗更低、保养时间间隔和寿命更长。
根据本发明的一个方面，提供一种用于控制发动机的方法，包括：
在发动机工作的情况下，实时检测发动机当前的工况和转速值；
在发动机当前转速值大于相应临界转速值的情况下，根据相应的辅助扭矩曲线确定与发动机当前转速值相对应的扭矩值，其中临界转速值和辅助扭矩曲线与当前工况相关联，在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上各扭矩值均小于临界转速值对应的扭矩；
根据发动机当前的转速、以及根据辅助扭矩曲线确定的扭矩值确定相应的控制参数；
将控制参数提供给发动机，以便发动机按照控制参数进行工作。
在一个实施例中，在发动机当前转速值等于相应临界转速值的情况下，将发动机当前转速值增加预定增量以得到工作转速；
根据相应的辅助扭矩曲线确定与工作转速相对应的扭矩值；
然后执行根据发动机当前的转速、以及根据辅助扭矩曲线确定的扭矩值确定相应的控制参数的步骤。
在一个实施例中，辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线在不大于临界转速值的区域内重合。
在一个实施例中，辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线在发动机的额定转速处具有相同的扭矩。
在一个实施例中，在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上的扭矩值随着发动机转速值的增大而减小。
根据本发明的另一方面，提供一种用于控制发动机的控制装置，包括检测模块、查询模块、控制参数模块和发送模块，其中：
检测模块，用于在发动机工作的情况下，实时检测发动机当前的工况和转速值；
查询模块，用于在发动机当前转速值大于相应临界转速值的情况下，根据相应的辅助扭矩曲线确定与发动机当前转速值相对应的扭矩值，其中临界转速值和辅助扭矩曲线与当前工况相关联，在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上各扭矩值均小于临界转速值对应的扭矩；
控制参数模块，用于根据发动机当前的转速、以及根据辅助扭矩曲线确定的扭矩值确定相应的控制参数；
发送模块，用于将控制参数提供给发动机，以便发动机按照控制参数进行工作。
在一个实施例中，上述控制装置还包括调整模块，其中：
调整模块，用于在发动机当前转速值等于相应临界转速值的情况下，将发动机当前转速值增加预定增量以得到工作转速，
查询模块还用于根据相应的辅助扭矩曲线确定与工作转速相对应的扭矩值。
在一个实施例中，辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线在不大于临界转速值的区域内重合。
在一个实施例中，辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线在发动机的额定转速处具有相同的扭矩。
在一个实施例中，在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上的扭矩值随着发动机转速值的增大而减小。
根据本发明的另一方面，提供一种工程车辆，包括上述任一实施例涉及的控制装置。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于控制发动机的方法一个实施例的示意图。
图2为发动机自身的扭矩特性曲线示意图。
图3为本发明发动机扭矩辅助曲线一个实施例的示意图。
图4为本发明发动机扭矩辅助曲线另一实施例的示意图。
图5为本发明发动机扭矩辅助曲线又一实施例的示意图。
图6为本发明用于控制发动机的控制装置一个实施例的示意图。
图7为本发明用于控制发动机的控制装置另一实施例的示意图。
图8为本发明工程车辆一个实施例的示意图。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本发明用于控制发动机的方法一个实施例的示意图。可选地，本实施例的方法步骤可由相应的控制装置执行。其中：
步骤101，在发动机工作的情况下，实时检测发动机当前的工况和转速值。
步骤102，在发动机当前转速值大于相应临界转速值的情况下，根据相应的辅助扭矩曲线确定与发动机当前转速值相对应的扭矩值。
其中，临界转速值和辅助扭矩曲线与当前工况相关联的。也就是说，在不同的工况下，所对应的临界转速值和相应的辅助扭矩曲线也会所有不同。
例如，在图2中给出了发动机自身的扭矩特性曲线11，图3给出了本发明发动机扭矩辅助曲线一个实施例的示意图。从图3中可以看到，辅助扭矩曲线12与发动机自身的扭矩特性曲线11是部分重合的。在该实施例对应的工况下，临界转速值为每分钟1300转，在不大于临界转速值1300转/分的区域内，辅助扭矩曲线12与发动机自身的扭矩特性曲线11是重合的。同时辅助扭矩曲线12与发动机自身的扭矩特性曲线11在发动机的额定转速(例如2000转/分)处相交，即具有相同的扭矩。也就是说，在上述这些情况下，采用辅助扭矩曲线12和扭矩特性曲线11得到的效果是一致的。
在临界转速值和额定转速之间的区域内，辅助扭矩曲线12与发动机自身的扭矩特性曲线11并不重合。其中，在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上各扭矩值均小于临界转速值对应的扭矩。
可选地，在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上的扭矩值随着发动机转速值的增大而减小。在这种情况下，可有效降低发动机转速。
例如，如图3所示，在发动机转速为1400转/分时，辅助扭矩曲线12上对应的扭矩值为1050牛米，而在发动机自身的扭矩特性曲线11上，在大于临界转速值1300转/分的情况下，要使扭矩值达到同样的1050牛米，发动机转速需要达到1820转/分。从而，在保持扭矩值不变的情况下，可有效减小发动机的转速。
步骤103，根据发动机当前的转速、以及根据辅助扭矩曲线确定的扭矩值确定相应的控制参数。
步骤104，将控制参数提供给发动机，以便发动机按照控制参数进行工作。
基于本发明上述实施例提供的用于控制发动机的方法，通过调整发动机自身的扭矩特性曲线，使得在实际工作中降低扭矩点对应的转速，从而有效降低发动机的磨损和噪音水平，并使燃油消耗更低、保养时间间隔和寿命更长。
图4为本发明发动机扭矩辅助曲线另一实施例的示意图。其中，随着工况的不同，扭矩辅助曲线也会发生变化。如图4所示，除发动机自身的扭矩特性曲线11和辅助扭矩曲线12之外，还包括不同工况下的辅助扭矩曲线13、14。由于不同工况对应的临界转速值不同，因此各辅助扭矩曲线12、13、14并不相同。但这些辅助扭矩曲线的趋势都是相同的。即，对于各辅助扭矩曲线来说，在不大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线11是重合的，同时该辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线11在发动机的额定转速处相交，即具有相同的扭矩。在临界转速值和额定转速之间的区域内，辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线11并不重合，其中在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上各扭矩值均小于临界转速值对应的扭矩，辅助扭矩曲线上的扭矩值随着发动机转速值的增大而减小。
可选地，在图1所示实施例中，在发动机当前转速值等于相应临界转速值的情况下，将发动机当前转速值增加预定增量以得到工作转速，根据相应的辅助扭矩曲线确定与工作转速相对应的扭矩值，然后执行根据发动机当前的转速、以及根据辅助扭矩曲线确定的扭矩值确定相应的控制参数的步骤。
通过将发动机当前转速值增加预定增量，从而在辅助扭矩曲线上，工作扭矩的取值会在临界转速值对应扭矩的右侧，如图5所示，也就是稍微降低工作扭矩，从而确保发动机工作更加稳定。
图6为本发明用于控制发动机的控制装置一个实施例的示意图。如图6所示，该控制装置包括检测模块601、查询模块602、控制参数模块603和发送模块604，其中：
检测模块601用于在发动机工作的情况下，实时检测发动机当前的工况和转速值。
查询模块602用于在发动机当前转速值大于相应临界转速值的情况下，根据相应的辅助扭矩曲线确定与发动机当前转速值相对应的扭矩值。其中临界转速值和辅助扭矩曲线与当前工况相关联，在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上各扭矩值均小于临界转速值对应的扭矩。
其中，辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线在不大于临界转速值的区域内重合，辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线在发动机的额定转速处具有相同的扭矩。
可选地，在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上的扭矩值随着发动机转速值的增大而减小。
控制参数模块603用于根据发动机当前的转速、以及根据辅助扭矩曲线确定的扭矩值确定相应的控制参数。
发送模块604用于将控制参数提供给发动机，以便发动机按照控制参数进行工作。
基于本发明上述实施例提供的用于控制发动机的控制装置，通过调整发动机自身的扭矩特性曲线，使得在实际工作中降低扭矩点对应的转速，从而有效降低发动机的磨损和噪音水平，并使燃油消耗更低、保养时间间隔和寿命更长。
图7为本发明用于控制发动机的控制装置另一实施例的示意图。与图6所示实施例相比，除检测模块701、查询模块702、控制参数模块703和发送模块704之外，还包括调整模块705。其中：
调整模块705用于在发动机当前转速值等于相应临界转速值的情况下，将发动机当前转速值增加预定增量以得到工作转速。
查询模块702还用于根据相应的辅助扭矩曲线确定与工作转速相对应的扭矩值。
通过将发动机当前转速值增加预定增量，从而在辅助扭矩曲线上，工作扭矩的取值会在临界转速值对应扭矩的右侧，也就是稍微降低工作扭矩，从而确保发动机工作更加稳定。
图8为本发明工程车辆一个实施例的示意图。如图8所示，工程车辆包括发动机81和控制装置82，其中控制装置82可以为图6或图7中任一实施例涉及的控制装置。
可选地，工程车辆可以为摊铺机，但工程车辆并不局限于此，还可以包括其它种类的车辆。
通过实施本发明，可以进一步降低燃油消耗、进一步降低噪音和振动，并可延长维护保养的间隔。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (11)

1.一种用于控制发动机的方法，其特征在于，包括：
在发动机工作的情况下，实时检测发动机当前的工况和转速值；
在发动机当前转速值大于相应临界转速值的情况下，根据相应的辅助扭矩曲线确定与发动机当前转速值相对应的扭矩值，其中临界转速值和辅助扭矩曲线与当前工况相关联，在大于所述临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上各扭矩值均小于临界转速值对应的扭矩；
根据发动机当前的转速、以及根据辅助扭矩曲线确定的扭矩值确定相应的控制参数；
将所述控制参数提供给发动机，以便发动机按照所述控制参数进行工作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在发动机当前转速值等于相应临界转速值的情况下，将发动机当前转速值增加预定增量以得到工作转速；
根据相应的辅助扭矩曲线确定与工作转速相对应的扭矩值；
然后执行根据发动机当前的转速、以及根据辅助扭矩曲线确定的扭矩值确定相应的控制参数的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线在不大于临界转速值的区域内重合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线在发动机的额定转速处具有相同的扭矩。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上的扭矩值随着发动机转速值的增大而减小。
6.一种用于控制发动机的控制装置，其特征在于，包括检测模块、查询模块、控制参数模块和发送模块，其中：
检测模块，用于在发动机工作的情况下，实时检测发动机当前的工况和转速值；
查询模块，用于在发动机当前转速值大于相应临界转速值的情况下，根据相应的辅助扭矩曲线确定与发动机当前转速值相对应的扭矩值，其中临界转速值和辅助扭矩曲线与当前工况相关联，在大于所述临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上各扭矩值均小于临界转速值对应的扭矩；
控制参数模块，用于根据发动机当前的转速、以及根据辅助扭矩曲线确定的扭矩值确定相应的控制参数；
发送模块，用于将所述控制参数提供给发动机，以便发动机按照所述控制参数进行工作。
7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，还包括调整模块，其中：
调整模块，用于在发动机当前转速值等于相应临界转速值的情况下，将发动机当前转速值增加预定增量以得到工作转速；
查询模块还用于根据相应的辅助扭矩曲线确定与工作转速相对应的扭矩值。
8.根据权利要求6或7所述的控制装置，其特征在于，
辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线在不大于临界转速值的区域内重合。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，
辅助扭矩曲线与发动机自身的扭矩特性曲线在发动机的额定转速处具有相同的扭矩。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，还包括：
在大于临界转速值的区域内，辅助扭矩曲线上的扭矩值随着发动机转速值的增大而减小。
11.一种工程车辆，其特征在于，包括发动机，以及如权利要求6-10中任一项所述的控制装置。
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