CN108386287A - 一种发动机自适应系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机自适应系统，应用于农业机械设备，包括：控制模块，用于控制发动机的转速达到预设转速，以使发动机进入自适应工作过程；检测模块，用于检测发动机的负荷率；判断模块，用于判断发动机的负荷率是否在预设阈值内，当发动机的负荷率高于预设阈值时，控制发动机的喷油量增加，以使发动机的转速保持在预设转速范围内；当发动机的负荷率低于预设阈值且超过设定时间，控制发动机的喷油量保持不变，以使发动机的转速提升并保持在预设转速范围内。该发动机自适应系统能够基于发动机负荷率实时调整发动机的转速不仅能够提高作业效率，而且能够降低驾驶员的驾驶疲劳，提高驾驶舒适性。本发明还公开了一种发动机自适应方法。

Description

一种发动机自适应系统及方法

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机自适应系统及方法。

背景技术

传统农业设备作业时，例如拖拉机，驾驶员一般踩油门到底，让发动机以最大功率输出，尽可能的以最快的作业车速完成作业，以提高作业效率，但是驾驶员长时间油门踩到底会增加驾驶疲劳，且受油门踏板电气质量因素的影响，油门踏板的电气寿命会大大降低。

为了降低驾驶员的驾驶疲劳，目前发动机行业一般使用PTO功能(Power Take Off功能，即一种发动机功能，发动机实时调节喷油量以保证发动机转速恒定)，PTO功能主要以设定转速为控制目标，利用PID(Proportion Integral Differential，自动控制器)算法实现实际转速稳定在设定转速上，但是PTO功能不能根据实际负荷情况调整转速，提高耕作效率，且PTO功能的控制条件比较苛刻，可靠性较差。

因此，如何提供一种发动机自适应系统及方法，能够有效控制发动机的转速恒定，保证车速稳定，从而降低驾驶员的驾驶疲劳，提高驾驶舒适性是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发动机自适应系统，能够有效控制发动机的转速恒定，保证车速稳定，不仅能够提高作业效率，而且能够降低驾驶员的驾驶疲劳，提高驾驶舒适性。

本发明的另一目的还在于提供一种发动机自适应方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种发动机自适应系统，应用于农业机械设备，包括：

控制模块，用于控制所述发动机的转速达到预设转速，以使所述发动机进入自适应工作过程；

检测模块，用于检测所述发动机的负荷率；

判断模块，用于判断所述发动机的负荷率是否在预设阈值内，当所述发动机的负荷率高于预设阈值时，控制所述发动机的喷油量增加，以使所述发动机的转速保持在预设转速范围内；当所述发动机的负荷率低于所述预设阈值且超过设定时间，控制所述发动机的喷油量保持不变，以使所述发动机的转速提升并保持在预设转速范围内。

优选的，还包括用于控制所述发动机进入自适应工作过程的开始按钮。

优选的，还包括用于控制所述发动机退出自适应工作过程的关闭按钮。

优选的，还包括仪表盘指示灯，且所述开始按钮和所述关闭按钮分别与所述仪表盘指示灯电连接。

优选的，当按下所述开始按钮的时间大于预设时间时，所述发动机存储自适应参数。

优选的，所述预设时间为3s。

一种发动机自适应方法，应用于农业机械设备，包括控制发动机的转速达到预设转速，所述发动机进入自适应工作过程；

所述自适应工作过程包括：检测发动机的负荷率是否在预设阈值内；当所述发动机的负荷率高于预设阈值时，控制所述发动机的喷油量增加，以使所述发动机的转速保持在预设转速范围值内；当所述发动机的负荷率低于所述预设阈值且超过设定时间，控制所述发动机的喷油量保持不变，以使所述发动机的转速提升并保持在预设转速范围值内。

优选的，所述设定时间为500ms。

由以上技术方案可以看出，本发明所公开的发动机自适应系统，应用于农业机械设备，包括：控制模块，用于控制发动机的转速达到预设转速，以使发动机进入自适应工作过程；检测模块，用于检测发动机的负荷率；判断模块，用于判断发动机的负荷率是否在预设阈值内，当发动机的负荷率高于预设阈值时(例如车辆爬坡，土质硬度大等)，控制发动机的喷油量增加，以使发动机的转速保持在预设转速范围内；当发动机的负荷率低于预设阈值且超过设定时间(例如，车辆下坡，土质松软等)，控制发动机的喷油量保持不变，以使发动机的转速提升并保持在预设转速范围内。该发动机自适应系统能够基于发动机负荷率实时调整发动机的转速，使得发动机的转速始终保持在预设转速范围内，从而保证整车能够以稳定的车速运行，不仅能够提高作业效率，而且能够降低驾驶员的驾驶疲劳，提高驾驶舒适性。

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，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中所公开的发动机自适应系统的结构示意图。

具体实施方式

有鉴于此，本发明的核心在于提供一种发动机自适应系统，能够有效控制发动机的转速恒定，保证车速稳定，不仅能够提高作业效率，而且能够降低驾驶员的驾驶疲劳，提高驾驶舒适性。

本发明的另一核心还在于提供一种发动机自适应方法。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。

本发明实施例所公开的发动机自适应系统，应用于农业机械设备，包括：控制模块，用于控制发动机的转速达到预设转速，以使发动机进入自适应工作过程；检测模块，用于检测发动机的负荷率；判断模块，用于判断发动机的负荷率是否在预设阈值内，当发动机的负荷率高于预设阈值时(例如车辆爬坡，土质硬度大等)，控制发动机的喷油量增加，以使发动机的转速保持在预设转速范围内；当发动机的负荷率低于预设阈值且超过设定时间(例如，车辆下坡，土质松软等)，控制发动机的喷油量保持不变，以使发动机的转速提升并保持在预设转速范围内。该发动机自适应系统能够基于发动机负荷率实时调整发动机的转速，使得发动机的转速始终保持在预设转速范围内，从而保证整车能够以稳定的车速运行，不仅能够提高作业效率，而且能够降低驾驶员的驾驶疲劳，提高驾驶舒适性。

需要说明的是，在发动机进入自适应工作过程中，驾驶员可以人为介入，当踩下刹车、离合时，发动机的自适应工作结束，当驾驶员松开刹车及离合后，发动机重新进入自适应工作过程中。

进一步的，本发明实施例所公开的发动机自适应系统，还包括用于控制发动机进入自适应工作过程的开始按钮，以及用于控制发动机退出自适应工作过程的关闭按钮。

需要说明的是，本发明实施例所公开的发动机自适应系统还包括仪表盘指示灯，且开始按钮和关闭按钮分别与仪表盘指示灯电连接。

当启动发动机，踩下油门后，控制发动机的转速达到预设转速范围，此时按下开始按钮后，仪表盘指示灯点亮，发动机进入自适应工作过程，然后松开油门踏板，发动机通过PID调节维持在预设转速范围内；当驾驶员按下关闭按钮时，仪表盘指示灯熄灭，发动机退出自适应工作过程，完全由驾驶员控制。

为了优选上述实施例，本实施例在上述实施例的基础上作了进一步改进，当按下开始按钮的时间大于预设时间时，发动机存储自适应参数后退出自适应工作过程，当下次发动机启动后，自动按照自适应参数运行。

需要说明的是，预设时间为3S。

本发明实施例还公开一种发动机自适应方法，应用于农业机械设备，包括控制模块控制发动机的转速达到预设转速，以使发动机进入自适应工作过程；其中，自适应方法包括：检测模块检测发动机的负荷率；判断模块判断发动机的负荷率是否在预设阈值内，当发动机的负荷率高于预设阈值时(例如车辆爬坡，土质硬度大等)，控制发动机的喷油量增加，以使发动机的转速保持在预设转速范围内；当发动机的负荷率低于预设阈值且超过设定时间(例如，车辆下坡，土质松软等)，控制发动机的喷油量保持不变，以使发动机的转速提升并保持在预设转速范围内。该发动机自适应系统能够基于发动机负荷率实时调整发动机的转速，使得发动机的转速始终保持在预设转速范围内，从而保证整车能够以稳定的车速运行，不仅能够提高作业效率，而且能够降低驾驶员的驾驶疲劳，提高驾驶舒适性。

需要说明的是，设定时间为500ms。

需要进一步说明的是，当在发动机运行过程中，驾驶员如果感觉转速偏低，可以通过踩油门控制发动机转速达到预设转速范围内，在当前油门开度下维持3S，此时仪表盘指示灯点亮，代表转速提升成功，当松开油门后，发动机的转速会稳定维持在调整后的转速范围内；当驾驶员感觉转速偏高，可以踩刹车控制发动机的转速下降到预设转速范围内，当前刹车操作持续3S，仪表盘自适应指示灯点亮，代表转速降低成功，松开刹车后发动机的转速稳定维持在调整后的转速范围内。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种发动机自适应系统，应用于农业机械设备，其特征在于，包括：

控制模块，用于控制所述发动机的转速达到预设转速，以使所述发动机进入自适应工作过程；

检测模块，用于检测所述发动机的负荷率；

判断模块，用于判断所述发动机的负荷率是否在预设阈值内，当所述发动机的负荷率高于预设阈值时，控制所述发动机的喷油量增加，以使所述发动机的转速保持在预设转速范围内；当所述发动机的负荷率低于所述预设阈值且超过设定时间，控制所述发动机的喷油量保持不变，以使所述发动机的转速提升并保持在预设转速范围内。

2.根据权利要求1所述的发动机自适应系统，其特征在于，还包括用于控制所述发动机进入自适应工作过程的开始按钮。

3.根据权利要求2所述的发动机自适应系统，其特征在于，还包括用于控制所述发动机退出自适应工作过程的关闭按钮。

4.根据权利要求3所述的发动机自适应系统，其特征在于，还包括仪表盘指示灯，且所述开始按钮和所述关闭按钮分别与所述仪表盘指示灯电连接。

5.根据权利要求2所述的发动机自适应系统，其特征在于，当按下所述开始按钮的时间大于预设时间时，所述发动机存储自适应参数。

6.根据权利要求5所述的发动机自适应系统，其特征在于，所述预设时间为3s。

7.一种发动机自适应方法，应用于农业机械设备，其特征在于，包括控制发动机的转速达到预设转速，所述发动机进入自适应工作过程；

所述自适应工作过程包括：检测发动机的负荷率是否在预设阈值内；当所述发动机的负荷率高于预设阈值时，控制所述发动机的喷油量增加，以使所述发动机的转速保持在预设转速范围值内；当所述发动机的负荷率低于所述预设阈值且超过设定时间，控制所述发动机的喷油量保持不变，以使所述发动机的转速提升并保持在预设转速范围值内。

8.根据权利要求7所述的发动机自适应方法，其特征在于，所述设定时间为500ms。