CN109268161A - 怠速控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的怠速控制方法及装置，属于发动机技术领域，在踏板开度信号满足预设的开度减小变化规则，也就是不需要工程机械工作时，先在预设时间内，控制发送机维持在第一怠速状态，然后控制发动机由第一怠速状态切换到第二怠速状态。第二怠速状态的发动机转速小于第一怠速状态的发动机转速，这样在工程机械不工作的短时间时，维持在较高怠速状态，以在有动力需求时，确保发动机有较快响应；在工程机械长时间不工作时，将发动机由较高的怠速状态切换到较低的怠速状态，提高了燃油经济性。进而实现了确保发动机有较快响应的同时，兼顾了燃油经济性。

Description

怠速控制方法及装置

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及怠速控制方法及装置。

背景技术

怠速状态是指发动机在无负荷情况下的运转状态。怠速状态下只需要克服内部机件的摩擦阻力，不对外输出功率。在怠速状态下耗油量的多少与发动机转速成正比。而目前工程机械的发动机都是采用单一怠速。当怠速设置较高时，可以确保发动机响应迅速，但是油耗较高；当怠速设置较低时，可以可以降低油耗，但是无法确保发动机的迅速响应。

发明内容

有鉴于此，本发明提出怠速控制方法及装置，欲实现在确保发动机有较快响应的同时，兼顾燃油经济性的目的。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种怠速控制方法，包括：

获取踏板开度信号；

分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则，若是，则控制发动机进入第一怠速状态，并对所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间进行计时；

在所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间达到预设的第一时间阈值时，控制所述发动机由所述第一怠速状态切换到第二怠速状态，所述第二怠速状态的发动机转速小于所述第一怠速状态的发动机转速。

可选的，在所述发动机处于所述第二怠速状态时，还包括：

判断踏板开度信号是否大于预设的第一踏板开度阈值，若是，则控制所述发动机由所述第二怠速状态切换为所述第一怠速状态。

可选的，在所述发动机处于所述第一怠速状态时，还包括：

判断踏板开度信号是否大于预设的第二踏板开度阈值，若是，则重新对所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间进行计时。

可选的，所述分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则的步骤，具体包括：

判断所述踏板开度信号是否小于预设的第三踏板开度阈值，若是，则对所述踏板开度信号小于所述第三踏板开度阈值的持续时间进行计时；

若所述踏板开度信号小于所述第三踏板开度阈值的持续时间大于预设的第二时间阈值，则判断所述踏板开度信号是否小于预设的第四踏板开度阈值，所述第四踏板开度阈值小于所述第三踏板开度阈值；

若所述踏板开度信号小于所述第四踏板开度阈值，则确定所述踏板开度信号满足预设的开度减小变化规则。

可选的，在所述分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则的步骤前，还包括：

获取车辆当前运行状态，所述车辆当前运行状态包括发动机转速、PTO(PowerTake Off，后取力)工作状态、发动机关键部件故障信息和外部控制器的转速控制请求信息；

判断所述车辆当前运行状态是否满足预设的怠速切换条件，若是，则执行所述分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则的步骤。

一种怠速控制装置，包括：

踏板开度信号获取单元，用于获取踏板开度信号；

怠速分析单元，用于分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则，若是，则控制发动机维持在第一怠速状态，并对所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间进行计时；

第一怠速切换单元，用于在所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间达到预设的第一时间阈值时，控制所述发动机由所述第一怠速状态切换到第二怠速状态，所述第二怠速状态的发动机转速小于所述第一怠速状态的发动机转速。

可选的，上述怠速控制装置还包括：

第二怠速切换单元，用于在所述发动机处于所述第二怠速状态时，判断踏板开度信号是否大于预设的第一踏板开度阈值，若是，则控制所述发动机由所述第二怠速状态切换为所述第一怠速状态。

可选的，上述怠速控制装置还包括：

重新计时单元，用于在所述发动机处于所述第一怠速状态时，判断踏板开度信号是否大于预设的第二踏板开度阈值，若是，则重新对所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间进行计时。

可选的，所述怠速分析单元，具体包括：

第一踏板开度信号分析单元，用于判断所述踏板开度信号是否小于预设的第三踏板开度阈值，若是，则执行计时单元；

所述计时单元，用于对所述踏板开度信号小于所述第三踏板开度阈值的持续时间进行计时；

第二踏板开度信号分析单元，用于判断所述踏板开度信号小于所述第三踏板开度阈值的持续时间是否大于预设的第二时间阈值，若是，则执行第三踏板开度信号分析单元；

所述第三踏板开度信号分析单元，用于判断所述踏板开度信号是否小于预设的第四踏板开度阈值，所述第四踏板开度阈值小于所述第三踏板开度阈值，若是，则确定所述踏板开度信号满足预设的开度减小变化规则。

可选的，上述怠速控制装置还包括：

车辆运行状态信息获取单元，用于获取车辆当前运行状态，所述车辆当前运行状态包括发动机转速、PTO工作状态、发动机关键部件故障信息和外部控制器的转速控制请求信息；

怠速工况确认单元，用于判断所述车辆当前运行状态是否满足预设的怠速工况条件，若是，则所述怠速切换单元。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

上述技术方案提供的怠速控制方法及装置，在踏板开度信号满足预设的开度减小变化规则，也就是不需要工程机械工作时，先在预设时间内，控制发送机维持在第一怠速状态，然后控制发动机由第一怠速状态切换到第二怠速状态。第二怠速状态的发动机转速小于第一怠速状态的发动机转速，这样在工程机械不工作的短时间时，维持在较高怠速状态，以在有动力需求时，确保发动机有较快响应；在工程机械长时间不工作时，将发动机由较高的怠速状态切换到较低的怠速状态，提高了燃油经济性。进而实现了确保发动机有较快响应的同时，兼顾了燃油经济性。

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为本发明实施例提供的一种怠速控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种预估工程机械工作状态的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种怠速控制方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的又一种怠速控制方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种怠速控制装置的逻辑结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心思路是，在工程机械工作过程中，控制发动机维持在较高怠速状态，确保发动机有较快响应；为了兼顾燃油经济性，在工程机械长时间不进行工作是，控制发动机维持在较低的怠速状态。实现了确保发动机有较快响应的同时，兼顾了燃油经济性。

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。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。

参见图1，为本发明实施例提供一种怠速控制方法的流程图，该方法应用在发动机控制器内，可以包括步骤：

S11：获取踏板开度信号。

踏板开度信号即油门电压信号，根据该信号可以分析驾驶员的动力需求。

S12：分析获取的踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则，若是，则控制发动机维持在第一怠速状态，并对发动机处于第一怠速状态的持续时间进行计时。

通过预先设定的开度减小变化规则，预估是否将发生工程机械不工作的情况。在本发明的一个具体实施例中，如图2所示，分析获取的踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则的过程，具体包括步骤：

S121：判断踏板开度信号是否小于预设的第三踏板开度阈值，若否，则继续执行本步骤，若是，则执行步骤S122。

S122：对所踏板开度信号小于第三踏板开度阈值的持续时间进行计时。

S123：判断踏板开度信号小于第三踏板开度阈值的持续时间是否大于预设的第二时间阈值，若否，则执行步骤S121，若是，则执行步骤S124；

S124：判断踏板开度信号是否小于预设的第四踏板开度阈值。

若踏板开度信号小于第四踏板开度阈值，则确定踏板开度信号满足预设的开度减小变化规则；若踏板开度信号不小于第四踏板开度阈值，则确定踏板开度信号不满足预设的开度减小变化规则。第四踏板开度阈值小于第三踏板开度阈值。第三踏板开度阈值和第四踏板开度阈值为根据踏板特性和工程需求标定得到，具体的第三踏板开度阈值为10％、第四踏板开度阈值为3％。第一时间阈值和第二时间阈值，工具工程机械的工作循环需求标定得到，具体的第一时间阈值为20S，第二时间阈值为10S。

S13：在发动机处于第一怠速状态的持续时间达到预设的第一时间阈值时，控制发动机由第一怠速状态切换到第二怠速状态。

第二怠速状态的发动机转速小于第一怠速状态的发动机转速。

本实施例提供的怠速控制方法，在踏板开度信号满足预设的开度减小变化规则，先在预设时间内，控制发送机维持在第一怠速状态，然后控制发动机由第一怠速状态切换到第二怠速状态。进而实现了确保发动机有较快响应的同时，兼顾了燃油经济性。

参见图3，为本发明实施例提供另一种怠速控制方法的流程图，该方法在在控制发动机处于所述第二怠速状态后，还包括步骤：

S14：判断踏板开度信号是否大于预设的第一踏板开度阈值，若是，则控制发动机由第二怠速状态切换为第一怠速状态，若否，则控制发动机维持在第二怠速状态。

在本发明一个具体实施例中，第一踏板开度阈值等于第三踏板开度阈值。执行步骤S14，在预估有动力需求时，控制发动机切换到较高的怠速状态，确保发动机有较快响应。

在本发明的一个具体实施例中，在发动机处于第一怠速状态时，还包括步骤：判断踏板开度信号是否大于预设的第二踏板开度阈值，若是，则重新对发动机处于第一怠速状态的持续时间进行计时。第二踏板开度阈值可以等于第一踏板开度阈值。发动机维持在第一怠速状态的时间达到预设的时间后，才会切换到第二低怠速，如果在发动机维持在第一怠速状态的时间未达到预设的时间时，就通过踏板开度信号，可以预估将有动力需求，则重新计时，避免怠速状态的频换切换。

参见图4，为本发明实施例提供又一种怠速控制方法的流程图，该方法应用在发动机控制器内，可以包括步骤：

S21：获取踏板开度信号。

S22：获取车辆当前运行状态。

车辆当前运行状态包括发动机转速、PTO工作状态、发动机关键部件故障信息和外部控制器的转速控制请求信息。通过发动机转速可以判断发动机是否起动成功；PTO处于工作状态时，发动机控制器根据输入开关计算目标转速，然后控制发动机的实际转速为目标转速；发动机关键部件包括但不限于轨压传感器等，当发动机关键部件发生严重故障时，需要控制发动机停机；外部控制器可以通过TSC1报文给发动机控制器发送转速控制请求，发动机控制器进行目标转速控制。

S23：判断车辆当前运行状态是否满足预设的怠速切换条件，若是，则步骤S24。

执行步骤S23，当发动机处于启动成功状态、无发动机停机触发信号、PTO不处于工作状态、以及无外部控制器的转速控制发送的转速控制请求，则确定车辆当前运行状态满足怠速切换条件。

S24：分析获取的踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则，若是，则控制发动机维持在第一怠速状态，并对发动机处于第一怠速状态的持续时间进行计时。

S25：在发动机处于第一怠速状态的持续时间达到预设的第一时间阈值时，控制发动机由所述第一怠速状态切换到第二怠速状态。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

参见图5，为本发明实施例提供的一种怠速控制装置的逻辑结构示意图，该装置可以包括：踏板开度信号获取单元11、怠速分析单元12和第一怠速切换单元13。其中，

踏板开度信号获取单元11，用于获取踏板开度信号；

怠速分析单元12，用于分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则，若是，则控制发动机维持在第一怠速状态，并对所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间进行计时；

第一怠速切换单元13，用于在所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间达到预设的第一时间阈值时，控制所述发动机由所述第一怠速状态切换到第二怠速状态，所述第二怠速状态的发动机转速小于所述第一怠速状态的发动机转速。

本实施例提供的怠速控制装置，在踏板开度信号满足预设的开度减小变化规则，先在预设时间内，控制发送机维持在第一怠速状态，然后控制发动机由第一怠速状态切换到第二怠速状态。进而实现了确保发动机有较快响应的同时，兼顾了燃油经济性。

上述怠速控制装置还可以包括：第二怠速切换单元和/或重新计时单元。

第二怠速切换单元，用于在所述发动机处于所述第二怠速状态时，判断踏板开度信号是否大于预设的第一踏板开度阈值，若是，则控制所述发动机由所述第二怠速状态切换为所述第一怠速状态。

重新计时单元，用于在所述发动机处于所述第一怠速状态时，判断踏板开度信号是否大于预设的第二踏板开度阈值，若是，则重新对所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间进行计时。

在本发明的一个具体实施例中，怠速分析单元具体包括：第一踏板开度信号分析单元、计时单元、第二踏板开度信号分析单元和第三踏板开度信号分析单元。

第一踏板开度信号分析单元，用于判断所述踏板开度信号是否小于预设的第三踏板开度阈值，若是，则执行计时单元；

计时单元，用于对所述踏板开度信号小于所述第三踏板开度阈值的持续时间进行计时；

第二踏板开度信号分析单元，用于判断所述踏板开度信号小于所述第三踏板开度阈值的持续时间是否大于预设的第二时间阈值，若是，则执行第三踏板开度信号分析单元；

第三踏板开度信号分析单元，用于判断所述踏板开度信号是否小于预设的第四踏板开度阈值，第四踏板开度阈值小于第三踏板开度阈值，若是，则确定所述踏板开度信号满足预设的开度减小变化规则。

可选的，怠速控制装置还可以包括：车辆运行状态信息获取单元和怠速工况确认单元。

车辆运行状态信息获取单元，用于获取车辆当前运行状态，所述车辆当前运行状态包括发动机转速、PTO工作状态、发动机关键部件故障信息和外部控制器的转速控制请求信息；

怠速工况确认单元，用于判断所述车辆当前运行状态是否满足预设的怠速切换条件，若是，则所述怠速分析单元。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。

对本发明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 (10)

1.一种怠速控制方法，其特征在于，包括：

获取踏板开度信号；

分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则，若是，则控制发动机维持在第一怠速状态，并对所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间进行计时；

在所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间达到预设的第一时间阈值时，控制所述发动机由所述第一怠速状态切换到第二怠速状态，所述第二怠速状态的发动机转速小于所述第一怠速状态的发动机转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发动机处于所述第二怠速状态时，还包括：

判断踏板开度信号是否大于预设的第一踏板开度阈值，若是，则控制所述发动机由所述第二怠速状态切换为所述第一怠速状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发动机处于所述第一怠速状态时，还包括：

判断踏板开度信号是否大于预设的第二踏板开度阈值，若是，则重新对所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间进行计时。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则的步骤，具体包括：

判断所述踏板开度信号是否小于预设的第三踏板开度阈值，若是，则对所述踏板开度信号小于所述第三踏板开度阈值的持续时间进行计时；

若所述踏板开度信号小于所述第三踏板开度阈值的持续时间大于预设的第二时间阈值，则判断所述踏板开度信号是否小于预设的第四踏板开度阈值，所述第四踏板开度阈值小于所述第三踏板开度阈值；

若所述踏板开度信号小于所述第四踏板开度阈值，则确定所述踏板开度信号满足预设的开度减小变化规则。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，在所述分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则的步骤前，还包括：

获取车辆当前运行状态，所述车辆当前运行状态包括发动机转速、PTO工作状态、发动机关键部件故障信息和外部控制器的转速控制请求信息；

判断所述车辆当前运行状态是否满足预设的怠速切换条件，若是，则执行所述分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则的步骤。

6.一种怠速控制装置，其特征在于，包括：

踏板开度信号获取单元，用于获取踏板开度信号；

怠速分析单元，用于分析所述踏板开度信号是否满足预设的开度减小变化规则，若是，则控制发动机维持在第一怠速状态，并对所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间进行计时；

第一怠速切换单元，用于在所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间达到预设的第一时间阈值时，控制所述发动机由所述第一怠速状态切换到第二怠速状态，所述第二怠速状态的发动机转速小于所述第一怠速状态的发动机转速。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第二怠速切换单元，用于在所述发动机处于所述第二怠速状态时，判断踏板开度信号是否大于预设的第一踏板开度阈值，若是，则控制所述发动机由所述第二怠速状态切换为所述第一怠速状态。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

重新计时单元，用于在所述发动机处于所述第一怠速状态时，判断踏板开度信号是否大于预设的第二踏板开度阈值，若是，则重新对所述发动机处于所述第一怠速状态的持续时间进行计时。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述怠速分析单元，具体包括：

第一踏板开度信号分析单元，用于判断所述踏板开度信号是否小于预设的第三踏板开度阈值，若是，则执行计时单元；

所述计时单元，用于对所述踏板开度信号小于所述第三踏板开度阈值的持续时间进行计时；

第二踏板开度信号分析单元，用于判断所述踏板开度信号小于所述第三踏板开度阈值的持续时间是否大于预设的第二时间阈值，若是，则执行第三踏板开度信号分析单元；

所述第三踏板开度信号分析单元，用于判断所述踏板开度信号是否小于预设的第四踏板开度阈值，所述第四踏板开度阈值小于所述第三踏板开度阈值，若是，则确定所述踏板开度信号满足预设的开度减小变化规则。

10.根据权利要求6～9任意一项所述的装置，其特征在于，还包括：

车辆运行状态信息获取单元，用于获取车辆当前运行状态，所述车辆当前运行状态包括发动机转速、PTO工作状态、发动机关键部件故障信息和外部控制器的转速控制请求信息；

怠速工况确认单元，用于判断所述车辆当前运行状态是否满足预设的怠速切换条件，若是，则所述怠速分析单元。