CN113217212A - 用于确定挡位转速的方法、处理器及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，公开了一种用于确定挡位转速的方法、处理器及工程机械。方法包括：获取发动机处于预设状态时对应的第一转速范围；根据第一转速范围确定发动机的最低怠速；确定发动机的最高理论转速；根据最高理论转速与最低怠速确定发动机的第二转速范围；根据第二转速范围确定发动机每个挡位对应的预设转速；确定工程机械的整车的激振转速；根据激振转速对预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速。通过上述技术方案，本发明提供了一种可以将工程机械的每一个挡位转速全部确定为可以使得发动机处于燃油经济区内的转速确定方法，使得发动机油耗降低从而达到节能减排的目的，并且还可以减少用户的成本。

Description

用于确定挡位转速的方法、处理器及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种用于确定挡位转速的方法、处理器及工程机械。

背景技术

随着我国基础建设的大力发展，工程机械发展也随着我国的基础建设得到大力发展。其中，利用液压系统驱动执行机构的工程机械在工程机械领域中被广泛应用。液压泵把机械能转换成液体的压力能，液压控制阀和液压辅件控制液压介质的压力、流量和流动方向，将液压泵输出的压力能传给执行元件，执行元件将液体压力能转换为机械能，以完成要求的动作。

然而，在现有的以液压系统驱动执行机构的工程机械中，当运行到高挡位时，即转速大于1700rpm时，工程机械的油耗会相对较高。并且，现有的工程机械的最低怠速的转速也高，油耗则进一步增大，使得用户成本很高。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种可以降低发动机油耗的用于确定挡位转速的方法、处理器及工程机械。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于确定挡位转速的方法，应用于工程机械，工程机械包括发动机和液压系统，液压系统包括液压泵，其特征在于，包括：

获取发动机处于预设状态时对应的第一转速范围；

根据第一转速范围确定发动机的最低怠速；

确定发动机的最高理论转速；

根据最高理论转速与最低怠速确定发动机的第二转速范围；

根据第二转速范围确定发动机每个挡位对应的预设转速；

确定工程机械的整车的激振转速；

根据激振转速对预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速。

在本发明实施例中，确定发动机的最高理论转速包括：根据第一转速范围的上限值与整车的目标参数确定液压泵的需求排量；确定与需求排量匹配的目标液压泵；确定目标液压泵对应的实际排量；根据实际排量确定最高理论转速。

在本发明实施例中，需求排量根据公式(1)来确定：

其中，r为液压泵的需求排量，n为第一转速范围的上限值，Q为液压系统所需的最大流量，其中，Q是根据整车的目标参数计算得到的。

在本发明实施例中，最大流量根据公式(2)来确定：

其中，Q为最大流量，Q_i为液压缸所需流量，D_i为液压缸的缸径，L_i为液压缸的行程，t_i为液压缸的运动时间，Q_j为液压马达所需流量，a_j为所述液压马达减速比，b_j为所述液压马达对应转动的圈数，c_j为所述液压马达排量，t_j为所述液压马达的运动时间。

在本发明实施例中，根据以下公式(3)确定发动机的最高理论转速：

其中，n₁为发动机的最高理论转速，Q为液压系统所需的最大流量，r_i为所述目标液压泵对应的实际排量。

在本发明实施例中，确定整车的激振转速包括：获取整车的机车参数，机车参数包括整车的重量、车辆驾驶室的重量、发动机系统的重量、发动机的减震器规格、车辆驾驶室的减震器规格中的至少一者；对机车参数进行振动分析以确定整车、车辆驾驶室以及发动机系统的振动频率；根据振动频率确定激振转速。

在本发明实施例中，根据第二转速范围确定发动机每个挡位对应的预设转速包括：利用插值法对第二转速范围进行插值，将得到的转速值确定为发动机每个挡位对应的预设转速。

在本发明实施例中，根据激振转速对预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速包括：将激振转速与预设转速进行对比；在预设转速与激振转速的差值小于第一阈值的情况下，使用第一速度增量对预设转速进行逐级调整，直到预设转速与激振转速差值大于等于预设阈值。

在本发明实施例中，根据激振转速对预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速还包括：当预设转速与激振转速差值大于等于预设阈值的情况下，使用第二速度增量对预设转速进行逐级调整，直到发动机达到预设条件。

本发明第二方面提供了一种处理器，被配置成执行上述实施例中任意一项的用于确定挡位转速的方法。

本发明第三方面提供了一种工程机械，包括：发动机和液压系统，液压系统包括液压泵；以及上述的处理器。

本发明第四方面提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述实施例中用于确定挡位转速的方法。

上述技术方案，根据发动机的最佳状态来确定每个挡位对应的固定转速，使得发动机的每个挡位的转速都可以使得发动机处于燃油经济区内，降低发动机的油耗以减少用户的成本，并且挡位转速可以对整机振动频率进行规避，使得在满足正常工作的同时，更有效地降低了振动和噪音。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示意性示出了根据本发明一实施例的用于确定挡位转速的方法的流程示意图；

图2示意性示出了厂家提供的发动机的燃油Map示例图；

图3示意性示出了根据本发明一实施例的工程机械的结构框图；

图4示意性示出了根据本发明实施例的计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1示意性示出了根据本发明实施例的用于确定挡位转速的方法的流程示意图。如图1所示，在本发明一实施例中，提供了一种用于确定挡位转速的方法，包括以下步骤：

步骤101，获取发动机处于预设状态时对应的第一转速范围。

发动机的生产厂家在生产发动机时会提供生产的发动机的万有特性曲线图也就是发动机的燃油Map图。如图2所示，图的左侧纵坐标是发动机的输出扭矩，横坐标是发动机转速，图内最小的圈是指最佳燃油经济区，依次向外扩散。不同的厂家、不同型号的发动机的燃油Map图略有差异，但是典型最佳燃油经济区差异不大，转速大概位于1150rpm-1650rpm之间，其次省油区转速为900rpm-1800rpm之间。

处理器可以根据发动机厂家提供的燃油Map图中的油耗范围，来确定发动机的预设状态。例如，处理器可以将燃油Map图里的省油区确定为发动机的预设状态。根据确定的预设状态，处理器可以通过燃油Map图进一步确定出发动机在该预设最佳状态下所对应的转速范围，即为第一转速范围。此时处理器可以根据发动机厂家提供的燃油Map图里的省油区的转速范围来确定第一转速范围。例如，根据燃油Map图可以看出，发动机省油区的转速范围为900rpm-1800rpm，处理器则可以将该转速范围确定为发动机处于预设状态时对应的第一转速范围。

步骤102，根据所述第一转速范围确定发动机的最低怠速。

步骤103，确定发动机的最高理论转速。

处理器根据预设的最佳状态根据厂家提供的燃油Map图确定了第一转速范围后，处理器可以根据第一转速范围确定发动机的最低怠速。例如处理器根据燃油Map图中的省油区的转速范围确定了第一转速范围，此时处理器可以将第一转速范围的最低限度值确定为发动机的最低怠速，例如，将900 rpm确定为发动机的最低怠速值。在根据处理器确定的第一转速范围确定了发动机的最低怠速值后，处理器可以继续确定发动机的最高理论转速。

在一个实施例中，确定发动机的最高理论转速包括：根据第一转速范围的上限值与整车的目标参数确定液压泵的需求排量；确定与需求排量匹配的目标液压泵；确定目标液压泵对应的实际排量；根据实际排量确定最高理论转速。

处理器在确定发动机的最高理论转速时，处理器首先可以根据上述步骤确定第一转速范围，假设处理器将燃油Map图中的省油区的转速范围确定为第一转速范围，例如，此时第一转速范围为900rpm-1800rpm。然后，处理器可以获取第一转速范围的上限值(例如1800rpm)以及工程机械整车的目标参数，从而可以根据获得的数据确定液压泵的需求排量。

处理器确定液压泵的需求排量后，可以根据处理器内储存的有固定额度的液压泵中选取出与需求排量匹配的目标液压泵。进一步地，处理器选取目标液压泵时，可以遵循取大原则。例如，假设处理器存储的市面上提供的固定液压泵规格包括：18、20、23、25。处理器通过参数获得的需求液压泵规格为21.5，此时处理器可以将23的液压泵确定为与需求匹配的目标液压泵。处理器在确认了目标液压泵后，可以根据选取的目标液压泵对应的目标液压泵的实际排量确定出最高理论转速。

在本发明实施例中，需求排量可以根据公式(1)来确定：

其中，r为液压泵的需求排量，n为第一转速范围的上限值，Q为液压系统所需的最大流量，其中，Q是根据整车的目标参数计算得到的。

处理器在确定液压泵的需求排量时，首先可以根据确定的第一转速范围确定上限值。例如，假设处理器确定的第一转速范围为900rpm-1800rpm，此时处理器根据转速范围上限值1800rpm与液压系统所需的最大流量计算得到液压泵的需求排量。

在本发明实施例中，最大流量根据公式(2)来确定：

其中，Q为最大流量，Q_i为液压缸所需流量，D_i为液压缸的缸径，L_i为液压缸的行程，t_i为液压缸的运动时间，Q_j为液压马达所需流量，a_j为液压马达减速比，b_j为液压马达对应转动的圈数，c_j为液压马达排量，t_j为液压马达的运动时间。

处理器可以通过工程机械的整车目标参数来确定出液压系统所需要的最大流量，并可以根据计算得到的最大流量与第一转速范围的上限值确定液压泵的需求流量。

在本发明实施例中，根据以下公式(3)确定发动机的最高理论转速：

其中，n₁为发动机的最高理论转速，Q为液压系统所需的最大流量，r_i为目标液压泵对应的实际排量。

在处理器确定了目标液压泵的规格后，可以根据目标液压泵对应的实际排量与计算得到的液压系统所需的最大流量，来确定出发动机的最高理论转速。

在本发明实施例中，处理器可以根据第一转速范围的上限值与整车的目标参数确定液压泵的需求排量。在确定液压泵的需求排量之前，处理器可以先根据整车的目标参数根据公式(2)

来确定出液压系统的最大流量。其中，Q为最大流量，整车参数包括：Qi为液压缸所需流量，D_i为液压缸的缸径，L_i为液压缸的行程，t_i为液压缸的运动时间，Q_j为液压马达所需流量，a_j为液压马达减速比，b_j为液压马达对应转动的圈数，c_j为液压马达排量，t_j为液压马达的运动时间。处理器可以根据整车参数通过公式(2)确定液压系统的最大流量。

具体地，处理器在获得液压系统的最大流量后，可以根据计算得到的最大流量与第一转速范围的上限值来计算出液压泵的需求排量。具体地，可以根据公式(1)

来确定液压泵的需求排量。处理器可以根据发动机的燃油Map图确定预设状态。例如，处理器可以将燃油Map图中的省油区的油耗状态确定为处理器的预设状态。此时处理器可以将燃油Map图中省油区对应的转速范围确定为预设状态是对应的第一转速范围。假设燃油Map图中省油区对应的转速范围为900rpm-1800rpm，则第一转速范围为 900rpm-1800rpm。因此，此时第一转速的上限值为1800rpm。处理器可以将获得的第一转速的上限值，与通过公式(2)计算得到的液压系统的最大流量，通过公式(1)

计算得到液压泵的需求排量，其中r为液压泵的需求排量，n为第一转速范围的上限值，Q为液压系统所需的最大流量。

在一个实施例中，液压泵数据可以包括与液压泵对应的排量数据。获得液压泵的需求排量后，处理器根据计算得到的需求排量从固定规格的液压泵数据中确定与之匹配的目标液压泵。处理器存储的固定规格的液压泵数据可以是市面上提供的液压泵规格数据。处理器可以通过取大原则匹配到目标液压泵。例如，根据计算得到的需求排量，需要规格为21.5的液压泵。处理器储存的固定规格的液压泵数据中有18、20、23、25这三个规格，此时根据取大原则，处理器将规格为23的液压泵确定为与需求排量匹配的目标液压泵。

在处理器确定了目标液压泵后，处理器可以确定目标液压泵对应的实际排量参数。处理器可以将目标液压泵对应的实际排量r_i与计算得到的液压系统所需的最大流量Q，通过公式(3)

来计算出发动机的最高理论转速n₁。

步骤104，根据最高理论转速与最低怠速确定发动机的第二转速范围。

步骤105，根据所述第二转速范围确定发动机每个挡位对应的预设转速。

处理器可以根据液压系统所需的最大流量以及目标液压泵对应的实际排量计算得到最高理论转速。然后，最高理论转速与发动机的最低怠速形成了新的转速范围，即第二转速范围。处理器可以根据计算得到的最高理论转速与最低怠速形成的第二转速范围确定发动机每个挡位对应的预设转速。

在一个实施例中，根据第二转速范围确定发动机每个挡位对应的预设转速包括：利用插值法对第二转速范围进行插值，将得到的转速值确定为发动机每个挡位对应的预设转速。

处理器确定了第二转速范围后，可以利用插值法确定发动机的每个挡位对应的预设转速。处理器可以预先存储挡位数量。例如，假设处理器内预设有10个挡位，处理器可以对确定的转速范围采用插值法，在转速范围里选取出与预设挡位相对应的转速值。假设第二转速范围为900rpm-1800rpm，处理器可以通过平均插值法，设置与预设挡位相对应的转速。例如，假设处理器预设10个挡位，第二转速范围为900rpm-1800rpm，处理器可以将预设第1挡位对应的转速设置为900rpm、预设第2挡位对应的转速设置为1000 rpm、预设第3挡位对应的转速设置为1100rpm……。以此类推，通过平均插值法设置与预设挡位对应的预设转速。处理器也可以不使用平均差值法来确定与预设挡位对应的转速。例如，处理器也可以通过接受用户输入的与预设挡位对应的转速值来确定与每个预设挡位对应的转速值。如，假设处理器接收到用户输入的预设第1挡位的转速为900rpm、预设第2挡位的转速为 980rpm、预设第3挡位转速为1050rpm、预设第4挡位转速为1140rpm、预设第5挡位转速为1250rpm、预设第6挡位转速为1340rpm、预设第7挡位转速为11430rpm、预设第8挡位转速为1520rpm、预设第9挡位转速为1610rpm、预设第10挡位转速为1700rpm，并可以将用户输入的转速值作为与每个预设挡位对应的转速值。

步骤106，确定工程机械的整车的激振转速。

处理器可以通过工程机械的参数确定工程机械的整车的激振转速。

在本发明实施例中，确定整车的激振转速包括：获取整车的机车参数，机车参数包括整车的重量、车辆驾驶室的重量、发动机系统的重量、发动机的减震器规格、车辆驾驶室的减震器规格中的至少一者；对机车参数进行振动分析以确定整车、车辆驾驶室以及发动机系统的振动频率；根据振动频率确定激振转速。

处理器可以通过工程机械的参数来得到工程机械的激振转速。用户可以自行输入机车参数。处理器可以存储用户输入的机车参数。进一步地，处理器可以通过获取存储的机车参数中整车的重量、车辆驾驶室的重量以及发动机的重量，并汇总发动机的减震规格参数、驾驶室的规格参数，通过仿真工具，对振动频率进行分析。在对整机的振动频率、发动机系统的振动频率以及车辆驾驶室的振动频率进行振动分析后，可以计算出整机的激振转速、车辆驾驶室的激振转速以及发动机系统的激振转速。处理器可以对每项振动频率值取三阶频率，并通过仿真工具进行振动分析以计算出对应的激振转速。处理器计算出更多的激振转速，对后续挡位转速的确认可以更加全面精准。

步骤107，根据激振转速对预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速。

处理器通过仿真工具计算得到激振转速后，可以根据激振转速对处理器预设的挡位转速进行筛选调整，并通过调整确定每个挡位所对应的目标转速。

处理器在获得发动机厂家提供的燃油MAP图后，可以根据燃油MAP 图确定发动机的预设状态，并结合燃油MAP图确定与发动机预设状态对应的第一转速范围。然后，可以根据第一转速范围确定出第一转速范围的最小值，即为发动机的最低怠速值，并根据第一转速范围的最大值计算出发动机的最高理论转速值。如此，可以根据第一转速范围确定出发动机的最低怠速值和最高理论转速值。然后，可以根据最低怠速值与最高理论转速值确定出发动机的第二转速范围，并可以根据插值法在第二转速范围中选取与发动机预设挡位对应的预设转速。处理器在获得工程机械的激振转速后，可以通过激振转速对每个挡位对应的预设转速进行调整，从而可以得到发动机在每个挡位下对应的固定转速。

也就是说，一开始确定出第一转速范围，即可确定出发动机的最低怠速值和最高理论转速，然后可以进一步确定出发动机的第二转速范围，并根据第二转速范围确定出每个挡位的预设转速，再根据工程机械的激振转速对每个挡位的预设转速进行调整，即可确定出发动机在每个挡位下的固定转速。

如此，处理器可以使得发动机的每个挡位对应的预设转速都在燃油经济区内，从最低怠速直到最高理论转速都处于燃油经济区内，大幅降低了发动机的油耗从而减少了用户的成本。并且，因为通过激振转速对预设转速进行了筛选，所以最后确定的固定转速可以对整机的震动频率进行规避，使得在满足工作的同时，有效地降低了工程机械的振动和噪音。在本发明实施例中，根据激振转速对预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速包括：将激振转速与预设转速进行对比；在预设转速与激振转速的差值小于预设阈值的情况下，使用第一速度增量对预设转速进行逐级调整，直到预设转速与激振转速差值大于等于预设阈值。

处理器计算得到激振转速后，可以将激振转速与预设挡位转速进行比较。预设阈值可以是20rpm。第一速度增量可以设置为10rpm。例如，假设处理器预设的第二挡位转速是1000rpm，而处理器计算得到的激振转速也是 1000rpm，此时激振转速与处理器预设转速的值相等，预设转速与激振转速的差距小于20rpm，处理器可以通过每次调整10rpm的方式对预设挡位转速1000rpm进行逐级调整，如可以调整成为1010rpm和990rpm，并对调整后的预设挡位转速再进行判断。判断是否达到处理器设置的约束条件。若是没有达到，则处理器可以继续对转速调整，如继续调整为1020rpm、980rpm。处理器调整完成后，可以继续对调整后得到的预设挡位转速进行判断。假设，处理器设置的约束条件为：预设转速与激振转速的差值大于或等于预设阈值时，处理器停止对预设转速进行逐级调整并将调整后的预设转速确认为新的预设转速。那么处理器可以根据设置的约束条件判断是否要继续对预设转速进行调整。若是不符合约束条件，则对预设转速继续进行调整，若是已经符合约束条件，则可以停止对预设转速的调整并将调整得到的转速确定为预设转速。

在一个实施例中，根据激振转速对预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速还包括：当预设转速与激振转速差值大于等于预设阈值的情况下，使用第二速度增量对预设转速进行逐级调整，直到发动机达到预设条件。

在一个实施例中，预设条件是指发动机在预设转速下的振动幅值与在激振转速下的振动幅值的比值低于预设比例阈值。

处理器根据激振转速对预设转速进行调整，当处理器确定调整后的预设转速与激振转速的差值达到了预设阈值后，处理器可以对预设转速再次进行调整。此次调整相较于之前的调整增量会减小，以获得更加精准的转速。

处理器可以预设第二速度增量，第二速度增量一般小于第一速度增量。假设处理器将第一速度增量设置为10rpm，则第二速度增量可以设置为2 rpm或者1rpm。处理器通过第一速度增量将预设转速值调整完成达到处理器设置的条件后，处理器可以对达到符合条件的预设转速通过第二速度增量进行微调。处理器可以设置预设范围，对预设转速的通过第二速度增量进行调整时，对预设转速的调整范围不可以超过处理器设置的预设范围。例如，假设通过第一速度增量的调整，获得了预设转速1020rpm。处理器可以将预设范围设置为-5rpm-5rpm。那么处理器器对1020rpm转速的调整不可以超过1025rpm或是1015rpm。假设此时处理器设置的第二转速设置为2rpm，则处理器可以对1020rpm调整的转速可以是1022rpm、1024rpm、1018rpm 以及1016rpm。若是再继续调整达到1026rpm或是1014rpm，则此时对预设转速调整的范围超过了处理器设置的预设范围，所以1026rpm与1014rpm。

在处理器对预设转速按照速度增量进行调整时。会时刻检测发动机是否达到预设条件。预设条件可以是指发动机在预设转速下的振动幅值与在激振转速下的振动幅值的比值低于预设比例阈值。假设，处理器将预设比例阈值设置为30％，则可以理解为，发动机在预设转速下的振动幅值低于在激振转速下发动机的振动幅值的30％。也就是说例如，处理器设置的预设条件可以是发动机在预设转速下的振动幅值小于在发动机在激振转速下振动幅值的 30％。当处理器在对预设转速进行调节时，若是判断达到了预设条件。则可以将调整成的预设转速确定为与挡位相对应的固定转速。处理器在确定固定转速时，若是有多个预设转速都可以使得发动机达到预设条件。则，处理器可以选择与振幅最小相对应的预设转速作为与挡位对应的固定转速。

在本发明实施例中，处理器可以确定一个发动机的转速范围，并且处理器可以预设挡位数量。根据确定的发动机的转速范围，处理器可以利用差值阀确定与预设挡位对应的预设转速。例如，假设处理器确定的发动机的转速范围为900rpm-1800rpm。处理器预设有十个挡位。则处理器可以用平均差值法将在转速范围中选取与预设挡位对应的转度。例如，处理器预设第一挡位的转速为900rpm，预设第二挡位的转速为1000rpm，预设第三挡位的转速为1100rpm，以此类推设置处理器预设的十个挡位所对应的预设转速即预设挡位转速。处理器也可以将转速范围发送给用户，再接收用户输入的与挡位对应的转速值。不一定要使用平均差值法来设置与预设挡位对应的预设转速。

处理器预设完成后，处理器可以将计算得到的激振转速与预设转速进行对比，若是预设转速与激振转速的差值小于预设阈值，则处理器可以使用第一速度增量对预设转速进行调整。并且处理器可以设置调整的预设转速与激振转速的差值达到预设阈值的情况下，停止对预设转速的调整。例如，假设处理器设置的与预设第二挡位对应的预设转速为1000rpm，在利用该预设转速与激振转速进行对比时，计算得到的激振转速中有一个激振转速值为1008 rpm。假设处理器设置的预设阈值为20rpm。此时该激振转速与预设转速的差值为8rpm小于处理器设置的预设阈值。此时处理器可以控制使用第一速度增量对预设转速进行逐级调整。假设处理器将第一速度增量设置为10rpm，则处理器可以根据第一速度增量10rpm对预设转速1000rpm进行调整。可以调整得到1010rpm、1020rpm、1030rpm或是990rpm、980rpm等。当预设转速调整到1030rpm时，此时预设转速1030rpm与激振转速1008rpm的差值已经达到22rpm，符合调整的预设转速与激振转速的差值大于或等于预设阈值20rpm的情况。处理器可以停止逐级调整。同理，处理器将预设转度调整得到980rpm时，符合调整的预设转速与激振转速的差值大于或等于预设阈值20rpm的情况。处理器停止逐级调整。此时处理器的预设第二挡位得到了两个预设转速。

此时处理器可以对确定的预设转速使用第二速度增量进行逐级调整。直到发动机达到预设条件，处理器可以将使发动机达到预设条件的预设转速确定为与挡位相对应的固定转速。处理器可以将第二速度增量设置为比第一速度增量小的数值。例如，处理器可以将第二速度增量设置为2rpm或1rpm。将第二速度增量设置小于第一速度增量，可以使得处理器对预设转速的调整更加精准。假设，处理器通过第一速度增量得到预设转速为1030rpm和980 rpm。处理器设置的第二增量速度为2rpm。处理器可以使用第二增量速度对预设转速进行调节。处理器可以将预设转速1030rpm调整成1028rpm、1026 rpm或是1032rpm、1034rpm。处理器可以将预设转速980rpm调整成978rpm、 976rpm，或是982rpm、984rpm。处理器使用第二增量速度对预设转速进行调节时，可以设置转速调节的范围。使得被使用第二增量速度调整的预设转速的范围不可以超过调节范围。例如，处理器设置的调节转速范围为-5 rpm-5rpm。即使用第二增量速度对预设转速进行调节时，预设转速被调整的范围不能超过5rpm。当预设转速为1030rpm时，使用第二增量速度对此调节，预设转速不可以超过1035rpm或低于1025rpm。预设转速980被调节时不可以超过985rpm或975rpm。所以当第二增量速度设置为2rpm时，处理器将预设转速调节到984rpm、976rpm、1026rpm、1034rpm即可停止调节。

处理器可以设置预设条件，当处理器调整预设转速使得发动机达到预设条件，即可以将调整完成的预设转速确定为处理器预设的每个挡位对应的目标转速。例如，处理器可以将预设条件设置为，调整后的预设转速下发动机的震动振幅小于激振转速下发动机的振动振幅的30％。例如，处理器调整得到的预设转速有1028rpm、1026rpm、1032rpm、1034rpm、978rpm、976rpm、 982rpm、984rpm。当处理器调整到某一个预设转速时，处理器会将该转速下发动机的振动振幅与激振转速1008rpm下发动机的振动振幅进行比较，若是预设转速下发动机的振动振幅小于激振转速下发动机的振动振幅的 30％。则处理器可以将该预设转速确定为与挡位对应的固定转速。若是有多个预设转速都使得发动机达到了预设条件，则处理器可以选择使发动机振动振幅最小的预设转速，将该预设转速确定为挡位对应的固定转速。

由于第一转速范围是根据燃油经济区选取的，所以根据第一转速范围确定的第二转速范围依旧处于燃油经济区内，从而处理器从第二转速范围内选取的与发动机的每个挡位对应的预设转速都在燃油经济区内，从最低怠速直到最高理论转速都处于燃油经济区内，大幅降低了发动机的油耗从而减少了用户的成本。并且，因为通过激振转速对预设转速进行了筛选，所以最后确定的固定转速可以对整机的震动频率进行规避，使得在满足工作的同时，有效地降低了工程机械的振动和噪音。

在一个实施例中，如图3所示的工程机械300，包括：发动机301和液压系统302，其中液压系统302包括液压泵302-1，以及处理器303.

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现对热水器的控制。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述用于挡位转速的确定方法。

本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述用于挡位转速的确定方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器A01、网络接口A02、存储器(图中未示出)和数据库(图中未示出)。其中，该计算机设备的处理器A01用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括内存储器A03和非易失性存储介质A04。该非易失性存储介质 A04存储有操作系统B01、计算机程序B02和数据库(图中未示出)。该内存储器A03为非易失性存储介质A04中的操作系统B01和计算机程序B02 的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储工程机械的参数数据。该计算机设备的网络接口A02用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序B02被处理器A01执行时以实现一种用于挡位转速的调整方法。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：获取发动机处于预设状态时对应的第一转速范围；根据第一转速范围确定发动机的最低怠速；确定发动机的最高理论转速；根据最高理论转速与最低怠速确定发动机的第二转速范围；根据第二转速范围确定发动机每个挡位对应的预设转速；确定工程机械的整车的激振转速；根据激振转速对预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速。

在一个实施例中，确定发动机的最高理论转速包括：根据第一转速范围的上限值与整车的目标参数确定液压泵的需求排量；确定与需求排量匹配的目标液压泵；确定目标液压泵对应的实际排量；根据实际排量确定最高理论转速。

在一个实施例中，需求排量根据公式(1)来确定：

其中，r为液压泵的需求排量，n为第一转速范围的上限值，Q为液压系统所需的最大流量，其中，Q是根据整车的目标参数计算得到的。

在一个实施例中，最大流量根据公式(2)来确定：

其中，Q为最大流量，Q_i为液压缸所需流量，D_i为液压缸的缸径，L_i为液压缸的行程，t_i为液压缸的运动时间，Q_j为液压马达所需流量，a_j为液压马达减速比，b_j为液压马达对应转动的圈数，c_j为液压马达排量，t_j为液压马达的运动时间。

在一个实施例中，根据以下公式(3)确定发动机的最高理论转速：

其中，n₁为发动机的最高理论转速，Q为液压系统所需的最大流量，r_i为目标液压泵对应的实际排量。

在一个实施例中，确定整车的激振转速包括：获取整车的机车参数，机车参数包括整车的重量、车辆驾驶室的重量、发动机系统的重量、发动机的减震器规格、车辆驾驶室的减震器规格中的至少一者；对机车参数进行振动分析以确定整车、车辆驾驶室以及发动机系统的振动频率；根据振动频率确定激振转速。

在一个实施例中，根据第二转速范围确定发动机每个挡位对应的预设转速包括：利用插值法对第二转速范围进行插值，将得到的转速值确定为发动机每个挡位对应的预设转速。

在一个实施例中，根据激振转速对预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速包括：将激振转速与预设转速进行对比；在预设转速与激振转速的差值小于预设阈值的情况下，使用第一速度增量对预设转速进行逐级调整，直到预设转速与激振转速差值大于等于预设阈值。

在一个实施例中，根据激振转速对预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速还包括：当预设转速与激振转速差值大于等于预设阈值的情况下，使用第二速度增量对预设转速进行逐级调整，直到发动机达到预设条件。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (13)

1.一种用于确定挡位转速的方法，应用于工程机械，所述工程机械包括发动机和液压系统，所述液压系统包括液压泵，其特征在于，包括：

获取所述发动机处于预设状态时对应的第一转速范围；

根据所述第一转速范围确定所述发动机的最低怠速；

确定所述发动机的最高理论转速；

根据所述最高理论转速与所述最低怠速确定所述发动机的第二转速范围；

根据所述第二转速范围确定所述发动机每个挡位对应的预设转速；

确定所述工程机械的整车的激振转速；

根据所述激振转速对所述预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速。

2.根据权利要求1所述的用于确定挡位转速的方法，其特征在于，所述确定所述发动机的最高理论转速包括：

根据所述第一转速范围的上限值与所述整车的目标参数确定所述液压泵的需求排量；

确定与所述需求排量匹配的目标液压泵；

确定所述目标液压泵对应的实际排量；

根据所述目标液压泵对应的实际排量确定所述发动机的最高理论转速。

3.根据权利要求2所述的用于确定挡位转速的方法，其特征在于，所述需求排量根据公式(1)来确定：

其中，r为所述液压泵的需求排量，n为所述第一转速范围的上限值，Q为液压系统所需的最大流量，其中，所述Q是根据所述整车的目标参数计算得到的。

4.根据权利要求3所述的用于确定挡位转速的方法，其特征在于，所述液压系统所需的最大流量根据公式(2)来确定：

其中，Q为所述最大流量，Q_i为液压缸所需流量，D_i为所述液压缸的缸径，L_i为所述液压缸的行程，t_i为所述液压缸的运动时间，Q_j为液压马达所需流量，a_j为所述液压马达减速比，b_j为所述液压马达对应转动的圈数，c_j为所述液压马达排量，t_j为所述液压马达的运动时间。

5.根据权利要求2所述的用于确定挡位转速的方法，其特征在于，根据以下公式(3)确定所述发动机的最高理论转速：

其中，n₁为所述发动机的最高理论转速，Q为所述液压系统所需的最大流量，r_i为所述目标液压泵对应的实际排量。

6.根据权利要求1所述的用于确定挡位转速的方法，其特征在于，所述确定整车的激振转速包括：

获取整车的机车参数，所述机车参数包括整车的重量、车辆驾驶室的重量、发动机系统的重量、所述发动机的减震器规格、所述车辆驾驶室的减震器规格中的至少一者；

对所述机车参数进行振动分析以确定所述整车、所述车辆驾驶室以及所述发动机系统的振动频率；

根据所述振动频率确定所述激振转速。

7.根据权利要求1所述的用于确定挡位转速的方法，其特征在于，所述根据所述第二转速范围确定所述发动机每个挡位对应的预设转速包括：

利用插值法对所述第二转速范围进行插值，将得到的转速值确定为所述发动机每个挡位对应的预设转速。

8.根据权利要求1所述的用于确定挡位转速的方法，其特征在于，所述根据所述激振转速对所述预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速包括：

将所述激振转速与所述预设转速进行对比；

在所述预设转速与所述激振转速的差值小于预设阈值的情况下，使用第一速度增量对所述预设转速进行逐级调整，直到所述预设转速与所述激振转速差值大于等于预设阈值。

9.根据权利要求8所述的用于确定挡位转速的方法，其特征在于，所述根据所述激振转速对所述预设转速进行调整，以确定每个挡位对应的目标转速还包括：

当所述预设转速与所述激振转速差值大于等于预设阈值的情况下，使用第二速度增量对所述预设转速进行逐级调整，直到所述发动机达到预设条件。

10.根据权利要求9所述的用于确定挡位转速的方法，其特征在于，所述预设条件是指所述发动机在所述预设转速下的振动幅值与在所述激振转速下的振动幅值的比值低于预设比例阈值。

11.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至10中任意一项所述的用于确定挡位转速的方法。

12.一种工程机械，其特征在于，包括：

发动机和液压系统，所述液压系统包括液压泵；以及

如权利要求11所述的处理器。

13.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，其特征在于，该指令用于使得机器执行根据权利要求1至10任一项所述的用于确定挡位转速的方法。

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