WO2013029272A1 - 多发动机的控制方法和装置及机器 - Google Patents

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WO2013029272A1
WO2013029272A1 PCT/CN2011/079281 CN2011079281W WO2013029272A1 WO 2013029272 A1 WO2013029272 A1 WO 2013029272A1 CN 2011079281 W CN2011079281 W CN 2011079281W WO 2013029272 A1 WO2013029272 A1 WO 2013029272A1
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engine
control
speed
control variable
maximum
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English (en)
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Inventor
滕宏珍
黄赞
刘恒
Original Assignee
长沙中联重工科技发展股份有限公司
湖南中联重科专用车有限责任公司
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/08—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units comprising more than one engine

Definitions

  • the present invention relates to the field of machinery, and in particular to a multi-engine control method and apparatus and machine.
  • BACKGROUND OF THE INVENTION At present, the movement of a crane mechanism is powered by an engine. In the control room, an engine pedal is controlled by an accelerator pedal. The output signal of the accelerator pedal is directly connected to the controller of the engine, and is received by the controller of the engine. The accelerator pedal signal controls the engine speed, the control mode is simple, and the operation is convenient. However, as the product tonnage is getting larger and larger, the power demand is getting bigger and bigger. Especially for the large-tonnage crawler cranes, the power source is usually provided by the super-power engine.
  • the cost of the super-power engine is high and the technology is not mature. It is easy to malfunction; Moreover, the closed hydraulic system is widely used in super-power engines. Due to the large number of hydraulic pumps in the closed hydraulic system, the number of output ports of the transfer case is large, resulting in a large volume of the hydraulic pump and inconvenient installation. In addition, the greater the output power of a single engine, the smaller the output and the greater the noise. In summary, a crane with a single engine cannot meet the demand for ultra-high power. Similar problems exist with machines other than cranes, and no effective solution has yet been proposed.
  • a primary object of the present invention is to provide a multi-engine control method and apparatus and machine to solve the problem that it is difficult for a machine to meet ultra-high power requirements.
  • a multi-engine control method is provided.
  • a multi-engine control method according to the present invention includes: acquiring a control variable of a plurality of engines; calculating a rotational speed of each engine based on the control variable; and controlling each of the engines to rotate in accordance with the rotational speed.
  • a multi-engine control device is provided.
  • a multi-engine control apparatus includes: an acquisition device for acquiring a control variable of a plurality of engines; a calculation device for calculating a rotation speed of each engine based on a control variable; and a control device for controlling each of the engines to rotate according to the rotation speed .
  • a machine is provided. The machine includes a plurality of engines and any of the multi-engine control devices provided by the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of a machine according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a multi-engine control apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a multi-engine according to a second embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a flow chart of a multi-engine control method according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a flow chart of a multi-engine control method according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a flowchart of a control method of a multi-engine according to a fourth embodiment of the present invention.
  • a power source device A of a machine according to the present invention includes n engines: an engine 1, an engine 2, an engine n, and a control A plurality of engine control devices 8.
  • a machine that simultaneously supplies power sources by a plurality of engines can meet the high power demand of a super-tonnage machine, but a machine having a plurality of engines cannot be controlled by a control device of a machine having a single engine, and therefore, the technical solution of the present invention is based on The characteristics of the engine are designed to control the device B such that the rotational speeds of the plurality of engines are simultaneously controlled in the operating room.
  • the machine can be any machine that uses a power source for the engine, such as cranes, loaders, excavators, and the like.
  • a specific embodiment of a control device having a plurality of engines according to the present invention is described below.
  • 2 is a block diagram of a multi-engine control apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the control apparatus includes: an acquisition device 10 for acquiring a control variable of a plurality of engines; and a computing device 20 for controlling according to the control The variables calculate the rotational speed of each engine; and a control device 30 for controlling each engine to rotate in accordance with the rotational speed.
  • control variables of the multiple engines are first acquired by the acquisition device 10, and then the computing device 20 calculates the rotational speed of each engine according to the acquired control variables. Since the rated parameters of the respective engines are different, the calculated rotational speeds are also different, and finally the control is performed.
  • the device 30 controls each engine to rotate according to its own rotational speed, so that the rotational speeds of the plurality of engines are simultaneously controlled to jointly provide a power source for the machine, thereby satisfying the ultra-high power demand of the machine.
  • the control device 30 controls the respective engines of the machine to rotate in accordance with the rotational speed via the CAN bus.
  • the obtaining device 10 includes a first acquiring sub-device
  • the computing device 20 includes a first calculating sub-device, wherein the first acquiring sub-device is configured to acquire an actual position of the control mechanism, wherein the user controls the multi-engine through the control mechanism;
  • the first computing sub-device is used to calculate using the following formula:
  • N3 ⁇ N1/0.125 + (N2/0.125-N1/0.125)*[(P3 -P1)/(P2-P1)] ⁇ * 0.125
  • N3 is the engine speed
  • N1 is the actual idle speed of the engine
  • N2 is the engine.
  • P1 is the minimum position of the control mechanism
  • P2 is the maximum position of the control mechanism
  • P3 is the actual position of the control mechanism.
  • the acquisition device 10 first acquires the actual position of the control mechanism of the machine, which includes an accelerator pedal and/or a handle. Taking the accelerator pedal as an example, the speed of each engine is calculated according to the actual position of the accelerator pedal.
  • the throttle here includes manual throttle, auto throttle, pedal throttle, jog throttle, etc.
  • the control device of the embodiment it is not necessary to separately provide an accelerator pedal for a plurality of engines, so that the machine can control the plurality of engines to rotate at different rotation speeds by using the same accelerator pedal, thereby jointly providing a power source for the machine, thereby satisfying the machine.
  • Super power demand Taking the handle as an example, the obtaining device 10 first acquires the actual position of the handle of the machine, and then calculates the rotational speed of each engine according to the position of the operating handle of the mechanism.
  • the parameters required in the calculation formula, such as engine idle speed, maximum speed, maximum position of the handle and minimum position are known constants, which can be preset in the second calculation sub-device, and only the second acquisition sub-device is required.
  • the actual position of the handle can be used to calculate the engine speed, and the algorithm is simple.
  • the rotational speed of each engine can be adjusted in real time through the handle, so that each engine can better meet the actual needs and jointly provide a power source for the machine, thereby satisfying the ultra-high power requirement of the machine.
  • the obtaining device 10 includes a second acquiring sub-device
  • the computing device 20 includes a second calculating sub-device, wherein the third hot-sizing sub-device is configured to acquire an actual current of a control variable pump of each engine; Used to calculate using the following formula:
  • N3 ⁇ Nl/0. 125 + [(N2/0. 125 - Nl/0. 125) * (Tmax - Tmin)]/(T - Tmin ) ⁇ * 0. 125
  • T is the torque of the engine
  • ⁇ is the mechanical hydraulic efficiency of the control variable pump
  • Vgmax is the maximum geometric displacement per revolution of the engine's control variable pump
  • I is the actual current of the control variable pump
  • Imax is the control variable pump
  • the maximum current Imin is the minimum current of the control variable pump
  • N3 is the engine speed
  • N1 is the engine idle speed
  • N2 is the engine maximum speed
  • Tmax is the engine's maximum output torque
  • Tmin is the engine's minimum output torque.
  • the acquisition device 10 first acquires the actual current of the control variable pump of each engine of the machine, which can be obtained by acquiring the actual load of the machine, where the actual current of the pump varies due to the control variables of each engine.
  • the acquisition device 10 acquires a plurality of pieces, and then calculates the torque of each engine based on the actual current of the control variable pump of each engine, and further calculates the rotation speed of each engine based on the calculated torque.
  • the parameters required in the calculation formula such as the differential pressure of the engine's control variable pump, mechanical hydraulic efficiency, maximum geometric displacement per revolution, maximum current and minimum current, engine idle speed, maximum speed, maximum output torque, and minimum output torque All of the known constants can be preset in the second computing sub-device.
  • the second obtaining sub-device only needs to obtain the actual current of the control variable pump of each engine to calculate the engine speed, and the algorithm is simple. Adopting this embodiment
  • the control device can adjust the rotational speed of each engine in real time according to the actual load of each engine, so that each engine can better meet the actual needs and jointly provide a power source for the machine, thereby meeting the ultra-high power demand of the machine.
  • 3 is a block diagram of a multi-engine control device according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, an accelerator pedal signal such as a manual throttle, an autothrottle, a pedal throttle, and a jog throttle is transmitted to a central controller (CPU).
  • CPU central controller
  • the central controller is realized by the PLC controller, which recognizes the analog signal and performs A/D conversion on the signal. According to the accelerator pedal position signal, the dynamic calculation formula is calculated according to the given speed calculation formula. At the same time, the calculated rotation speed is transmitted to each engine through the CAN bus according to the needs, and the speed of several engines can be stably controlled by one accelerator pedal at the same time.
  • Step S102 acquiring a control variable of a multi-engine.
  • Step S104 calculating the rotational speed of each engine according to the control variable.
  • step S106 each engine is controlled to rotate according to the rotation speed.
  • the control variables of the multiple engines are first obtained, and then the rotational speeds of the engines are calculated according to the acquired control variables. The calculated rotational speeds are different due to different rated parameters of the respective engines, and finally the respective engines are controlled according to the respective rotational speeds.
  • each engine of the machine is controlled to rotate in accordance with the rotational speed via the CAN bus.
  • the CAN bus control makes no influence between the control signals, thereby avoiding the mechanism failure caused by the engine speed jitter or instability, and the control by the CAN bus does not need to be in the hardware.
  • Multiple control switches are provided to save cost, and better control of multiple engine speeds is better achieved.
  • the control variable can be the actual position of the control mechanism, wherein the user controls the multiple engines through the control mechanism.
  • the control mechanism includes an accelerator pedal and/or a handle.
  • 5 is a flow chart of a control method of a multi-engine according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the method includes the following steps S202 to S206: Step S202, the actual position of the accelerator pedal is acquired.
  • the throttle here includes a manual throttle, an automatic throttle, a pedal throttle, a jog throttle, and the like.
  • Step S204 calculating the rotational speed of each engine according to the actual position of the accelerator pedal. Calculate using the following formula:
  • N3 ⁇ N1/0.125 + (N2/0.125-N1/0.125)*[(P3 -P1)/(P2-P1)] ⁇ * 0.125
  • N3 is the engine speed
  • N1 is the actual idle speed of the engine
  • N2 is the engine. Actual maximum speed
  • P1 is the minimum position of the accelerator pedal
  • P2 is the maximum position of the accelerator pedal
  • P3 is the actual position of the accelerator pedal.
  • the rotational speed of each engine the actual position of the same accelerator pedal is used. However, since the engine idling speed and maximum speed are different, the calculated engine speeds are different. And in the calculation of the required parameters, such as the engine idle speed and maximum speed, the minimum and maximum positions of the accelerator pedal are known constants, only the first acquisition sub-device to obtain the actual position of the accelerator pedal can calculate the engine Speed, the algorithm is simple. Step S206, the respective engines of the control machine are rotated according to the rotation speed.
  • FIG. 6 is a flow chart showing a control method of a multi-engine according to a third embodiment of the present invention. As shown in Figure 6, the method includes the following steps S302 to S306: Step S302, the actual position of the handle is obtained. Step S304, calculating the rotation speed of each engine according to the actual position of the handle. Calculate using the following formula:
  • N3 ⁇ N1/0.125 + [(N2/0.125 - N1/0.125) * (SI - S3)]/(S2 - S3) ⁇ * 0.125
  • N3 is the rotational speed of the engine
  • N1 is the idle speed of the engine
  • N2 is the maximum rotational speed of the engine
  • the S1 is the actual position of the handle
  • the S2 is the maximum position of the handle
  • the S3 is the minimum position of the handle.
  • the parameters required in the calculation formula, such as engine idle speed, maximum speed, maximum position of the handle and minimum position are known constants.
  • the engine speed can be calculated only by obtaining the actual position of the handle by the first acquisition sub-device. The algorithm is simple.
  • Step S306 the respective engines of the control machine are rotated according to the rotation speed.
  • the rotational speed of each engine can be adjusted in real time according to the actual position of the handle, so that each engine can better meet the actual needs and jointly provide a power source for the machine, thereby meeting the ultra-high power demand of the machine.
  • the method includes the following steps S402 to S408: Step S402, acquiring actual currents of control variable pumps of respective engines .
  • the actual current can be obtained by acquiring the mechanism operating handle position signals of the respective engines.
  • Step S404 calculating respective engine torques according to the actual current of the control variable pump. Calculate using the following formula:
  • T ( ⁇ /(20 * ⁇ * ⁇ )) * Vgmax * ((1 - Imin) / (Imax - Imin))
  • T is the torque of the engine and ⁇ is the differential pressure of the engine's controlled variable pump
  • ⁇ is Control the mechanical hydraulic efficiency of the variable pump
  • Vgmax is the maximum geometric displacement per revolution of the engine's control variable pump
  • I is the actual current of the control variable pump
  • Imax is the maximum current of the control variable pump
  • Imin is the minimum current of the control variable pump.
  • N3 ⁇ N1/0.125 + [(N2/0.125 - Nl/0.125) * (Tmax - Tmin)]/(T - Tmin) ⁇ * 0.125
  • N3 is the engine speed
  • N1 is the engine idle speed
  • N2 is the engine's maximum speed
  • Tmax is the engine's maximum output torque
  • Tmin is the engine's minimum output torque.
  • the torque of each engine is first calculated based on the actual current of the control variable pump of each engine, and the rotational speed of each engine is further calculated based on the calculated torque.
  • the parameters required in the calculation formula such as the differential pressure of the engine's control variable pump, mechanical hydraulic efficiency, maximum geometric displacement per revolution, maximum current and minimum current, engine idle speed, maximum speed, maximum output torque, and minimum output torque All are known constants. It is only necessary to obtain the actual current of the control variable pump of each engine to calculate the engine speed.
  • the algorithm is simple. Step S408, controlling each engine to rotate according to the rotation speed.
  • the rotation speed of each engine can be adjusted in real time according to the actual current of the control variable pump of each engine, so that each engine can better meet the actual needs and jointly provide a power source for the machine, thereby satisfying the super power of the machine. demand.

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Abstract

一种多发动机的控制方法，包括：获取多发动机控制变量；根据控制变量计算各个发动机的转速；以及控制各个发动机按照转速进行转动。还公开了一种多发动机的控制装置及机器。通过该多发动机的控制方法和装置及机器，能够满足机器的超大功率需求。

Description

多发动机的控制方法和装置及机器 技术领域 本发明涉及机械领域， 具体而言， 涉及一种多发动机的控制方法和装置及机器。 背景技术 目前起重机机构的动作都是由一个发动机提供动力源， 在操纵室内由一个油门踏 板控制一个发动机的转速， 油门踏板的输出信号直接接到发动机的控制器， 由发动机 的控制器根据接收到的油门踏板信号而控制发动机的转速，控制方式简单，操作方便。 但随着产品吨位越来越大， 功率需求越来越大， 特别是超大吨位的履带起重机， 通常使用超大功率发动机提供动力源， 但是超大功率发动机的成本高， 技术不成熟， 在实际使用时易出故障； 而且， 在超大功率发动机中广泛应用闭式液压系统， 由于闭 式液压系统的液压泵的数量多， 其分动箱的输出口数量多， 导致液压泵的体积庞大， 安装不方便； 此外， 单个发动机输出功率越大， 产量越小， 噪音越大。 综上所述， 具 有单个发动机的起重机无法满足超大功率的需求。 除起重机之外的其他机器也存在类似的问题， 目前尚未提出有效的解决方案。 发明内容 本发明的主要目的在于提供一种多发动机的控制方法和装置及机器， 以解决机器 难以满足超大功率需求的问题。 为了实现上述目的， 根据本发明的一个方面， 提供了一种多发动机的控制方法。 根据本发明的多发动机的控制方法包括： 获取多发动机的控制变量； 根据控制变 量计算各个发动机的转速； 以及控制各个发动机按照转速进行转动。 为了实现上述目的， 根据本发明的另一方面， 提供了一种多发动机的控制装置。 根据本发明的多发动机的控制装置包括： 获取设备， 用于获取多发动机的控制变 量； 计算设备， 用于根据控制变量计算各个发动机的转速； 以及控制设备， 用于控制 各个发动机按照转速进行转动。 为了实现上述目的， 根据本发明的另一方面， 提供了一种机器。 该机器包括多个发动机和本发明提供的任意一种多发动机的控制装置。 通过本发明， 采用包括以下步骤的多发动机的控制方法： 获取多发动机的控制变 量； 根据控制变量计算各个发动机的转速； 以及控制各个发动机按照转速进行转动， 解决了机器难以满足超大功率需求的问题， 进而达到了满足机器的超大功率需求的效 果。 附图说明 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解， 本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附图中： 图 1是根据本发明实施例的机器的框图； 图 2是根据本发明第一实施例的多发动机的控制装置的框图； 图 3是根据本发明第二实施例的多发动机的控制装置的框图； 图 4是根据本发明第一实施例的多发动机的控制方法的流程图； 图 5是根据本发明第二实施例的多发动机的控制方法的流程图； 图 6是根据本发明第三实施例的多发动机的控制方法的流程图； 以及 图 7是根据本发明第四实施例的多发动机的控制方法的流程图。 具体实施方式 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 图 1是根据本发明实施例的机器的框图， 如图 1所示， 根据本发明的机器的动力 源装置 A包括 n个发动机： 发动机 1、 发动机 2......发动机 n， 以及控制多个发动机的 控制装置8。 由多个发动机同时提供动力源的机器， 能够满足超大吨位机器的大功率需求， 但 是具有多个发动机的机器无法采用具有单个发动机的机器的控制装置来控制， 因此， 本发明的技术方案根据多个发动机的特点设计控制装置 B， 使得多个发动机的转速在 操纵室内同时得到控制。 该机器可以为采用发动机提供动力源的任何机器， 例如起重机， 装载机， 挖掘机 等。 根据本发明的具有多个发动机的控制装置的具体实施方式描述如下。 图 2是根据本发明第一实施例的多发动机的控制装置的框图， 如图 2所示， 控制 装置包括： 获取设备 10， 用于获取多发动机的控制变量； 计算设备 20， 用于根据控制 变量计算各个发动机的转速； 以及控制设备 30， 用于控制各个发动机按照转速进行转 动。 在该实施例中， 首先通过获取设备 10 获取多发动机的控制变量， 然后计算设备 20根据获取的控制变量计算各发动机的转速， 由于各个发动机的额定参数不同， 计算 得到的转速也不同，最后控制设备 30控制各发动机按照各自的转速进行转动， 使得多 个发动机的转速同时得到控制， 共同为机器提供动力源， 从而满足了机器的超大功率 需求。 优选地， 控制设备 30通过 CAN总线控制机器的各个发动机按照转速进行转动。 在控制设备 30控制机器的各个发动机按照各自的转速进行转动时， 通过 CAN总线控 制使得各控制信号之间无影响，从而避免了由发动机转速抖动或不稳导致的机构故障， 通过 CAN总线控制不需要在硬件上设置多个控制开关， 节省了成本， 且较好的实现 多发动机转速的分别控制。 优选地， 获取设备 10包括第一获取子设备， 计算设备 20包括第一计算子设备， 其中， 第一获取子设备用于获取控制机构的实际位置， 其中， 用户通过控制机构来控 制多发动机； 第一计算子设备用于采用以下公式进行计算：
N3 = {N1/0.125 + (N2/0.125-N1/0.125)*[(P3 -P1)/(P2-P1)]}* 0.125 其中， N3为发动机转速， N1为发动机的实际怠速， N2为发动机的实际最大转速， P1为控制机构的最小位置， P2为控制机构的最大位置以及 P3为控制机构的实际位置。 在该实施例中， 获取设备 10首先获取机器的控制机构的实际位置， 该控制机构包 括油门踏板和 /或手柄。 以油门踏板为例， 然后根据油门踏板的实际位置计算各发动机的转速， 此处的油 门包括手动油门、 自动油门、 脚踏油门、 点动油门等， 是一种工作电压 5V， 输出能够 提供 0.5V〜4.5V线性变化的模拟量信号装置。在计算各发动机的转速时， 采用同一个 油门踏板的实际位置， 但由于各发动机怠速和最大转速不同， 因此计算所得的各发动 机的转速也不相同。 并且在计算公式中所需的参数， 如发动机的怠速和最大转速， 油 门踏板的最小和最大位置均为已知的常量， 可以预设在第一计算子设备内， 仅需第一 获取子设备获取油门踏板的实际位置便可计算得到发动机转速， 算法简单。 采用本实 施例的控制装置， 不需要对多个发动机分别设置油门踏板， 使得机器能够利用同一个 油门踏板控制多个发动机按照不同的转速进行转动， 共同为机器提供动力源， 从而满 足了机器的超大功率需求。 以手柄为例， 获取设备 10首先获取机器的手柄的实际位置，然后根据机构操作手 柄位置计算各发动机的转速。在计算公式中所需的参数， 如发动机的怠速、最大转速， 手柄的最大位置以及最小位置均为已知的常量， 可以预设在第二计算子设备内， 仅需 第二获取子设备获取手柄的实际位置便可计算得到发动机转速， 算法简单。 采用本实 施例的控制装置， 可以通过手柄实时调整各发动机的转速， 使得各发动机更好的满足 实际需要， 共同为机器提供动力源， 从而满足了机器的超大功率需求。 优选地，， 获取设备 10包括第二获取子设备， 计算设备 20包括第二计算子设备， 其中， 第热三获取子设备用于获取各个发动机的控制变量泵的实际电流； 第二计算子 设备用于采用以下公式进行计算：
T = (Ρ/(20 * π * η)) * Vgmax * ((1 - Imin) /(Imax - Imin))
N3 = {Nl/0. 125 + [(N2/0. 125 - Nl/0. 125) * (Tmax - Tmin)]/(T - Tmin )} * 0. 125 其中， T为发动机的扭矩， Ρ为发动机的控制变量泵的压差， η为控制变量泵的机 械液压效率， Vgmax为发动机的控制变量泵的每转最大几何排量， I为控制变量泵的 实际电流， Imax为控制变量泵的最大电流， Imin为控制变量泵的最小电流， N3为发 动机的转速， N1为发动机的怠速， N2为发动机的最大转速， Tmax为发动机的最大输 出扭矩以及 Tmin为发动机的最小输出扭矩。 在该实施例中， 获取设备 10首先获取机器的各发动机的控制变量泵的实际电流， 该实际电流可以通过获取机器的实际载荷得到， 此处由于各发动机的控制变量泵的实 际电流不同， 因此获取设备 10获取的是多个，然后根据各发动机的控制变量泵的实际 电流先计算各发动机的扭矩， 根据计算所得的扭矩进一步计算各发动机的转速。 在计 算公式中所需的参数， 如发动机的控制变量泵的压差、 机械液压效率、 每转最大几何 排量、 最大电流以及最小电流， 发动机的怠速、 最大转速、 最大输出扭矩以及最小输 出扭矩均为已知的常量， 可以预设在第二计算子设备内， 仅需第二获取子设备获取各 发动机的控制变量泵的实际电流便可计算得到发动机转速， 算法简单。 采用本实施例 的控制装置， 可以根据各个发动机的实际载荷实时调整各发动机的转速， 使得各发动 机更好的满足实际需要， 共同为机器提供动力源， 从而满足了机器的超大功率需求。 图 3是根据本发明第二实施例的多发动机的控制装置的框图， 如图 3所示， 手动 油门、 自动油门、 脚踏油门、 点动油门等油门踏板信号传送给中央控制器（CPU), 中 央控制器由 PLC控制器实现， PLC控制器对模拟信号进行识别， 并对信号进行 A/D 转换。 根据油门踏板位置信号按给定的转速计算公式动态的计算转速大小， 同时对计 算出的转速大小根据需要， 通过 CAN总线输送至各个发动机， 能够通过一个油门踏 板同时对多个发动机的转速稳定控制； 根据机构操作手柄的实际位置， 按给定的转速 计算公式动态的计算转速大小， 同时对计算出的转速大小根据需要， 通过 CAN总线 输送至各个发动机， 能够通过机构操作手柄对多个发动机的转速稳定控制； 同时， 在 机器的工作过程中，通过获取实际载荷， 按给定的转速计算公式动态的计算转速大小， 同时对计算出的转速大小根据需要， 通过 CAN总线输送至各个发动机， 通过获取实 际载荷实时自动调整。 通过以上三种方法， 输出相应的转速控制各发动机， 实现对发 动机转速不同的控制。 根据本发明的具有多个发动机的控制方法的具体实施方式描述如下。 图 4是根据本发明第一实施例的多发动机的控制方法的流程图， 如图 4所示， 该 方法包括如下的步骤 S102至步骤 S106: 步骤 S102， 获取多发动机的控制变量。 步骤 S104， 根据控制变量计算各个发动机的转速。 步骤 S106， 控制各个发动机按照转速进行转动。 在该实施例中， 首先获取多发动机的的控制变量， 然后根据获取的控制变量计算 各发动机的转速， 由于各个发动机的额定参数不同， 计算得到的转速也不同， 最后控 制各发动机按照各自的转速进行转动， 使得多个发动机的转速同时得到控制， 共同为 机器提供动力源， 从而满足了机器的超大功率需求。 优选地， 通过 CAN总线控制机器的各个发动机按照转速进行转动。 在控制机器 的各个发动机按照各自的转速进行转动时， 通过 CAN总线控制使得各控制信号之间 无影响， 从而避免了由发动机转速抖动或不稳导致的机构故障， 通过 CAN总线控制 不需要在硬件上设置多个控制开关， 节省了成本， 且较好的实现多发动机转速的分别 控制。 在图 4所示的实施例中控制变量可以为控制机构的实际位置， 其中， 用户通过控 制机构来控制多发动机。 该控制机构包括油门踏板和 /或手柄。 图 5是根据本发明第二实施例的多发动机的控制方法的流程图， 如图 5所示， 该 方法包括如下的步骤 S202至步骤 S206: 步骤 S202, 获取油门踏板的实际位置。 此处的油门包括手动油门、 自动油门、 脚踏油门、 点动油门等。 步骤 S204, 根据油门踏板的实际位置计算各个发动机的转速。 采用以下公式进行计算：
N3 = {N1/0.125 + (N2/0.125-N1/0.125)*[(P3 -P1)/(P2-P1)]}* 0.125 其中， N3为发动机转速， N1为发动机的实际怠速， N2为发动机的实际最大转速，
P1为油门踏板的最小位置， P2为油门踏板的最大位置以及 P3为油门踏板的实际位置。 在计算各发动机的转速时， 采用同一个油门踏板的实际位置， 但由于各发动机怠 速和最大转速不同， 因此计算所得的各发动机的转速也不相同。 并且在计算公式中所 需的参数， 如发动机的怠速和最大转速， 油门踏板的最小和最大位置均为已知的常量， 仅需第一获取子设备获取油门踏板的实际位置便可计算得到发动机转速， 算法简单。 步骤 S206, 控制机器的各个发动机按照转速进行转动。 采用本实施例的控制方法， 不需要对多个发动机分别设置油门踏板， 使得机器能 够利用同一个油门踏板控制多个发动机按照不同的转速进行转动， 共同为机器提供动 力源， 从而满足了机器的超大功率需求。 图 6是根据本发明第三实施例的多发动机的控制方法的流程图， 如图 6所示， 该 方法包括如下的步骤 S302至步骤 S306: 步骤 S302, 获取手柄的实际位置。 步骤 S304, 根据手柄的实际位置计算各个发动机的转速。 采用以下公式进行计算：
N3 = {N1/0.125 + [(N2/0.125 - N1/0.125) * (SI - S3)]/(S2 - S3)} * 0.125 其中， N3为发动机的转速， N1为发动机的怠速， N2为发动机的最大转速， 所述 S 1为手柄的实际位置， 所述 S2为手柄的最大位置， 所述 S3为手柄的最小位置。。 在计算公式中所需的参数， 如发动机的怠速、 最大转速， 手柄的最大位置以及最 小位置均为已知的常量， 仅需第一获取子设备获取手柄的实际位置便可计算得到发动 机转速， 算法简单。 步骤 S306, 控制机器的各个发动机按照转速进行转动。 采用本实施例的控制方法， 可以根据手柄的实际位置实时调整各发动机的转速， 使得各发动机更好的满足实际需要， 共同为机器提供动力源， 从而满足了机器的超大 功率需求。 图 7是根据本发明第四实施例的多发动机的控制方法的流程图， 如图 7所示， 该 方法包括如下的步骤 S402至步骤 S408 : 步骤 S402, 获取各个发动机的控制变量泵的实际电流。 该实际电流可以通过获取各发动机的机构操作手柄位置信号得到， 此处由于各发 动机的控制变量泵的实际电流不同， 因此获取的是多个值。 步骤 S404, 根据控制变量泵的实际电流计算各个发动机扭矩。 采用以下公式进行计算：
T = (Ρ/(20 * π * η)) * Vgmax * ((1 - Imin)/(Imax - Imin)) 其中， T为发动机的扭矩， Ρ为发动机的控制变量泵的压差， η为控制变量泵的机 械液压效率， Vgmax为发动机的控制变量泵的每转最大几何排量， I为控制变量泵的 实际电流， Imax为控制变量泵的最大电流， Imin为控制变量泵的最小电流， 步骤 S406, 根据各个发动机扭矩计算各个发动机的转速。 采用以下公式进行计算：
N3 = {N1/0.125 + [(N2/0.125 - Nl/0.125) * (Tmax - Tmin)]/(T - Tmin)} * 0.125
N3为发动机的转速， N1为发动机的怠速， N2为发动机的最大转速， Tmax为发 动机的最大输出扭矩以及 Tmin为发动机的最小输出扭矩。 根据各发动机的控制变量泵的实际电流首先计算各发动机的扭矩， 根据计算所得 的扭矩进一步计算各发动机的转速。 在计算公式中所需的参数， 如发动机的控制变量 泵的压差、 机械液压效率、 每转最大几何排量、 最大电流以及最小电流， 发动机的怠 速、 最大转速、 最大输出扭矩以及最小输出扭矩均为已知的常量， 仅需获取各发动机 的控制变量泵的实际电流便可计算得到发动机转速， 算法简单。 步骤 S408, 控制各个发动机按照转速进行转动。 采用本实施例的控制方法， 可以根据各个发动机的控制变量泵的实际电流实时调 整各发动机的转速， 使得各发动机更好的满足实际需要， 共同为机器提供动力源， 从 而满足了机器的超大功率需求。 从以上的描述中， 可以看出， 采用本发明的多个发动机的控制方法， 使得机器的 各个发动机在操纵室内同时得到控制， 实现对发动机的不同转速分别控制， 进而各个 发动机共同为机器提供动力源， 满足了机器的超大功率需求。 需要说明的是， 在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的 计算机系统中执行， 并且， 虽然在流程图中示出了逻辑顺序， 但是在某些情况下， 可 以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。 显然， 本领域的技术人员应该明白， 上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现， 它们可以集中在单个的计算装置上， 或者分布在多个计算装置所 组成的网络上， 可选地， 它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现， 从而， 可以 将它们存储在存储装置中由计算装置来执行， 或者将它们分别制作成各个集成电路模 块， 或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。 这样， 本发明 不限制于任何特定的硬件和软件结合。 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

权 利 要 求 书
1. 一种多发动机的控制方法， 其特征在于， 包括：
获取所述多发动机的控制变量；
根据所述控制变量计算各个发动机的转速； 以及
控制各个发动机按照所述转速进行转动。
2. 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 通过 CAN总线控制各个发动机按 照所述转速进行转动。
3. 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述控制变量为控制机构的实际位 置， 其中， 用户通过所述控制机构来控制所述多发动机。
4. 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 根据所述控制变量计算各个发动机 的转速包括采用以下公式进行计算：
N3 = {N1/0.125 + (N2/0.125 - Nl/0.125) * [(P3 - P1)/(P2 - PI)] } * 0.125 其中， 所述 N3 为发动机转速， 所述 N1 为所述发动机的实际怠速， 所述 N2为所述发动机的实际最大转速， 所述 P1为所述控制机构的最小位置， 所述 P2为所述控制机构的最大位置， 以及所述 P3为所述控制机构的实际位置。
5. 根据权利要求 3 或 4所述的方法， 其特征在于， 所述控制机构为油门踏板和 / 或手柄。
6. 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述控制变量为各个发动机的控制 变量泵的实际电流。
7. 根据权利要求 6所述的方法， 其特征在于， 根据所述控制变量计算各个发动机 的转速包括采用以下公式进行计算：
T = (Ρ/(20 * π * η)) * Vgmax * ((1 - Imin)/(Imax - Imin))
N3 = {Nl/0.125 + [(N2/0.125 - Nl/0.125) * (Tmax - Tmin)]/(T - Tmin)} * 0.125 其中，所述 T为发动机的扭矩，所述 Ρ为所述发动机的控制变量泵的压差， 所述 η为所述控制变量泵的机械液压效率，所述 Vgmax为所述发动机的控制变 量泵的每转最大几何排量， 所述 I为所述控制变量泵的实际电流， 所述 Imax为 所述控制变量泵的最大电流， 所述 Imin 为所述控制变量泵的最小电流， 所述 N3为发动机的转速， 所述 N1为所述发动机的怠速， 所述 N2为所述发动机的 最大转速，所述 Tmax为所述发动机的最大输出扭矩， 以及所述 Tmin为发动机 的最小输出扭矩。
8. 一种多发动机的控制装置， 其特征在于， 包括：
获取设备， 用于获取所述多发动机的控制变量；
计算设备， 用于根据所述控制变量计算各个发动机的转速； 以及 控制设备， 用于控制各个发动机按照所述转速进行转动。
9. 根据权利要求 8所述的装置， 其特征在于， 所述控制设备通过 CAN总线控制 各个发动机按照所述转速进行转动。
10. 根据权利要求 8所述的装置，其特征在于，所述获取设备包括第一获取子设备， 所述计算设备包括第一计算子设备， 其中，
所述第一获取子设备用于获取控制机构的实际位置， 其中， 用户通过所述 控制机构来控制所述多发动机；
所述第一计算子设备用于采用以下公式进行计算：
N3 = {N1/0.125 + (N2/0.125-N1/0.125)*[(P3-P1)/(P2-P1)]}*0.125 其中， 所述 N3 为发动机转速， 所述 N1 为所述发动机的实际怠速， 所述 N2为所述发动机的实际最大转速， 所述 P1为所述控制机构的最小位置， 所述 P2为所述控制机构的最大位置， 以及所述 P3为所控制机构的实际位置。
11. 根据权利要求 10所述的装置， 其特征在于， 所述控制机构包括油门踏板和 /或 手柄。
12. 根据权利要求 8所述的装置，其特征在于，所述获取设备包括第二获取子设备， 所述计算设备包括第二计算子设备， 其中，
所述第三获取子设备用于获取各个发动机的控制变量泵的实际电流； 所述第三计算子设备用于采用以下公式进行计算：
T = (Ρ/(20 *π*η))* Vgmax * ((1 - Imin)/(Imax - Imin))
N3 = {Nl/0.125 + [(N2/0.125 - Nl/0.125) * (Tmax - Tmin)]/(T - Tmin)} * 0.125 其中，所述 T为发动机的扭矩，所述 Ρ为所述发动机的控制变量泵的压差， 所述 η为所述控制变量泵的机械液压效率，所述 Vgmax为所述发动机的控制变 量泵的每转最大几何排量， 所述 I为所述控制变量泵的实际电流， 所述 Imax为 所述控制变量泵的最大电流， 所述 Imin 为所述控制变量泵的最小电流， 所述 N3为发动机的转速， 所述 N1为所述发动机的怠速， 所述 N2为所述发动机的 最大转速，所述 Tmax为所述发动机的最大输出扭矩， 以及所述 Tmin为发动机 的最小输出扭矩。
13. 一种机器，其特征在于，包括多个发动机和权利要求 8至 12中任意一项所述的 多发动机的控制装置。
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