专利名称：发动机电控系统、方法、及包括该电控系统的发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机，尤其涉及一种发动机电控系统、发动机电控方法以及包括该电控系统的发动机。
背景技术：
燃油经济性是汽车领域面临的重大问题之一。汽车工业一方面面临与环境保护相关的法律法规的要求，要求提高燃油经济性，以助于节约能源和降低C02、NOx及硫化物排放，而另一方面，则面临高油价的挑战。因此，提高燃油经济性是汽车工业以及消费者的一致需求。对于行驶工况复杂多变的车辆，不同负载和不同路况对发动机的动力性提出了不 同的要求。通常，车辆的性能和燃油的经济性是很难同时兼得的，因为更好的动力性通常意味着更差的燃油经济性。为此，如何通过发动机电控系统实现在满足动力性要求的情况下达到理想的燃油经济性，是一个亟待解决的问题。为了解决燃油经济性的问题，有可能通过不同的设置，在动力性和燃油经济性之间取得某些折中。现有技术披露了几种发动机节油开关，例如，潍柴WP(Multi-Power)智能节油开关(如图I所示)，它为驾驶员提供三种载荷选项，分别为空载，中载，与重载。据称，其平均燃油节约量为2. 6L/100km。另一种是解放J6(FAW J6)节油开关(如图2所示)，它为驾驶者提供空载，额定载荷，和满载三种选项，以达到节油目的。还有一种是玉柴节油开关(如图3a所示)，它为驾驶员提供空载，省油，经济，和动力四种动力模式选择开关。图3b是其对应的电路原理图。其每一个档位对应于不同的电阻值，即能够产生不同的电信号，以此来控制发动机的运转。然而，期望提供一种能够进一步改善燃油经济性的用于发动机的电控系统。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种用于发动机的电控系统，其能够为驾驶员提供不同的动力/经济性平衡的选择，以达到降低车辆燃油消耗的目的。本发明的另一个目的在于提供一种包括该电控系统的发动机。本发明的再一个目的在于提供一种用于发动机的电控方法。根据本发明的一个方面，提供了一种发动机电控系统，包括接收单元，用于接收指示多个发动机工作模式之一的指示信息；以及控制单元，用于根据指示信息生成控制信号，以按照该多个发动机工作模式之一来控制发动机的运行状态，其中，控制单元包括多个运行状态限定模块，分别用于对发动机的至少一个运行参数进行限定；对于每个发动机工作模式，各个运行状态限定模块具有预设的启用/关闭状态。根据本发明的另一个方面，提供了一种发动机，其包括该用于发动机的电控系统。根据本发明的再一个方面，提供了一种发动机电控方法，包括接收指示多个发动机工作模式之一的指示信息，以及根据指示信息生成控制信号，以按照多个发动机工作模式之一来控制发动机的运行状态，其中，通过多个运行状态限定分别对所述发动机的至少一个运行参数进行限定；对于每个所述发动机工作模式，按预设的模式启用/停用各运行状态限定。通过本发明的技术方案，能够有效调整发动机的运行状态，实现降低车辆燃油消耗的目的。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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1-2，以及图3a、3b是现有技术的节油开关的示意图；
图4是根据本发明一个实施例的发动机电控系统示意图；图5是根据本发明一个实施例的电控系统的操作面板示意图；图6a是根据本发明一个实施例的电控系统结构示意图；图6b是根据本发明一个实施例的电控系统开关部分等效电路示意图；图7是根据本发明一个实施例的电控系统的电控单元的结构示意图；图8是根据本发明一个实施例的电控方法流程图；以及图9a_9d是采用根据本发明一个实施例的电控系统的车辆现场测试的曲线图。
具体实施例方式下面参考附图，详细说明本发明的示例性的具体实施方式
。应该指出，申请人注意到，现有技术的节油开关仍存在不足之处，例如，其仅仅考虑到车辆负载状况，而没有考虑到路况，而实际上，不同的路况对于发动机的燃油性有很大的影响。图4是根据本发明一个实施例的发动机电控系统示意图。如图所示，根据本发明一个实施例的发动机电控系统包括接收单元402，用于接收表示多个发动机工作模式之一的指示信息；控制单元404，用于根据指示信息生成控制信号，以便按照多个发动机工作模式之一来控制发动机的运行状态，其中，所述控制单元包括多个运行状态限定模块，分别用于限定所述发动机的至少一个运行参数，对应于所述多个发动机工作模式之一，所述多个运行状态限定模块具有预设的启用/关闭状态。优选地，多个运行状态限定模块(图中未示出)包括以下模块的任意两个或三个的组合或者全部用户可选节油模块，用于在车辆的不同变速箱档位，限定发动机能够达到的最高转速和/或扭矩；防低档运行保护模块，用于限定车辆的变速箱处于非最高档时车辆的最高行驶速度；加速度限定模块，用于限定车辆的最高加速度；以及车速限定模块，用于限定车辆的最高行驶速度。优选地，发动机工作模式包括以下之一第一工作模式，启用第一数量的运行状态限定模块；第二工作模式，启用第一数量的运行状态限定模块中的一部分；第三工作模式，不启用多个运行状态限定模块。优选地，在第一工作模式下，启用至少用户可选节油模块和防低档运行保护模块之一，以及至少加速度限定模块和车速限定模块之一；在第二工作模式下，启用至少用户可选节油模块和防低档运行保护模块之一。优选地，根据本发明的电控系统还包括指示信息提供单元，用于为所述接收单元提供所述指示信息，其包括位置选择器和信号生成模块，其中位置选择器，具有多个供选择的位置，所述多个供选择的位置分别对应于所述多个发动机工作模式；以及信号生成模块，用于根据所选择的位置生成相应的电信号，以提供给所述接收单元。优选地，信号生成模块包括串联或者并联的多个电阻器，而位于操作面板上的开关的每个选择位置，分别对应于多个电阻器中的不同的串联或者并联部分。优选地，所述位置选择器的供选择的第一位置对应于所述多个电阻器中的第一电阻器；所述位置选择器的供选择的第二位置对应于所述多个电阻器中的第二电阻器；所述位置选择器的供选择的第三位置对应于所述多个电阻器中的第一电阻器和第二电阻器的 串联。优选地，发动机工作模式根据车辆的负载以及路况(例如，行驶道路的类型和/或平坦程度)来确定。图5是根据本发明一个实施例的电控系统的操作面板示意图。根据本发明的一个实施例，通过发动机电控系统，向驾驶员提供不同的动力/经济性平衡的选择，来达到降低车辆燃油消耗的目的。例如，驾驶员可以通过操作驾驶室内面板上的操作开关，在不同选择中进行切换，由此输入所期望的运行状态，从而使电控系统控制发动机的运行状态。如图5所示，该电控系统的操作面板上设置有三个位置选项，动力、标准、和经济。也就是说，电控系统操作面板提供了三种工作模式。驾驶员将开关拨动到不同的位置，就对应于将发动机设置为不同的工作模式。在选择“动力”的情况下，电控系统不对发动机施加限定，这使得驾驶者可根据需要在发动机的最大设计功率范围内控制发动机的运转，以操控车辆的行驶。在选择“经济”的情况下，电控系统对发动机施加最大程度的限定，例如，优选地，限定每个档位的发动机转速，车辆非最高档时车速，以及发动机的扭矩和加速度，和车辆的最高速度。当然，这仅仅是其中的一种方式，还可以采用其他的限定方式，例如，限定每个档位的发动机转速和车辆非最高档时车速之一；以及发动机的扭矩，加速度，和车辆的最高速
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/又——^ ^，寸寸ο在选择“标准”的情况下，电控系统对发动机施加一定程度的限定，例如，限定各个档位的发动机的转速和车辆非最高档时车速或其中之一。在“标准”的情况下，电控系统对发动机施加的限定少于“经济”情况下对发动机施加的限定。当然，该开关的不同位置所对应的对发动机的限定的方式仅仅是一种示意性的方式，显然还可以采用多种不同的组合方式。可以看出，开关的不同选项对应了多个节油功能的不同组合。根据本发明的电控系统可以依据行驶路况及车辆负载选择适当的驾驶模式，下面表I为驾驶员提供驾驶建议。表I
权利要求
1.一种用于发动机的电控系统，其特征在于包括 接收单元，用于接收表示多个发动机工作模式之一的指示信息；以及控制单元，用于根据所述指示信息生成控制信号，以便控制所述发动机的运行状态，其中，所述控制单元包括多个运行状态限定模块，分别用于限定所述发动机的至少一个运行参数，对应于所述多个发动机工作模式之一，所述多个运行状态限定模块中的每一个具有预设的启用/关闭状态。
2.根据权利要求I所述的电控系统，其特征在于，所述运行状态限定模块包括以下任意两个或三个的组合、或者全部 用户可选节油模块，用于在不同变速箱档位，限定所述发动机能够达到的最高转速和/或扭矩； 防低档运行保护模块，用于限定变速箱处于非最高档时的最高行驶速度； 加速度限定模块，用于限定最高加速度；以及 车速限定模块，用于限定最高行驶速度。
3.根据权利要求2所述的电控系统,其特征在于,所述发动机工作模式之一包括 第一工作模式，启用第一数量的所述运行状态限定模块；或 第二工作模式，启用所述第一数量的运行状态限定模块中的一部分；或 第三工作模式，不启用所述运行状态限定模块。
4.根据权利要求3所述的电控系统，其特征在于 在所述第一工作模式下，启用至少所述用户可选节油模块和所述防低档运行保护模块之一，以及至少所述加速度限定模块和所述车速限定模块之一；以及 在所述第二工作模式下，启用至少所述用户可选节油模块和所述防低档运行保护模块之一 O
5.根据权利要求I至4之一所述的电控系统，其特征在于，还包括指示信息提供单元，用于为所述接收单元提供所述指示信息，所述指示信息提供单元包括位置选择器和信号生成模块，其中 位置选择器，具有多个供选择的位置，所述多个供选择的位置分别对应于所述多个发动机工作模式；以及 信号生成模块，用于根据所选择的一个位置生成相应的电信号，以提供给所述接收单 元
6.根据权利要求5所述的电控系统,其特征在于 所述信号生成模块包括串联或者并联的多个电阻器，所述位置选择器的每个供选择的所述位置分别对应于所述多个电阻器中的不同的串联或者并联部分。
7.根据权利要求6所述的电控系统，其特征在于 所述位置选择器的供选择的第一位置对应于所述多个电阻器中的第一电阻器； 所述位置选择器的供选择的第二位置对应于所述多个电阻器中的第二电阻器； 所述位置选择器的供选择的第三位置对应于所述多个电阻器中的所述第一电阻器和所述第二电阻器的串联。
8.根据权利要求I至4之一所述的电控系统，其特征在于车辆的负载以及路况限定了所述多个发动机工作模式。
9.一种发动机，包括根据权利要求I至8之一所述的电控系统。
10.一种控制发动机的方法，其特征在于，包括以下步骤 接收表示多个发动机工作模式之一的指示信息；以及 根据所述指示信息生成控制信号，以便控制所述发动机的运行状态， 其中，通过多个运行状态限定分别限定所述发动机的至少一个运行参数；对于所述多个发动机工作模式之一，按预设的模式启用/关闭所述运行状态限定。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多个运行状态限定包括以下任意两个或三个的组合、或者全部 第一运行状态限定，用于在不同变速箱档位，限定所述发动机能够达到的最高转速和/或扭矩； 第二运行状态限定，用于限定变速箱处于非最高档时的最高行驶速度； 第三运行状态限定，用于限定最高加速度；以及 第四运行状态限定，用于限定最高行驶速度。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述发动机的工作模式之一包括 第一工作模式，启用第一数量的所述多个运行状态限定；或 第二工作模式，启用所述第一数量的多个运行状态限定中的一部分；或 第三工作模式，不启用所述多个运行状态限定。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于 所述第一工作模式下，启用至少所述第一运行状态限定和所述第二运行状态限定之一，以及至少第三运行状态限定和第四运行状态限定之一；以及 所述第二工作模式下，启用至少第一运行状态限定和所述第二运行状态限定之一。
14.根据权利要求10至13之一所述的方法，其特征在于，还包括提供所述指示信息的步骤，其中提供所述指示信息的步骤包括 选择分别对应于所述多个发动机工作模式的多个供选择的所述位置中的一个，以及根据所选择的位置生成相应的电信号。
15.根据前述权利要求10至13之一所述的方法，其特征在于，还包括根据所述车辆的负载以及路况来确定所述发动机的工作模式。
全文摘要
本发明提供了一种发动机电控系统、方法、及包括该电控系统的发动机。该发动机电控系统包括接收单元，用于接收表示多个发动机工作模式之一的指示信息；控制单元，用于根据该指示信息生成控制信号，以便控制发动机的运行状态，其中，控制单元包括多个运行状态限定模块，分别用于限定发动机的至少一个运行参数；对应于每个发动机工作模式，各个运行状态限定模块具有预设的启用/关闭状态。通过本发明的技术方案，可以提高燃油经济性。
文档编号F02D43/00GK102963350SQ20111025644
公开日2013年3月13日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者王涛, 姜招良, 张炳超, 王凯 申请人:康明斯有限公司