发动机转速的节能控制方法和系统的制作方法_2

文档序号:9861166阅读:来源:国知局
明的技术方案只会在有高速行驶需求或高功率需求的时候才会 把转速设定到最大,否则都是选择尽可能经济的转速运行。而大多数运行的工况速度都不 会要求太高,因此本发明的技术方案能在每个工况下让发动机运转在最佳转速点上,节油 效果将十分明显。只有在液压系统达到最大时才会选择提升转速,这样提高了发动机维持 在经济区的时间,达到进一步节油的目的。
[0043] 本发明的技术方案是只选择了几个固定转速作为发动机的设定转速,在一定的工 作范围内发动机转速设定是恒定的,从而避免了发动机转速频繁出现大幅度的变化,具有 较好的稳定性和驾驶舒适性。本发明以功率需求为第一优先级,有高速或大扭矩需求时发 动机转速会设的相对较高。这样就能保证车辆能达到任意设计的速度要求。但大多数情况 下车辆需求速度不是最大,本发明的节油优势也会得到充分发挥。
【附图说明】
[0044]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制,在附图中:
[0045] 图1示出了本发明发动机转速的节能控制方法的流程示意图;
[0046] 图2示出了本发明发动机转速的节能控制方法的一种实施方式的流程示意图;
[0047] 图3示出了液压系统设定的流程示意图;
[0048]图4示出了发动机转速设定值变化时液压系统进行修正的曲线示意图;
[0049] 图5示出了本发明发动机转速的节能控制系统的结构示意图;
[0050] 图6示出了本发明发动机转速的节能控制系统的一种实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0051] 下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
[0052] 如图1所示,本发明提供了一种发动机转速的节能控制方法,包括:获取需求行驶 速度以及负载需求功率;设定发动机的转速值为满足所述需求行驶速度以及负载需求功率 的前提下的最低转速。
[0053]发动机的基本特性是,在中间转速区的某个转速值上,发动机的外特性扭矩是最 大的。同时在中间转速区,也是发动机效率特性最好的区域,输出相同的功率在该转速区间 需要的燃油是最少的。随着转速的升高直到额定转速,虽然发动机的外特性扭矩在降低,但 发动机可输出功率却逐渐增大,经济性也在逐渐变差。从额定转速到最高转速之间,发动机 的外特性扭矩急剧降低,可输出功率变小,经济性更差。因此本发明的理念是通过让发动机 尽量运行在中间转速区域以获得经济油耗。由于在经济转速区发动机的功率不够,在即将 达到经济转速的外特性扭矩时,如果有更高的速度需求,便将发动机转速提高至较高一级 的设定值。较高一级的转速虽然经济性略差,但仍比额定转速或最高转速要好。如果速度需 求继续增加,发动机设定转速可继续增加。总之,本发明的发动机转速设定方法是以功率为 最高优先级,在满足功率需求的前提下将转速设定在中间的油耗低的转速值上。
[0054] 所以较优的,所述设定发动机的转速值为满足所述需求行驶速度以及负载需求功 率的前提下的最低转速,包括:当所述需求行驶速度大于第一阈值时,设定发动机的转速值 为第一经济转速;第一阈值可以为0。当所述需求行驶速度大于第二阈值或负载需求功率大 于所述第一经济转速最大输出功率时,设定发动机的转速值为第二经济转速;当所述需求 行驶速度大于第三阈值或负载需求功率大于所述第二经济转速最大输出功率时,设定发动 机的转速值为发动机额定转速;当所述需求行驶速度大于第四阈值时,设定发动机的转速 值为发动机最高转速;其中,所述第一经济转速〈所述第二经济转速〈所述发动机额定转速〈 所述发动机最高转速;所述第一阈值〈所述第二阈值〈所述第三阈值〈所述第四阈值。
[0055] 具体的,如图2所示,在发动机的全调速范围内,选择几个固定的转速值作为发动 机在运行过程中的工作转速,各个转速的说明如下:
[0056] 怠速一一没有行驶命令时的待机转速值,避免高转速带来的燃油消耗;
[0057]第一经济转速一一是最经济的转速,发动机特性型谱中燃油经济性最好,外特性 扭矩最大的转速值;
[0058]第二经济转速--是次经济转速,转速值比第一经济转速值高(本发明建议高 IOOrpm~200rpm),燃油经济性比最经济转速略大,但最大输出功率要高。根据发动机的转 速范围或特性的不同,可继续设定再次经济转速甚至最次经济转速,转速值逐渐递增,经济 性逐渐下降,最大输出功率逐渐增大。
[0059] 额定转速一一最大输出功率转速,经济性比各经济转速差
[0060] 最高转速一一发动机的最高转速,仅用于负载低高速行驶的情况。
[0061 ]行驶命令表示所需的行驶速度值与车辆最大行驶速度值的比值。
[0062]具体的,在没有行驶命令时,发动机怠速运行。一旦有行驶命令需求,发动机将以 第一经济转速运行。只有在当前设定转速下无法满足行驶的速度要求,且提升转速后仍能 满足当前的负载要求时,发动机转速会提升至更高一级的转速。依次类推,直至达到发动机 的最高转速从而获得最高的速度。如果当前发动机转速设定值比最优经济转速高,但当行 驶命令需求降低至较低一级转速能满足要求时,以省油为目的,发动机转速设定值会降到 较低一级转速。为避免出现行驶命令需求在两个转速切换的临界值两侧波动而导致转速波 动的情况,判断转速设定是否下降一级时,需增加延时的条件。当行驶命令重新回O且保持 时,发动机可以从任意当前所处的转速设定值直接回到怠速。
[0063] 有两种情况需要提高转速设定值,由第一经济转速到第二经济转速再到额定转 速,一个条件是行驶命令要大于一个门槛值即阈值。该门槛值是在当前设定转速下,液压系 统调至最大后所达到的速度对应的命令值,意味着已经无法通过调高液压系统的方式来获 得更高的速度,只能提高发动机转速;另一个条件是需求功率高于当前转速下的最大输出 功率,主要表现为需求扭矩大于当前转速最大输出扭矩,或发动机掉速。判断从额定转速升 到最高转速的条件,是行驶命令要大于一个门槛值,因为最高转速的功率低于额定转速,故 功率不作为判断条件,仅用于满足负载较小且需要最高车速时的情况。
[0064] 所以,所述第二阈值是在发动机处于第一经济转速时,将液压系统的设定值调至 最大后所能达到的行驶速度;所述第三阈值是在发动机处于第二经济转速时,将液压系统 的设定值调至最大后所能达到的行驶速度;所述第四阈值是在发动机处于额定转速时,将 液压系统的设定值调至最大后所能达到的行驶速度。
[0065]较优的,所述设定发动机的转速值为满足所述需求行驶速度以及负载需求功率的 前提下的最低转速,还包括:当所述需求行驶速度小于第四阈值和滞环余量之差且保持时 间大于第一预设时间时,设定发动机的转速值为发动机额定转速;当所述需求行驶速度小 于第三阈值和滞环余量之差,负载需求功率小于等于所述第二经济转速最大输出功率,且 保持时间大于第二预设时间时,设定发动机的转速值为第二经济转速;当所述需求行
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