1.本发明涉及发动机控制技术领域,尤其涉及一种发动机转速控制方法、装置、设备、介质及作业机械。
背景技术:2.挖掘机在作业时,采用发动机驱动液压系统进行工作,以完成各种复杂工况的动作操作。当负载所需的功率高于发动机的输出功率时,发动机会因负载过大而发生掉速的现象,即转速瞬时急剧降低。如果发动机的实际转速值低于其能够稳定工作的转速值时,会造成发动机熄火,使挖掘机无法进行作业。即使掉速的现象未严重到使发动机熄火的程度,也会产生剧烈的转速波动、产生噪音问题,进而造成降低工作效率、增加油耗等缺陷。
技术实现要素:3.本发明提供一种发动机转速控制方法、装置、设备、介质及作业机械,用以解决现有技术中发动机的实际转速值低于其能够稳定工作的转速值时,造成熄火、降低工作效率或增加油耗等缺陷,实现及时调整发动机的转速,以使发动机正常运转。
4.本发明提供一种发动机转速控制方法,包括:
5.获取发动机作业时的实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值;
6.基于所述实际扭矩值、所述修正扭矩值和所述补偿扭矩值,获得所述发动机的补偿电流值;
7.获取所述发动机对应的作业机械产生的控制信号;
8.基于所述控制信号,确定所述发动机的实际电流值;
9.基于所述补偿电流值和所述实际电流值,确定目标电流值,以通过所述目标电流值控制所述发动机的转速。
10.根据本发明提供的一种发动机转速控制方法,所述基于所述实际扭矩值、所述修正扭矩值和所述补偿扭矩值,获得所述发动机的补偿电流值,包括:
11.计算所述实际扭矩值与所述修正扭矩值的差值,得到第一差值;
12.对所述第一差值和所述补偿扭矩值进行求和,得到负载扭矩值;
13.基于所述负载扭矩值,得到所述补偿电流值。
14.根据本发明提供的一种发动机转速控制方法,所述基于所述补偿电流值和所述实际电流值,确定目标电流值,包括:
15.计算所述实际电流值和所述补偿电流值的差值,得到第二差值;
16.将所述第二差值作为所述目标电流值。
17.根据本发明提供的一种发动机转速控制方法,所述获取发动机作业时的实际扭矩值,包括:
18.获取所述发动机对应的液压泵的前泵的第一压力值和第一电流值,以及所述液压泵的后泵的第二压力值和第二电流值;
19.计算所述第一压力值和所述第一电流值的乘积,并将计算的结果作为前泵扭矩值;
20.计算所述第二压力值和所述第二电流值的乘积,并将计算的结果作为后泵扭矩值;
21.对所述前泵扭矩值和所述后泵扭矩值进行求和,得到所述实际扭矩值。
22.根据本发明提供的一种发动机转速控制方法,所述获取发动机作业时的修正扭矩值,包括:
23.获取所述发动机作业时的当前工作档位对应的预设扭矩值;
24.确定所述发动机对应的环境参数;
25.基于所述环境参数对所述预设扭矩值进行修正,得到所述修正扭矩值。
26.根据本发明提供的一种发动机转速控制方法,所述获取发动机作业时的补偿扭矩值,包括:
27.获取所述发动机作业时的当前工作档位对应的预设转速,以及所述当前工作档位对应的实际转速;
28.当所述实际转速小于所述预设转速时,确定所述补偿扭矩值。
29.本发明还提供一种发动机转速控制装置,包括:
30.第一获取模块,用于获取发动机作业时的实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值;
31.获得模块,用于基于所述实际扭矩值、所述修正扭矩值和所述补偿扭矩值,获得所述发动机的补偿电流值;
32.第二获取模块,用于获取所述发动机对应的作业机械产生的控制信号;
33.第一确定模块,用于基于所述控制信号,确定所述发动机的实际电流值;
34.第二确定模块,用于基于所述补偿电流值和所述实际电流值,确定目标电流值,以通过所述目标电流值控制所述发动机的转速。
35.本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述发动机转速控制方法的步骤。
36.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述发动机转速控制方法的步骤。
37.本发明实例还提供一种作业机械,包括:作业机械本体和控制器,控制器用于实现如上述任一种所述发动机转速控制方法的步骤。
38.本发明提供的发动机转速控制方法、装置、设备、介质及作业机械,通过获取发动机作业时的实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值,以得到发动机的补偿电流值;通过获取发动机对应的作业机械产生的控制信号,以得到发动机的实际电流值;通过补偿电流值和实际电流值,确定目标电流值,以通过目标电流值控制发动机的转速,可见,本发明在发动机作业时,实时计算发动机的补偿电流值和实际电流值,基于补偿电流值和实际电流值计算目标电流值,以控制发动机的转速,避免了发动机负载过大时,导致的发动机熄火、转速波动、作业效率降低以及油耗增加等缺陷的发生,本发明能够预判发动机的转速发生掉速的风险,也能够解决发生转速掉速的问题,利用补偿电流值去修正实际电流值,使发动机在目标电流值的状态下将继续作业,保证了发动机的正常运转。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1是本发明提供的发动机转速控制方法的流程示意图之一;
41.图2是本发明提供的发动机转速控制方法的流程示意图之二;
42.图3是本发明提供的发动机转速控制方法的流程示意图之三;
43.图4是本发明提供的发动机转速控制方法的流程示意图之四;
44.图5是本发明提供的发动机转速控制方法的流程示意图之五;
45.图6是本发明提供的发动机转速控制装置的结构示意图;
46.图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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作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。
48.下面结合图1-图5描述本发明的发动机转速控制方法。
49.本发明实施例提供了一种发动机转速控制方法,该方法可以应用在智能终端,例如,手机、电脑、平板等,也可以应用在服务器中,也可以应用在作业机械的控制器中,其中,作业机械包括挖掘机、压路机、搅拌机、起重机和推土机等。下面,以该方法应用在挖掘机的控制器中为例进行说明,但需要说明的是仅为举例说明,并不用于对本发明的保护范围进行限定。本发明实施例中的一些其他说明,也是举例说明,并不用于对本发明的保护范围进行限定,之后便不再一一说明。
50.本发明的发动机转速控制方法的具体实现方式,如图1所示:
51.步骤101,获取发动机作业时的实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值。
52.一个具体实施例中,获取发动机作业时的实际扭矩值的具体实现方式如图2所示:
53.步骤201,获取发动机对应的液压泵的前泵的第一压力值和第一电流值,以及液压泵的后泵的第二压力值和第二电流值。
54.具体的,挖掘机通过发动机驱动液压系统以进行作业,液压系统包括液压泵。其中,液压泵是液压系统的动力元件,是靠发动机驱动,从液压油箱中吸入油液,形成压力由排出,送到执行元件的一种元件。液压泵包括前泵和后泵,前泵主要给斗杆、回转、左行走和动臂等元件供油,后泵主要给铲斗、动臂、右行走等元件供油。
55.步骤202,计算第一压力值和第一电流值的乘积,并将计算的结果作为前泵扭矩值。
56.步骤203,计算第二压力值和第二电流值的乘积,并将计算的结果作为后泵扭矩值。
57.其中,需要说明的是步骤202和步骤203的执行没有必要的先后顺序,本实施例仅
为一种实施方式。步骤202和步骤203也可以同时执行。
58.步骤204,对前泵扭矩值和后泵扭矩值进行求和,得到实际扭矩值。
59.具体的,本发明基于液压泵的前泵的第一电压值和第一电流值,以及液压泵的后泵的第二电压值和第二电流值,得到发动机当前时刻的实际扭矩值。
60.一个具体实施例中,获取发动机作业时的修正扭矩值的具体实现方式具体如图3所示:
61.步骤301,获取发动机作业时的当前工作档位对应的预设扭矩值。
62.其中,不同的工作档位对应不同的预设扭矩值。
63.具体的,获取发动机当前时刻的工作档位对应的预设扭矩值。该预设扭矩值在对发送机做台架测试时,通过多次试验得到的。
64.步骤302,确定发动机对应的环境参数。
65.具体的,考虑到工作环境对发动机的实际扭矩值的影响,因此,需要对预设扭矩值进行修正。其中,环境参数包括:大气压力、环境温度、作业对象的硬度和作业对象的平整度等。
66.步骤303,基于环境参数对预设扭矩值进行修正,得到修正扭矩值。
67.具体的,利用大气压力、环境温度、作业对象的硬度和作业对象的平整度,确定修正系数,利用修正系数对预设扭矩值进行修正,得到修正扭矩值。
68.例如,基于环境参数确定修正系数,不同的环境参数对应的修正系数不一致。例如,大气压力和环境温度对应第一修正子系数;大气压力、环境温度、作业对象的硬度和作业对象的平整度对应第二修正子系数;作业对象的硬度和作业对象的平整度对应第三修正子系数;基于第一修正子系数、第二修正子系数和第三修正子系数确定修正系数。
69.另外,不同的大气压力和环境温度对应的第一修正子系数是不同的;不同的大气压力、环境温度、作业对象的硬度和作业对象的平整度对应的第二修正子系数是不同的;不同的作业对象的硬度和作业对象的平整度对应的第三修正子系数是不同的。
70.具体的,对当前的环境参数对应的修正系数与预设扭矩值做乘法运算,将运算结果作为修正扭矩值。
71.一个具体实施例中,获取发动机作业时的补偿扭矩值的具体实现方式具体实现如图4所示:
72.步骤401,获取发动机作业时的当前工作档位对应的预设转速,以及当前工作档位对应的实际转速。
73.其中,不同的工作档位对应不同的预设转速。
74.具体的,获取发动机作业时的当前时刻的工作档位对应的预设转速,该预设转速在对发动机做台架测试时,通过多次试验得到的。
75.具体的,每个预设转速对应一个掉速转速阈值,该掉速转速阈值也是在对发动机做台架测试时,通过多次试验得到的。其中,预设转速和掉速转速阈值成正相关。
76.当然,也可以为不同的工作档位对应不同的掉速转速阈值。
77.步骤402,当实际转速小于预设转速时,确定补偿扭矩值。
78.具体的,当实际转速小于预设转速时,确定出现了掉速趋势,甚至可能出现了实际掉速现象,此时,确定补偿扭矩值。
79.具体的,计算实际转速和预设转速的差值,基于该差值确定补偿扭矩值。其中,实际转速和预设转速的差值与补偿扭矩值存在对应关系。
80.步骤102,基于实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值,获得发动机的补偿电流值。
81.一个具体实施例中,补偿电流值的获取方式具体如图5所示:
82.步骤501,计算实际扭矩值与修正扭矩值的差值,得到第一差值。
83.具体的,将实际扭矩值减去修正扭矩值得到的差值,作为第一差值。
84.步骤502,对第一差值和补偿扭矩值进行求和,得到负载扭矩值。
85.步骤503,基于负载扭矩值,得到补偿电流值。
86.具体的,不同的负载扭矩值对应不同的补偿电流值,具体可以采用变值查表、pid控制算法、模糊算法、以及人工神经网络等不同算法来得到补偿电流值。
87.并且,当负载扭矩值为正数时,才需要做控制液压泵的电流做掉速补偿,即,当负载扭矩值为正数时,基于负载扭矩值,得到补偿电流值;当负载扭矩值为负数时,认为当前没有超负载趋势,此时的补偿电流值为零,即,当负载扭矩值为负数时,补偿电流值为零。
88.本发明可以主动预判发动机是否出现掉速风险,即使已经产生了掉速问题,可以及时的做出响应,确定补偿电流值,以调整发动机的转速。
89.步骤103,获取发动机对应的作业机械产生的控制信号。
90.其中,控制信号包括手柄信号和脚阀信号,手柄信号为操作手利用操作手柄控制作业机械作业时产生的信号,脚阀信号为操作手利用脚阀控制作业机械作业时产生的信号。
91.其中,需要说明的是步骤101和步骤103的执行没有必要的先后顺序,本实施例仅为一种实施方式。步骤101和步骤103也可以同时执行。
92.步骤104,基于控制信号,确定发动机的实际电流值。
93.具体的,基于手柄信号和脚阀信号,确定发动机的实际电流值。
94.步骤105,基于补偿电流值和实际电流值,确定目标电流值,以通过目标电流值控制发动机的转速。
95.一个具体实施例中,计算实际电流值和补偿电流值的差值,得到第二差值;将第二差值作为目标电流值。
96.具体的,将实际电流值减去补偿电流值得到的差值,作为目标电流值。
97.具体的,通过目标电流值控制发动机的转速时,可能会发生电流突变的状况,当确定发生电流突变的状况时,需要对电流做滤波处理,以抑制液压泵的电流的突变。例如,当前时刻以目标电流值700ma控制发动机的转速,忽然,电流突变成了600ma,由于瞬时变化太激烈,电流变化范围超过了预设变化范围,即确定发生了电流突变,因此,需要做电流滤波处理。
98.具体的,可以在预设时间周期内,以多个变化阶段的形式,使电流慢慢变成600ma。例如,在预设时间周期内,将700ma,先变成690ma,再变成680ma,依次类推,最后变为600ma。
99.本发明为了避免控制液压泵的电流的突变情况,利用滤波处理对电流进行了优化,使得目标电流值的输出更稳定,用户体验更好。
100.具体的,当发动机负载变大时,负载所需功率也会变大,本发明为了能够降低负载,通过降低发动机电流的方式来降低负载。由于发动机的电流的降低,使得负载降低,又
由于负载降低,影响了发动机的转速,使发动机的转速增加,从而避免了发动机掉速现象甚至发动机熄火现象的发生,实现了及时调整发送机的转速,以使发动机能够正常运转。本发明提供的发动机转速控制方法,通过获取发动机作业时的实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值,以得到发动机的补偿电流值;通过获取发动机对应的作业机械产生的控制信号,以得到发动机的实际电流值;通过补偿电流值和实际电流值,确定目标电流值,以通过目标电流值控制发动机的转速,可见,本发明在发动机作业时,实时计算发动机的补偿电流值和实际电流值,基于补偿电流值和实际电流值计算目标电流值,以控制发动机的转速,避免了发动机负载过大时,导致的发动机熄火、转速波动、作业效率降低以及油耗增加等缺陷的发生,本发明能够预判发动机的转速发生掉速的风险,也能够解决发生转速掉速的问题,利用补偿电流值去修正实际电流值,使发动机在目标电流值的状态下将继续作业,保证了发动机的正常运转。
101.下面对本发明提供的发动机转速控制装置进行描述,下文描述的发动机转速控制装置与上文描述的发动机转速控制方法可相互对应参照,重复之处不再赘述。该装置的结构示意图如图6所示:
102.第一获取模块601,用于获取发动机作业时的实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值;
103.获得模块602,用于基于实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值,获得发动机的补偿电流值;
104.第二获取模块603,用于获取发动机对应的作业机械产生的控制信号;
105.第一确定模块604,用于基于控制信号,确定发动机的实际电流值;
106.第二确定模块605,用于基于补偿电流值和实际电流值,确定目标电流值,以通过目标电流值控制发动机的转速。
107.一个具体实施例中,获得模块602,具体用于计算实际扭矩值与修正扭矩值的差值,得到第一差值;对第一差值和补偿扭矩值进行求和,得到负载扭矩值;基于负载扭矩值,得到补偿电流值。
108.一个具体实施例中,第二确定模块605,具体用于计算实际电流值和补偿电流值的差值,得到第二差值;将第二差值作为目标电流值。
109.一个具体实施例中,第一获取模块601,具体用于获取发动机对应的液压泵的前泵的第一压力值和第一电流值,以及液压泵的后泵的第二压力值和第二电流值;计算第一压力值和第一电流值的乘积,并将计算的结果作为前泵扭矩值;计算第二压力值和第二电流值的乘积,并将计算的结果作为后泵扭矩值;对前泵扭矩值和后泵扭矩值进行求和,得到实际扭矩值。
110.一个具体实施例中,第一获取模块601,具体用于获取发动机作业时的当前工作档位对应的预设扭矩值;确定发动机对应的环境参数;基于环境参数对预设扭矩值进行修正,得到修正扭矩值。
111.一个具体实施例中,第一获取模块601,具体用于获取发动机作业时的当前工作档位对应的预设转速,以及当前工作档位对应的实际转速;当实际转速小于预设转速时,确定补偿扭矩值。
112.图7示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图7所示,该电子设备可以包括:处
理器(processor)701、通信接口(communications interface)702、存储器(memory)703和通信总线704,其中,处理器701,通信接口702,存储器703通过通信总线704完成相互间的通信。处理器701可以调用存储器703中的逻辑指令,以执行发动机转速控制方法,该方法包括:获取发动机作业时的实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值;基于实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值,获得发动机的补偿电流值;获取发动机对应的作业机械产生的控制信号;基于控制信号,确定发动机的实际电流值;基于补偿电流值和实际电流值,确定目标电流值,以通过目标电流值控制发动机的转速。
113.此外,上述的存储器703中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
114.本发明实施例还提供了一种作业机械,包括:作业机械本体和控制器,控制器用于实现上述各方法所提供的发动机转速控制方法,该方法包括:获取发动机作业时的实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值;基于实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值,获得发动机的补偿电流值;获取发动机对应的作业机械产生的控制信号;基于控制信号,确定发动机的实际电流值;基于补偿电流值和实际电流值,确定目标电流值,以通过目标电流值控制发动机的转速。
115.其中,作业机械包括:挖掘机、装载机、起吊机和压路机等。
116.本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的发动机转速控制方法,该方法包括:获取发动机作业时的实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值;基于实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值,获得发动机的补偿电流值;获取发动机对应的作业机械产生的控制信号;基于控制信号,确定发动机的实际电流值;基于补偿电流值和实际电流值,确定目标电流值,以通过目标电流值控制发动机的转速。
117.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的发动机转速控制方法,该方法包括:获取发动机作业时的实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值;基于实际扭矩值、修正扭矩值和补偿扭矩值,获得发动机的补偿电流值;获取发动机对应的作业机械产生的控制信号;基于控制信号,确定发动机的实际电流值;基于补偿电流值和实际电流值,确定目标电流值,以通过目标电流值控制发动机的转速。
118.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,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。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
的劳动的情况下,即可以理解并实施。
119.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
120.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。