基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换系统及方法与流程

本发明涉及柴油机控制，具体地涉及基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换控制系统及方法。

背景技术：

1、柴油发动机在运行的过程中，其工况会随时发生变化；最常见的变化在于坡度和载荷上；当坡度或载荷较大时，需要柴油发动机尽可能的输出，以保证为整车提供足够的动力；而当坡度或载荷较小时，则希望柴油发动机能控制喷油量，以达到经济性的目的。

2、当前正在服役的电控柴油机都是不能实现运行模式切换的，即运行模式无法切换；为了达到切换柴油机运行模式的目的，现有技术采用的是加装硬线开关，然后通过手动拨动开关在不同的位置实现动力模式和经济模式的切换控制。

3、现有技术的缺陷在于：

4、1.由於现有技术依赖于人工手动切换，即在工作逻辑上十分依赖司机的经验，即对坡度和载荷的把握，从而容易导致误判的发生，即需要动力的时候为了省油而采用经济模式，或对于动力要求较低的工况又采用动力模式，造成了能源浪费；

5、2.由於现有技术是依靠人工拨动开关去选择经济模式或者动力模式，从而容易导致由於人忘记切换操作，而长时间放在一个模式，依然无法同时兼顾动力性和经济性。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提供基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换控制系统及方法，其目的在于从根本上杜绝误判的发生，既不会造成需要动力的时候没有动力，也不会在不需要动力的时候浪费燃油；从根本上解决人容易忘记切换操作，而长时间放在一个模式的情况，同时兼顾动力性和经济性。

2、为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

3、一种基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换系统，包含坡度传感器、载重传感器、整车控制器、发动机控制器ecu、发动机；其中：

4、所述坡度控制器用于采集坡度信息；所述坡度控制器与所述整车控制器电信号耦接；所述坡度控制器通过所述整车控制器将所述坡度信息传送至can总线上；

5、所述载重传感器用于采集重量信息；所述载重控制器与所述整车控制器电信号耦接；所述载重控制器通过所述整车控制器将所述重量信息传送至can总线上；

6、所述整车控制器用于接收所述坡度信息、所述重量信息，并将所述坡度信息、所述重量信息转发至can总线上；所述整车控制器与can总线数据交互连接；

7、所述发动机控制器ecu用于从can总线上读取所述坡度信息、所述重量信息，然后根据所述坡度信息、所述重量信息对所述发动机进行模式控制操作；

8、所述发动机用于在所述发动机控制器ecu的所述模式控制操作的控制之下，切换运行模式；所述运行模式包含动力模式、经济模式。

9、优选地，所述坡度传感器通过1939协议将所述坡度信息传送至所述整车控制器；

10、所述载重传感器通过1939协议将所述重量信息传送至所述整车控制器；

11、所述整车控制器通过j1939协议将所述坡度信息、所述重量信息广播到can总线上。

12、优选地，所述动力模式包含以下内容：

13、对所述发动机的输出扭矩不进行限制，且对所述发动机的输出加速度不进行限制。

14、优选地，所述经济模式包含以下内容：

15、对所述发动机的所述输出扭矩按人工预设的扭矩限定规则进行限制，或对所述发动机的所述输出加速度按人工预设的加速度限定规则进行限制。

16、优选地，所述发动机还从can总线上直接读取所述坡度信息、所述重量信息。

17、一种利用了基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换系统的基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换方法，包含以下步骤：

18、s100.实时采集所述坡度信息、所述重量信息；

19、s200.将所述坡度信息与人工预设的坡度阈值进行比较；然后根据比较结果，做出如下操作：

20、如果所述坡度信息高于所述坡度阈值，则将所述发动机的所述运行模式置为所述动力模式；

21、如果所述坡度信息不高于所述坡度阈值，则执行s300；

22、s300.将所述重量信息与人工预设的载重阈值进行比较；然后根据比较结果，做出如下操作：

23、如果所述重量信息高于所述载重阈值，则将所述发动机的所述运行模式置为所述动力模式；

24、如果所述重量信息不高于所述载重阈值，则将所述发动机的所述运行模式置为所述经济模式。

25、优选地，s300之后还包含以下步骤：

26、s400.采集发动机运行状态信息；所述发动机运行状态信息包含“发动机正常运行”、“发动机熄火”、“发动机故障”；

27、s500.根据所述发动机运行状态信息做出如下操作：

28、如果所述发动机运行状态信息为所述“发动机正常运行”，则回到并再次执行s100；

29、如果所述发动机运行状态信息为所述“发动机熄火”，或所述“发动机故障”，则结束本次柴油机运行模式自动切换控制流程。

30、优选地，所述发动机通过控制自身的喷油方式，实现运行在所述动力模式下，或所述经济模式下。

31、本发明与现有技术对比，具有以下优点：

32、1.由於本发明无需依赖于人工手动切换，根本不用依赖司机的经验，而是改由计算机对实时采集的数据进行处理后决定切换到哪种运行模式，从而从根本上杜绝了误判的发生，既不会造成需要动力的时候没有动力，也不会在不需要动力的时候浪费燃油；

33、2.由於不依赖人工拨动开关去选择经济模式或者动力模式，从而从根本上解决了人容易忘记切换操作，而长时间放在一个模式的情况，同时兼顾了动力性和经济性。

技术特征：

1.一种基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换系统，其特征在于：包含坡度传感器、载重传感器、整车控制器、发动机控制器ecu、发动机；其中：

2.根据权利要求1所述的基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换系统，其特征在于：所述动力模式包含以下内容：

4.根据权利要求3所述的基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换系统，其特征在于：所述经济模式包含以下内容：

5.根据权利要求4所述的基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换系统，其特征在于：所述发动机还从can总线上直接读取所述坡度信息、所述重量信息。

6.一种利用权利要求5所述的基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换系统的基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换方法，其特征在于：包含以下步骤：

7.根据权利要求6所述的基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换方法，其特征在于：s300之后还包含以下步骤：

8.根据权利要求7所述的基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换方法，其特征在于：所述发动机通过控制自身的喷油方式，实现运行在所述动力模式下，或所述经济模式下。

技术总结
本发明涉及基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换系统，包含坡度传感器、载重传感器、整车控制器、发动机控制器ECU、发动机；坡度控制器采集坡度信息；载重传感器采集重量信息；整车控制器接收坡度信息、重量信息；发动机控制器ECU对发动机模式控制操作。本发明还涉及基于载重和坡度的柴油机运行模式自动切换方法，包含步骤：采集坡度信息、重量信息；如果坡度信息高于坡度阈值，则置为动力模式；如果重量信息高于载重阈值，则置为动力模式；否则置为经济模式。本发明杜绝了误判的发生；解决了容易忘记切换操作，而长时间放在一个模式的情况。

技术研发人员：赵雷,杨光,张萌
受保护的技术使用者：东风康明斯发动机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15