发动机转速的节能控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种发动机转速的节能控制方法和系统，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。通过采用本发明专利技术所发动机转速的节能控制方法和系统，在满足车速需求和功率需求的前提下，让发动机尽量维持在最经济的转速上，以达到省油的目的。同时，在发动机转速设定值改变时对液压系统进行实时调整，以保证转速变化前后行驶速度稳定和衔接性，具有较好的稳定性和驾驶舒适性。本发明专利技术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。这样保证了车辆能达到任意速度要求。但大多数情况下车辆需求速度不是最大，本发明专利技术节油优势也会得到充分发挥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械、农机
，特别涉及一种发动机转速的节能控制方法和系统。
技术介绍
在静液压系统应用中，发动机和液压系统的控制基本上是相互独立的。在液压系统全范围的调节过程中，发动机转速要么维持在一个固定值上，要么随着车速的提高而提升。因此发动机的经济性和动力性很难兼顾。现有技术中有应用在汽车起重机上的节能控制方法和系统，控制的目标是由变量泵、定量马达组成的闭式系统用于驱动起重机的升降。其节能控制的方法是根据当前的负载信号，从发动机的转速范围中选择单位时间内油耗最低的转速，并根据新调整转速后的新负载重新计算单位时间内油耗最低的转速，并不断循环。该方法单位时间油耗计算的方法是根据当前发动机转速、泵排量(手柄所需的液压系统流量除以发动机转速)和系统压力从由测试数据建立的油耗模型中获得，如下面表达式所示。上述汽车起重机为闭式液压系统的一个应用案例，一是可控制的仅为变量液压泵，不需要控制马达，也不会出现因马达排量变化时引起的系统压力变化；二是起重机在升降过程中，除加减速外，大部分时间负载是恒定的，系统压力波动小，引起发动机转速变动的仅有流量(速度)需求的变化。但是典型的闭式行走液压系统在正常作业时(如推土机、装载机)，不仅行驶速度需求有变化，而且负载也会持续变化，按照上述方法计算的发动机转速必然会出现不断变化波动的情况，影响了系统工作的稳定性和驾驶舒适性。而且按照上述方法计算发动机转速设定值，只会顾及经济性的目的，不会采用那些高转速、油耗性差的转速值，这样就没法兼顾低负载高车速需求的驾驶情况(平路上快速行进)，不适用于闭式液压行走系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何在顾及经济性的同时兼顾低负载高车速的驾驶需求。为此目的，本专利技术提出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。优选地，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；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。优选地，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；当所述需求行驶速度小于第二阈值和滞环余量之差，负载需求功率小于等于所述第一经济转速最大输出功率，且保持时间大于第三预设时间时，设定发动机的转速值为第一经济转速；当所述需求行驶速度小于等于第一阈值，且保持时间大于第四预设时间时，设定发动机的转速值为待机转速值；其中，所述待机转速值小于所述第一经济转速。优选地，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。优选地，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之后，还包括：根据所述发动机的实际转速，修正液压系统的排量，以使设定发动机转速值前后车辆行驶速度没有波动。优选地，所述根据所述发动机的实际转速，修正液压系统的排量，以使设定转速值前后车辆行驶速度没有波动包括以下步骤：获取所述发动机的实际转速值；根据所述需求行驶速度以及发动机设定的转速值计算所述液压系统的设定值；当所述发动机设定的转速值与所述发动机的实际转速值之差大于预设值时，减小所述液压系统的设定值；根据所述液压系统的设定值控制所述液压系统的排量。优选地，所述液压系统的设定值通过以下公式进行计算：优选地，所述根据所述液压系统的设定值控制所述液压系统的排量包括：控制所述液压系统的泵的排量与马达的排量的比值为所述液压系统的设定值与液压系统的最大值的比值。另一方面，本专利技术还提供了一种发动机转速的节能控制系统，包括：获取单元，用于获取需求行驶速度以及负载需求功率；控制单元，用于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。优选地，所述获取单元还用于获取所述发动机的实际转速值；所述控制单元还用于根据所述发动机的实际转速，修正液压系统的排量，以使设定发动机转速值前后车辆行驶速度没有波动。通过采用本专利技术所发动机转速的节能控制方法和系统，在满足车速需求和功率需求的前提下，让发动机尽量维持在最经济的转速上，以达到省油的目的。同时，在发动机转速设定值改变时对液压系统进行实时调整，以保证转速变化前后行驶速度稳定和衔接性。本专利技术提出的技术方案由于能够根据速度需求和负载实时地设定最优的发动机转速，首先避免了驾驶员需要进行转速设定的麻烦，实现了发动机转速对实际负载需求转速的自动跟随。另外，本专利技术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，因此本专利技术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。本专利技术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，从而避本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机转速的节能控制方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种发动机转速的节能控制方法，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的发动机转速的节能控制方法，其特征在
于，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；
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。
3.根据权利要求2所述的发动机转速的节能控制方法，其特征在
于，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

\t设时间时，设定发动机的转速值为第二经济转速；
当所述需求行驶速度小于第二阈值和滞环余量之差，负载需求功
率小于等于所述第一经济转速最大输出功率，且保持时间大于第三预
设时间时，设定发动机的转速值为第一经济转速；
当所述需求行驶速度小于等于第一阈值，且保持时间大于第四预
设时间时，设定发动机的转速值为待机转速值；
其中，所述待机转速值小于所述第一经济转速。
4.根据权利要求3所述的发动机转速的节能控制方法，其特征在
于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵金光，陈岩，赵华，王高峰，刘彬，李云霞，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37