控制具有电子调速器的内燃机的输出的方法技术

一种控制具有电子调速器装置的内燃机输出、或控制至少一台由该发动机驱动的可变排量液压泵的输出、或者控制两者输出的方法．其中，当发动机在大致等于或超过特定的调速器控制特性曲线上标定点转速的高转速范围内运转时，在发动机等马力曲线的给定点，发动机是通过电子调速器装置的作用来操作的．在该点，发动机的输出钮矩大于高转速范围内的输出扭矩，并且该点的燃料消耗低于该范围的燃料消耗．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到控制内燃机输出或控制受该发动机驱动的可变排量液压泵的输出或控制两者输出的方法。特别涉及到这种控制方法，它能使内燃机或受该发动机驱动的液压泵或两者高效率地运转，而保持发动机低燃料消耗。已知有一种内燃机，它按某一特定规范被控制而与受该发动机驱动的可变排量液压泵(以下简称可变泵)的需用扭矩变化无关，也就是它的泵内排量是靠输出压力来增加。通过工况选择控制装置来改变可变泵的需用扭矩，以使发动机保持低燃料消耗。参看审理中的申请号为717，197的美国专利申请书，由秋山等人提出申请。该发动机具有一个包括机械式全制调速器的燃料喷射装置。图1中的曲线b是调速器控制曲线，从a1到a5的每条曲线表示发动机的比油耗是从a5到a1依次递减的。发动机的燃料消耗总是确定在调速器控制曲线b的某一特点上。例如，它经曲线a3以曲线b上的某一标定点C表示。由具有该种调速器控制特性曲线的发动机驱动的可变泵的工作(工况)可以变化，譬如说按三个阶段变化，即如图2所示的高负荷工况M1，中负荷工况M2和低负荷工况M3。其时，发动机被机械式调速器分别控制在调速器控制曲线b上的C(标定点)，S和L点运转。如果可变泵的工况发生变化，尽管发动机的转速大体上保持不变，发动机的输出扭矩从一种工况变作另一种工况却大有差别。结果，可变泵的需用扭矩从一种工况变到另一种工况时也大不相同，如图2所示。由于可变泵被设计成在某一工况下，譬如说在M1工况下效率最高，因而从一种工况变到另一种工况时，其效率就大有差别。所以，除了M1外，在其它工况中没有能有效利用发动机的输出，这是其缺点。图2中的每条曲线是可变泵等效率线。该种泵的效率表现为随着曲线曲率半径减小其效率增高。此外，借助传统的机械式调速器来控制发动机，具有低负荷时发动机燃料消耗高的缺点，如图1中L点所示。在此情况下，本专利技术的首要目的是提供一种方法来控制装有电子调速器的内燃机的输出。为了缩小液压泵从一种工况到另一种工况等输出曲线间的差别(沿每一条等输出曲线，通过以厘米3/转表示的泵内排量来增加的可变泵输出压力是恒定的)，即为了缩小从一种工况到另一种工况液压泵需用扭矩的差别，使发动机的这种状态工作，即把发动机在各工况下标定点的高转速范围内的输出扭矩改变到各工况下等马力曲线上给定点的输出扭矩(沿等马力曲线，通过发动机转速来增加的发动机输出扭矩是恒定的)，该给定点的位置接近各工况下等马力曲线上的发动机最大输出扭矩，并具有此高转速范围内低的燃料消耗。本专利技术的第二目的是提供一种方法来控制装有电子调速器的内燃机输出，该方法用于当发动机低负荷运转时随其输出扭矩的减小将发动机转速降低到某一予定的转速，以减小其燃料消耗和产生的噪音。本专利技术的第三个目的是提供一种方法来控制装有电子调速器的内燃机的输出和由该发动机驱动的可变泵的输出，其特点是把可变泵的旋转斜盘保持在最大角度使其在低负载时泵内排量最大，结果在予定的等燃料消耗范围内沿某一等马力曲线，发动机的输出扭矩增加，液压泵的输出压力提高。在保持发动机输出扭矩增加时，减小旋转斜盘的角度，使液压泵的泵内排量沿其等输出曲线减小，而其输出压力随其负载增加而增加，因此，可变泵的压力损失减小，驱动液压泵的发动机的输出扭矩得到了有效的利用。所述的这些目的是通过控制装有电子调速器装置的发动机的输出或控制至少一台由该发动机驱动的可变排量液压泵和控制两者的方法来实现的。其特征为当发动机大致等于或超过发动机特定的调速器控制曲线上标定点的转速时，通过电子调速器的作用将发动机控制在等马力曲线的给定点上，该点发动机的输出扭矩高于高转速范围内的输出扭矩，而该点的燃料消耗低于高转速范围内的燃料消耗，因此，发动机或液压泵，或两者同时可以高效率地运转。按照本专利技术的另一观点，提供了一种控制装有电子调速器的内燃机输出的方法，在该方法中，发动机的输出可按多工况调正，以改变受发动机驱动的可变排量液压泵的需用扭矩，该方法包括以如此方式来控制发动机，即把在各工况下标定点的高转速范围内的发动机输出扭矩改变到各工况下发动机等马力曲线上给定点的输出扭矩，在该处，发动机等马力曲线上的最大输出扭矩点是接近的，并且燃料消耗低于高转速范围内的燃料消耗。按照本专利技术的另一个观点，提供一种控制装有电子调速器并适于驱动至少一台可变排量液压泵的内燃机的输出的方法，该方法包括根据发动机输出扭矩跟某一低于予定值的数值之比的缩小来降低发动机转速。按照本专利技术的再一个观点，提供一种控制装有电子调速器的内燃机输出和控制受该发动机驱动的可变排量液压泵的输出方法，它包括将液压泵旋转斜盘保持在最大角度，使其泵内排量在低负载时最大，结果在予定的等燃料消耗范围内沿某一等马力曲线，发动机的输出扭矩增加，液压泵的输出压力提高。在保持发动机输出扭矩增加时，减小旋转斜盘的角度，使液压泵的泵内排量沿其等输出曲线减小，而其输出压力随其负载增加而提高。根据下面详细的叙述和附图，对于熟悉本技术的任何普通人员来说，本专利技术的这些或另一些目的，特点和优点将会变得明显。图1是表示用机械式全制调速器对发动机进行传统控制的曲线图。图2是表示对某一可变排量液压泵进行传统的输出控制的曲线图。图3是体现本专利技术方法的控制系统的总线路图，用以控制发动机的输出和许多由发动机驱动的可变排量液压泵的输出。图4是表示本专利技术方法第一实施方案的示意图，用以控制发动机的输出。图5为控制系统的方块图，用以实施图4中所示的方法。图6是表示实施本专利技术方法的示意图，用以控制可变排量液压泵的输出。图7表示泵输出的曲线图，该泵用图6中所示方法控制。图8是表示本专利技术方法的第二实施方案的示意图，用以控制发动机的输出。图9为控制系统的方块图，用以实施例图8中所示的方法。图10是发动机调速器的控制曲线，该发动机用图8中所示方法进行控制。图11是表示本专利技术方法第三实施方案的示意图，用以控制发动机输出。图12是表示用相应于图11中所示方法控制可变排量液压泵的示意图。图13是用图12中所示的控制方法得到的泵输出曲线。图14是控制系统的方块图，用以实施图11和图12中所示的控制方法。图15表示发动机输出控制曲线，用图11中所示方法来控制的。参看图3-15，现在更加详细地叙述本专利技术的控制方法。先参看图3，那量用图解表示了一个用以控制发动机1输出和两可变排量液压泵2a及2b输出的系统。操作元件3a经阀4a和泵2a相连，另一操作元件3b经阀4b和泵2b相连。用以控制泵2a的伺服马达5a经控制阀6a连于泵的输出端，用以控制泵2b的伺服马达5b经控制阀6b连于泵的输出端。控制器7包含一微处理计，设置一对电动操纵杆8a和8b是用以操纵控制器的。燃料喷射泵9装有电子调速器。装备调速器电位计10是为了检测喷油泵油门杆位置的。燃料喷射泵9还装有齿条位置检测器11。转速传感器12用以扦测发动机1的转速。这些传感器的输出和伺服马达5a与5b的输出均传输到控制器7中。工况变换开关以13表示。调速器电位计10的输出信号和转速传感器12的输出信号均通过控制器7中的微处理机进行处理，因而微处理计能输出一适当的齿条位置信号来控制燃料喷射。图4是表示本专利技术方法的第一实施方案示意图，用以控制发动机输出。A、B和C是表明发动机转速及其输出扭矩的给定点，该扭矩是发动机能驱动液压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制装有电子调速器装置的内燃机的输出或控制受该发动机驱动的至少一台可变排量液压泵的输出或控制上述两者的输出的方法，其特征为当发动机在大致等于或超过特定的调速器控制曲线上的标定点的转速、在高转范围内运转时，发动机在等马力曲线的给定点运转，在该点发动机的输出扭矩大于上述高转速范围内的输出扭矩，在该点的燃料消耗量低于上述高转速范围内的燃料消耗量，因此发动机或液压泵或两者均可高效率地运转。

【技术特征摘要】
JP 1985-2-28 37641/85;JP 1985-2-28 37642/85;JP 1981.一种控制装有电子调速器装置的内燃机的输出或控制受该发动机驱动的至少一台可变排量液压泵的输出或控制上述两者的输出的方法，其特征为当发动机在大致等于或超过特定的调速器控制曲线上的标定点的转速、在高转速范围内运转时，发动机在等马力曲线的给定点运转，在该点发动机的输出扭矩大于上述高转速范围内的输出扭矩，在该点的燃料消耗量低于上述高转速范围内的燃料消耗量，因此发动机或液压泵或两者均可高效率地运转。2.如权利要求1所述，其中发动机输出可按多工况调正，以改变受发动机驱动的可变排量液压泵的需用扭矩，其特征为该发动机以这种方式运转，使发动机的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林武士，武原秀幸，高桥明久，森谷幸雄，河井秀夫，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]