CN102248940B - 用于控制车辆的双内燃机运转的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于控制消防车辆内与扭矩分配器（5）相连的双热力发动机运转的方法，其中每个发动机配备有自动变速器，以及第一离合器（K1），该第一离合器（K1）将所述发动机的第一发动机单元（A）连接至液体输送泵；第二离合器（K2），将所述第一发动机单元（A）连接至车辆的牵引***；第三离合器（K3），将所述第二发动机单元（B）连接至车辆的牵引***。所述控制方法具有将所述液体输送泵激活和关闭的步骤，通过在车辆速度低于阈值（该阈值大于零）时，关闭或打开所述第一离合器（K1），以及在将车辆减速的状态下，并且当验证了该状态发生在激活或关闭请求发出后的特定时间段内时，同步打开或关闭所述第二离合器（K2）。

Description

用于控制车辆的双内燃机运转的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制车辆、尤其是消防车辆的双内燃机运转的方法。

背景技术

车辆、尤其是消防车辆，包括一对并联连接的内燃机，这是已知的技术。这些车辆形体较大，其毛重可能约为50吨或以上，用于特殊场合和情形下，例如机场等，这些场合需要进行快速干预、运送人员以及大量灭火材料。

一个发动机将不足以获得必要的皮卡扭矩，因为能满足这些需求的单发动机目前还不存在，另外，其也受现行排放标准(Euro 4/5)的限制。

因此，两个发动机都对车辆进行牵引，以便更快地到达干预地点，之后，两个发动机中的一个用作泵，向干预地点喷洒灭火液。

由于发动机的性能与干预时间的最优比值同时还是车辆重量和大小的函数，因此，已知的用于控制两个发动机运转的方法仍存在可以改进的空间。理想的改进也与两个发动机是用作牵引发动机还是用作泵发动机的运转管理/控制有关。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种用于控制车辆、尤其是消防车辆内的双内燃机运转的方法，该方法适于将车辆本身的干预时间缩短到最少。

本发明的目的是，提供车辆、尤其是消防车辆的双内燃发动机的运转的控制方法，每个发动机配备有自动变速器，用于传递扭矩分配器产生的扭矩，所述自动变速器包括：第一离合器，用于将所述双内燃发动机的第一发动机单元连接至液体输送泵；第二离合器，用于将所述第一发动机单元连接至车辆的牵引***；第三离合器，用于将所述双内燃发动机的第二发动机单元连接至车辆的牵引***；其中：所述控制方法具有将所述液体输送泵激活和关闭的步骤，即：在车速低于一个大于零的阈值时，关闭或打开所述第一离合器，以及在车辆减速状态下，并且当验证了该状态发生在激活或关闭请求发出后的特定时间段内时，同步打开或关闭所述第二离合器。

本发明的一个特别目的是，提供一种用于控制车辆、尤其是消防车内的双内燃机运作的方法，该目的在作为本申请的一部分的权利要求中进行了充分阐述。

附图说明

通过以下对优选实施例(和其替代性实施例)以及附图的描述，本发明的更多目的和优点将得以清晰展现，其中，实施例和附图都仅是描述性和非限制性的，其中：

图1.1和1.2分别为配备有双发动机的车辆的俯视图和侧视图；

图2.1和2.2展示了扭矩分配器块的两个替代性结构方案，该扭矩分配器块用于分配由两个发动机产生的扭矩；

图3到图6为示意本发明的控制方法的流程图；

图中同一附图标记和字母指代相同元件或部件。

具体实施方式

图1.1和1.2展示了适于实施本发明的方法的车辆，该车辆包括两个相邻的发动机单元A和B，分别包括发动机1和2，每个发动机都配备有其自己的传输单元3和4，该传输单元3和4包括自动变速器，优选地配备有扭矩转换器，该扭矩转换器将所产生的扭矩传递至块5，该块5基本为现有技术中的已知类型，其用作扭矩分配器(扭矩加和箱)。

扭矩分配器能根据从电动控制单元(未图示)接收的控制信号，来按照以下两种操作模式中的一种进行工作：

-在第一操作模式中，扭矩分配器5将来自两个发动机的扭矩相加，并将净转矩传递至传动轴6，该传动轴6进而将该净扭矩传递至车辆的驱动桥：在图示的例子中，所述车辆配备有四个驱动桥，当然也可以是其他配置；

-在第二操作模式中，扭矩分配器5断开其中一个发动机的牵引，例如附图中的发动机单元A，并将该发动机连接至一个泵(未图示)，这样，发动机用作输送液体、例如灭火液的泵发动机；而另一发动机单元B用于常规的车辆牵引。

图2.1和图2.2展示了两个可能的替代性实施例中的扭矩分配器的电路框图。

在第一替代性实施例(图2.1)中，所述扭矩分配器大致包括第一离合器K1和第二离合器K2，该第一离合器K1用于将第一发动机单元A(2,4)的传动轴连接至液体输送泵的轴7，该第二离合器K2用于将第一发动机单元A(2,4)的传动轴连接至传送车辆牵引扭矩的传动轴6。另外，还具有第三离合器K3，用于将第二发动机单元B(1,3)的传动轴连接至传送车辆牵引扭矩的传动轴6。在第一替代性实施例中，两个发动机中只有一个(发动机单元A)可用作泵发动机。

在第二替代性实施例(图2.2)中，发动机单元B也可用作泵发动机。除第一替代性实施例中的元件外，所述扭矩分配器还包括第四离合器K4，用于将所述第二发动机单元B(1,3)的传动轴连接至液体输送泵的轴7。在该第二替代性实施例中，两个发动机都可用作泵发动机，以确保更高安全性的运转：如果一个发动机单元发生故障，则可用另一发动机单元替代它。总体而言，两个发动机单元可交替控制所述泵。

根据本发明的控制双内燃机运转的方法是通过控制扭矩分配器的运作来实现的，所述扭矩分配器的运作决定了所述第一和所述第二操作模式之间的切换。

根据本发明的方法的一个相关方面是，该方法能在车辆还移动时控制消防液体泵的激活和关闭，因此能够加速操作。当然，车辆的速度应当低于安全阈值，且车辆应当是正在减速。

结合图3和图4的流程图，在开始状态(START1)时，车辆在两个发动机作用下移动，接着进入扭矩发生器的离合器K2和K3关闭、离合器K1打开的状态。

消防液体泵的激活和关闭由操作人员进行控制，例如，通过按压仪表盘上的按钮来操作。

一些用于验证程序正确性的预控制也被激活。

如果按压按钮的时间超过阈值(例如0.5秒)(框30)，则程序被激活，验证油门踏板是否松开(车辆减速)，以及车速V是否低于阈值，例如V<60km/h(框31)。车辆并不需要是静止的。如果对这两个条件的验证未通过，则激活听觉或视觉信号(通知或闪烁警示)(框32)，指示当前的状态阻止了程序的开启。

之后，程序验证松开油门以及车速低于阈值这些条件是否发生在一定的时间段内，例如：从第一次按压按钮开始起10秒内。如果这些条件得以验证，则激活进一步的控制操作，否则关闭视觉或听觉信号(框34)，程序返回至START1。

如果能往下进行，则程序验证与发动机单元相关的发动机刹车或减速器(如果有的话)是否关闭，所述发动机单元应当停止对车辆牵引的控制，而开始控制泵(框35)，例如发动机A；如果未关闭，则在该时刻将其关闭；为在离合器K2打开时降低发动机A的负载荷，这些是必要的。

另外，另一发动机B上相应的发动机刹车和减速器功能增强了，以补偿两个发动机其中之一的这些功能的丧失(框36)。

如果关闭发动机A的发动机刹车或减速器，则发动机A的自动变速器切换到空档(框37)；实体上，这一步是从“D”(驾驶)切换到“N”(空档)来实现的。

另外(框38)，离合器K2打开，发动机A的rpm(每分钟转速)减至较低的怠速率(例如800rpm)，这一速度是发动机A开始用作泵时的常规速度。

离合器K1(框40)关闭。在这种状态下，根据不同的控制曲线，并基于对rpm的控制而不是对传递扭矩的控制，发动机A激活(框41)。

发动机A的自动变速器在“泵”模式(框42)下从“N”切换到“D”，即，处于恒定的变速比状态下，例如第四或第五齿轮。当发动机A开始用作泵时，并从此开始在控制下进行操作时，产生启动整个车辆控制***的信号(框43)。总体而言，当发动机A用作泵发动机时(框44)，会有信息显示给驾驶员。

驾驶员进行适当控制，从而控制发动机A的rpm，且该值为泵的理想输送压力的函数，因此，控制例如消防***的运转的***决定了发动机A需要一定的rpm。在所有需要干预的时间内，这都会发生。

因此，应当注意，在这些步骤中，车辆无需是静止的，而只需减速、以便处在低于阈值的速度即可。

当消防操作结束后，操作员(START2)再次按下仪表盘上的按钮并保持按压，则相应的框50-54进行着与框30-34相同的控制和操作。

当发动机A的rpm降至恒定的怠速率后(框55)，离合器K1打开(框56)。在该状态下，发动机A返回至对扭矩曲线的控制(框57)。

离合器K2依旧打开。在其关闭之前，***进行一些操作。首先，***控制两个发动机的rpm(框58)，以使两个发动机的转速差异低于特定阈值(例如50rpm)，从而避免颠簸。出于这一目的，对发动机A的传动轴的rpm进行控制，使其接近发动机B的rpm值，并低于阈值。发动机A的自动变速器的齿轮仍是该发动机用作泵时所啮合的齿轮，因此，其不同于发动机B的齿轮。

发动机A的自动变速器从“D”切换到“N”，以关闭离合器K2(框60)。接着，其切换回“D”，且齿轮切换至与发动机B相同的值(框61)。这样，就算车辆还在移动，离合器K2也会逐步关闭。接着产生信号，指示是发动机A提供给车辆牵引力(框62)。

现在，两个发动机轴的角速度是相同的(框63)，且两个发动机都由油门踏板进行控制(框64)。

因此，车辆在两个发动机作用下处于正常驾驶状态下(END2)。

在第二替代性实施例(图2.2)中，第二发动机单元B也可用作泵发动机，这时，可具有附加控制功能，以确定在上述条件下，两个发动机中的哪一个应当用作泵、应当操作两对离合器K1、K2或K3、K4中的哪一对。这种情况下，在一直为车辆提供牵引的发动机中，相关的离合器K1到K4将一直打开。

本发明的优点可通过计算机程序体现出来，所述程序包括程序代码装置，当所述程序在计算机上运行时，用于实施所述方法的一个或多个步骤。因此，本发明的范围还覆盖所述计算机程序和包括记录信息的计算机可读装置，例如包括当所述程序在计算机上运行时、用于实施所述方法的一个或多个步骤的程序代码装置的计算机可读装置。

显然，本领域技术人员可在不脱离本发明范围的前提下得出本发明其它的替代例和等同实施例。

本领域技术人员从以上说明即可将本发明付诸实践，而无需进一步的细节构建。

Claims (6)

1.车辆的双内燃发动机的运转的控制方法，每个发动机配备有自动变速器，用于传递扭矩分配器(5)产生的扭矩，所述自动变速器包括：第一离合器(K1)，用于将所述双内燃发动机的第一发动机单元(A)连接至液体输送泵；第二离合器(K2)，用于将所述第一发动机单元(A)连接至车辆的牵引***；第三离合器(K3)，用于将所述双内燃发动机的第二发动机单元(B)连接至车辆的牵引***；

其特征在于：所述控制方法具有将所述液体输送泵激活和关闭的步骤，即：在车速低于一个大于零的阈值时，关闭或打开所述第一离合器(K1)，以及在车辆减速状态下，并且当验证了该状态发生在激活或关闭请求发出后的特定时间段内时，同步打开或关闭所述第二离合器(K2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述车辆减速状态进行验证，以确定油门踏板是否松开。

3.根据权利要求1所述的方法，包括禁用所述第一发动机单元(A)的发动机刹车或减速器的步骤，以及使用所述第二发动机单元(B)的相应发动机刹车和减速器的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，包括进一步激活泵的步骤，这些步骤次序如下：

-将所述第一发动机单元(A)的自动变速器切换至空档；

-打开所述第二离合器(K2)，并将所述第一发动机单元(A)的转速降至恒定的低怠速；

-关闭所述第一离合器(K1)；

-将所述第一发动机单元(A)的自动变速器切换至恒定齿轮；

-控制所述第一发动机单元(A)的转速，以决定泵的运转。

5.根据权利要求4所述的方法，包括进一步激活泵的步骤，这些步骤次序如下：

-将所述第一发动机单元(A)的转速降至恒定的低怠速，打开第一离合器(K1)；

-控制第一和第二发动机单元(A,B)的转速，以使其差异小于特定阈值；

-将所述第一发动机单元(A)的自动变速器切换至空档；

-关闭所述第二离合器(K2)；

-将所述自动变速器切换回至空档；

-将所述第一发动机单元(A)的自动变速器切换至与所述第二发动机单元(B)的自动变速器相同的值。

6.根据以上任一项权利要求所述的方法，其特征在于，进行所述控制操作，以使得：

在所述激活步骤，所述扭矩分配器(5)断开用于所述第一发动机单元(A)的所述第一离合器，并将所述第一发动机单元(A)连接至所述泵，所述第二发动机单元(B)保持与车辆牵引***的正常连接；

在关闭步骤，所述扭矩分配器(5)将来自第一和第二发动机单元(A,B)的扭矩相加，并将相加得到的净转矩传递至车辆的牵引***。