CN109404144A - 一种工程机械发动机及其功率输出控制方法、装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种工程机械发动机及其功率输出控制方法、装置，其中，所述工程机械发动机功率输出控制方法，应用于工程机械中，所述工程机械包括装载机或平地机等具有多种工况，且多种工况切换频繁且单一的车辆。由于工程机械的使用模式基本固定，均至少包括重载模式和轻载模式，且具备重载模式与轻载模式的不断切换情况，因此，档位信号与功率输出曲线的关系较为固定；也即本发明提供的工程机械发动机功率输出控制方法，将档位信号和功率输出曲线结合在一起，将功率输出曲线的切换与档位切换整合，从而方便在切换档位的同时，切换功率输出曲线，无需设置功率输出模式选择开关，仅靠变换档位即可实现轻载、重载的切换，从而避免功率浪费。

Description

一种工程机械发动机及其功率输出控制方法、装置

技术领域

本发明涉及工程机械发动机控制技术领域，尤其涉及一种工程机械发动机及其功率输出控制方法、装置。

背景技术

轮胎式工程机械，如装载机或平地机，运行工况包括多种，但多种运行工况之间切换较为频繁，且单一。如装载机，在转场过程中(无料情况下)，负载较小，可以采用多功率功能(一般包括重载、中载和轻载)中的轻载工况；当装载货物的情况下，负载较大，通常采用多功率功能中的重载工况。如平地机，在推土过程中为重载工况，在完成一次推土工作后，返回过程中为轻载工况。

现有技术中，根据装载机或平地机所铲掘物料的不同，通过功率输出模式选择开关对应发动机最大油门将发动机的输出功率设置为轻、中、重三个档位；工程机械在工作前，由驾驶员根据工况和所铲掘物料的种类或负载，通过安装在控制面板上的功率输出模式选择开关选择轻载、中载、重载模式，但是由于现有技术中在操作油门或换挡过程中，还需要兼顾功率输出模式选择开关的操作，造成驾驶员的操作复杂且频繁，为了简化操作，工程机械工作在重载功率输出模式下，从而造成功率浪费。

因此，亟需一种操作简单，且能够切换功率输出模式的操作方法，以避免功率的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种工程机械发动机及其功率输出控制方法、装置，以解决现有技术中功率输出模式固定，造成的功率浪费的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工程机械发动机功率输出控制方法，应用于往复运动的工程机械中，所述工程机械发动机功率输出控制方法包括：

获取所述工程机械的档位信号；

根据所述档位信号，以及预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系；切换所述工程机械的功率输出曲线；

其中，所述档位信号由档位传感器采集获得；

所述功率输出曲线包括多功能重载曲线和多功能轻载曲线。

优选地，所述工程机械为装载机。

优选地，所述预设的档位信号与功率输出曲线对应关系包括：

所述档位信号为前进一档或倒退一档时，所述功率输出曲线为多功能重载曲线；

所述档位信号为前进三档或者倒退二档时，所述功率输出曲线为多功能轻载曲线。

优选地，所述工程机械为平地机。

优选地，所述预设的档位信号与功率输出曲线对应关系包括：

当所述档位信号为前进档时，所述功率输出曲线为多功能重载曲线；

当所述档位信号为倒档时，所述功率输出曲线为多功率轻载曲线。

本发明还提供一种工程机械发动机功率输出控制装置，包括：

档位获取单元，用于获取所述工程机械的档位信号；

切换单元，用于接收所述档位信号，并根据预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系，切换所述工程机械的功率输出曲线。

优选地，所述工程机械发动机功率输出控制装置还包括存储单元，所述存储单元用于存储所述预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系，并将所述对应关系发送至所述切换单元。

本发明还提供一种工程机械发动机，包括：档位传感器、电子控制单元，所述档位传感器与所述电子控制单元之间通过线束连接；

所述档位传感器用于检测所述档位所处位置，得到档位信号；

所述电子控制单元根据所述线束传输而来的所述档位信号，以及预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系，输出不同的功率输出曲线；

其中，所述电子控制单元包括上面所述的工程机械发动机功率输出控制装置。

经由上述的技术方案可知，本发明提供的工程机械发动机功率输出控制方法，应用于工程机械中，所述工程机械包括装载机或平地机等具有多种工况，且多种工况切换频繁且单一的车辆。由于工程机械的使用模式基本固定，均至少包括重载模式和轻载模式，且具备重载模式与轻载模式的不断切换情况，因此，档位信号与功率输出曲线的关系较为固定；基于此，本发明提供的工程机械发动机功率输出控制方法能够根据获取到的不同的档位信号，切换发动机的功率输出曲线，也即本发明提供的工程机械发动机功率输出控制方法，将档位信号和功率输出曲线结合在一起，将功率输出曲线的切换与档位切换整合，从而方便在切换档位的同时，切换功率输出曲线，无需设置功率输出模式选择开关，仅靠变换档位即可实现轻载、重载的切换，从而避免了工程机械长期处于重载功率输出模式这一固定模式，而造成的功率浪费的问题，达到了省油的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种工程机械发动机功率输出控制方法流程示意图；

图2为装载机V型作业工况示意图；

图3为装载机发动机功率输出控制示意图；

图4为平地机往复作业工况示意图；

图5为平地机往复作业工况示意图；

图6为本发明实施例提供的一种工程机械发动机功率输出控制装置示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种工程机械发动机功率输出控制装置示意图；

图8为本发明实施例提供的一种工程机械发动机结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中功率输出模式固定，存在功率浪费的问题。

发明人发现出现上述现象的原因是：一方面，目前在使用的多功率输出模式的选择方法，通常为手动选择，需要人为判断后手动操作，不够智能；另一方面，装载机或平地机在使用过程中，重载和轻载的工况来回变化频繁，例如：装载机在一个地方装上物料，此时采用前进一档或者倒退一档的重载工况；当物料转移到另一个地方后，进行卸料，再返回物料所在地，再次装料，如此往复，运行轨迹通常为V型作业；而平地机的作业方式为直线往返作业，即挂前进挡推土一定的直线距离，此时是带负载的，可使用重载功率曲线；然后挂倒挡基本按原路返回，返回时无负载，可以使用轻载功率曲线。

因此，驾驶员不仅需要更换工程机械的运行档位，还需要更改功率运行曲线，而若功率运行曲线一直处于重载模式，也能够满足日常使用，为了避免操作频繁，驾驶员通常忽略对功率输出模式选择开关的操作。车辆长期处于重载功率输出模式，这样造成功率输出固定，即使轻载工况也使用重载功率输出模式，从而造成功率的浪费。

基于此，本发明提供一种工程机械发动机功率输出控制方法，应用于往复运动的工程机械中，所述工程机械发动机功率输出控制方法包括：

获取所述工程机械的档位信号；

根据所述档位信号，以及预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系；切换所述工程机械的功率输出曲线；

其中，所述档位信号由档位传感器采集获得；

所述功率输出曲线包括多功能重载曲线和多功能轻载曲线。

本发明提供的工程机械发动机功率输出控制方法，应用于工程机械中，所述工程机械包括装载机或平地机等具有多种工况，且多种工况切换频繁且单一的车辆。由于工程机械的使用模式基本固定，均至少包括重载模式和轻载模式，且具备重载模式与轻载模式的不断切换情况，因此，档位信号与功率输出曲线的关系较为固定；基于此，本发明提供的工程机械发动机功率输出控制方法能够根据获取到的不同的档位信号，切换发动机的功率输出曲线，也即本发明提供的工程机械发动机功率输出控制方法，将档位信号和功率输出曲线结合在一起，将功率输出曲线的切换与档位切换整合，从而方便在切换档位的同时，切换功率输出曲线，无需设置功率输出模式选择开关，仅靠变换档位即可实现轻载、重载的切换，从而避免了工程机械长期处于重载功率输出模式这一固定模式，而造成的功率浪费的问题，达到了省油的目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

请参见图1，本发明提供一种工程机械发动机功率输出控制方法，应用于往复运动的工程机械中，所述工程机械发动机功率输出控制方法包括：

S101：获取所述工程机械的档位信号；

S102：根据所述档位信号，以及预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系；切换所述工程机械的功率输出曲线；

其中，所述档位信号由档位传感器采集获得；

所述功率输出曲线包括多功能重载曲线和多功能轻载曲线。

需要说明的是，本发明提供的发动机功率输出控制方法的使用条件为工程机械中，由于工程机械车辆，如装载机或平地机的工作工况基本固定，均包括重载模式和轻载模式，且重载模式和轻载模式需要经常切换，属于具有往复运动的车辆，且往复运动单一，不具有突变性，因此，可以应用本申请中所述的工程机械发动机功率输出控制方法，而无需对工程机械的当前运行状况信息，如发动机转速、油门开度等条件进行检测，并判断车辆的行驶状态是否满足输出功率的调整条件。

以装载机为例进行说明，请参见图2和图3，其中，图2为装载机发动机功率输出控制信号流向示意图，图3为装载机V型作业示意图；所述V型作业来源于装载机的实际运动轨迹为V型。结合图3中的实际场景，装载机需要进行装料的时候，通常会换到前进1档，此时档位信号输入到发动机电子控制单元后，发动机电子控制单元输出多功能重载曲线，采用重载模式进行运行；装载机运行到物料存放处后，进行装料，装料后，档位设置为倒退1档，发动机继续重载运行，因此输出多功能重载曲线；当回到V型作业点后，需要运行至物料卸载处进行卸料，此时换档到前进1档，发动机继续重载；当在物料卸载处卸载后，倒退至V型作业点，此时由于物料已经卸载，负载较小，因此设置为倒退二档进行快速倒退，对应的是发动机的多功能轻载曲线；然后继续进行装料时，快速前进，档位在前进3档，此时还未进行装料，因此，发动机轻载，然后准备装料时，换档为前进1档，发动机重载。如此往复重复换档，在换档过程中，发动机电子控制单元自动切换多功能重载曲线和多功能轻载曲线，而无需驾驶员操作。

因此，当工程机械为装载机时，预设的档位信号与功率输出曲线对应关系为：所述档位信号为前进一档或倒退一档时，所述功率输出曲线为多功能重载曲线；所述档位信号为前进三档或者倒退二档时，所述功率输出曲线为多功能轻载曲线。

以平地机为例进行说明，请参见图4和图5，其中，图4为平地机发动机功率输出控制信号流向示意图；图5为平地机直线往复作业示意图；平地机的作业方式是直线往返作业：即挂前进挡推土一定的直线距离，此时是带负载的，可使用重载功率曲线；然后挂倒挡基本按原路返回，返回时无负载，可以使用轻载功率曲线。

因此，当工程机械为平地机时，所述预设的档位信号与功率输出曲线对应关系包括：当所述档位信号为前进档时，所述功率输出曲线为多功能重载曲线；当所述档位信号为倒档时，所述功率输出曲线为多功率轻载曲线。

需要说明的是，当工程机械为其他型号的车辆时，可以设置相应的档位信号与功率输出曲线对应关系，本实施例中对此不作穷举。由于工程机械具有往复运动，频繁切换档位和功率曲线的特点，而且往复运动基本重复，因此，无需判断工况是否满足换档或切换条件，使得多功能重载曲线和多功能轻载曲线之间的切换能够跟随档位进行智能切换，从而简化了重载模式和轻载模式的切换，进而达到省油的目的。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种工程机械发动机功率输出控制装置，所述工程机械发动机功率输出控制装置位于发动机的电子控制单元中，请参见图6，图6为本发明实施例提供的一种工程机械发动机功率输出控制装置结构示意图。所述工程机械发动机功率输出控制装置包括：

档位获取单元11，用于获取所述工程机械的档位信号；

切换单元12，用于接收所述档位信号，并根据预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系，切换所述工程机械的功率输出曲线。

需要说明的是，本实施例中获取所述工程机械的档位信号，可以是主动获取的，也可以是被动获取的，所述主动获取具体包括档位获取单元11给档位传感器发送检测指令，档位传感器收到检测指令后，再进行档位检测。所述被动获取方式可以为档位获取单元11与位于档位附近的档位传感器相连，档位传感器检测到档位所处位置后，生成档位信号，档位传感器将所述档位信号传输给所述档位获取单元。本实施例中对档位获取单元获取档位信号的详细的方式不作限定。

切换单元12与档位获取单元11相连，接收档位获取单元11发送的档位信号，然后根据预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系，选择不同的功率输出曲线，从而控制发动机的输出功率。本实施例中切换单元切换依据——预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系可以是预先存储在所述工程机械发动机功率输出控制装置的存储单元中的，因此，本实施例中所述工程机械发动机功率输出控制装置还可以包括存储单元，请参见图7，所述存储单元13用于存储预设的档位信号和功率输出曲线的对应关系。当切换单元12接收了档位获取单元11获取到的档位信号后，再从存储单元13中调用预先存储的档位信号和功率输出曲线的对应关系，根据档位信号与对应关系，输出对应的功率曲线。

由于本发明实施例中，将档位信号与功率输出曲线的对应关系预先设置好，因此，无需设置功率输出模式选择开关，也即无需驾驶员在实际操作过程中，操作档位的同时再分心操作功率输出模式选择开关，从而实现多功能重载曲线与多功能轻载曲线的智能切换，简化了驾驶员的操作，从而避免了工程机械长期工作在重载功率输出模式下，而造成的功率浪费的现象。

基于相同的发明构思，本发明提供一种工程机械发动机，请参见图8所示，本事时钟李红工程机械发动机包括：档位传感器20、电子控制单元10，所述档位传感器与所述电子控制单元之间通过线束30连接；

所述档位传感器20用于检测所述档位所处位置，得到档位信号；

所述电子控制单元10根据所述线束30传输而来的所述档位信号，以及预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系，输出不同的功率输出曲线；

其中，所述电子控制单元包括上面实施例中所述的工程机械发动机功率输出控制装置。

需要说明的是，本发明实施例中，为了实现智能化，工程机械的档位信号可以由档位传感器采集获得，而并非由驾驶员进行判断，然后手动输入至发动机的电子控制单元(ECU)中。

现有技术中需要设置多功率省油开关，也即现有技术中需要人为手动操作的多功率选择开关或功率输出模式选择开关，开关分为几档，又可以叫做多档位选择开关，不同档位代表不同的功率曲线。

本发明实施例提供一种工程机械发动机及其功率输出控制方法、装置，相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明通过利用工程机械(至少包括装载机或平地机)的工况，将工程机械每个工况对应的档位与多功能曲线的选择结合，实现多功率曲线选择的智能化，无需切换开关，仅靠变换档位即可实现轻载、重载的切换，以达到省油的目的。

也即，不同功率曲线的程序预先存储在发动机ECU中，通过外界的可变的接入信号给ECU指令，实现运行不同的功率曲线的目的。本申请中将档位信号作为ECU判断依据，从而达到智能切换，省略了现有技术中必须的所述多功率省油开关。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种工程机械发动机功率输出控制方法，其特征在于，应用于往复运动的工程机械中，所述工程机械发动机功率输出控制方法包括：

获取所述工程机械的档位信号；

根据所述档位信号，以及预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系；切换所述工程机械的功率输出曲线；

其中，所述档位信号由档位传感器采集获得；

所述功率输出曲线包括多功能重载曲线和多功能轻载曲线。

2.根据权利要求1所述的工程机械发动机功率输出控制方法，其特征在于，所述工程机械为装载机。

3.根据权利要求2所述的工程机械发动机功率输出控制方法，其特征在于，所述预设的档位信号与功率输出曲线对应关系包括：

所述档位信号为前进一档或倒退一档时，所述功率输出曲线为多功能重载曲线；

所述档位信号为前进三档或者倒退二档时，所述功率输出曲线为多功能轻载曲线。

4.根据权利要求1所述的工程机械发动机功率输出控制方法，其特征在于，所述工程机械为平地机。

5.根据权利要求4所述的工程机械发动机功率输出控制方法，其特征在于，所述预设的档位信号与功率输出曲线对应关系包括：

当所述档位信号为前进档时，所述功率输出曲线为多功能重载曲线；

当所述档位信号为倒档时，所述功率输出曲线为多功率轻载曲线。

6.一种工程机械发动机功率输出控制装置，其特征在于，包括：

档位获取单元，用于获取所述工程机械的档位信号；

切换单元，用于接收所述档位信号，并根据预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系，切换所述工程机械的功率输出曲线。

7.根据权利要求6所述的工程机械发动机功率输出控制装置，其特征在于，还包括存储单元，所述存储单元用于存储所述预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系，并将所述对应关系发送至所述切换单元。

8.一种工程机械发动机，其特征在于，包括：档位传感器、电子控制单元，所述档位传感器与所述电子控制单元之间通过线束连接；

所述档位传感器用于检测所述档位所处位置，得到档位信号；

所述电子控制单元根据所述线束传输而来的所述档位信号，以及预设的档位信号与功率输出曲线的对应关系，输出不同的功率输出曲线；

其中，所述电子控制单元包括权利要求6或7所述的工程机械发动机功率输出控制装置。