用于控制发动机转速的方法和系统技术方案

提供了用于控制发动机的发动机调速器的控制方法。该方法包括以下步骤：计算由发动机产生的当前的发动机功率（102），以及基于第一发动机映射（105）确定当前的发动机功率的适当的发动机转速（104）。如果需要，该方法然后根据第一映射（105）指示调速器调整发动机转速（110）。该方法监测期望的发动机功率请求（106），并且在接收到期望的发动机功率请求时，计算期望的发动机功率与当前的发动机功率的功率比（112）。然后，该方法基于功率比相对于转速调整值的第二发动机映射建立发动机转速调整值（113），并且该方法指示调速器根据转速调整值来调整发动机转速（114）。还提供了包括控制方法的调速器系统以及包括这样的系统的作业机器或车辆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及发动机控制系统的领域，并且具体地涉及用于控制发动机的调速器的控制方法和系统。背景调速器通常通过控制在运行期间供应给发动机的燃料量来控制并且调整发动机的转速。如果发动机将以更快的转速运行，则供应更多的燃料，而如果要降低发动机转速，则供应较少的燃料。调速器是发动机控制系统的关键组件，特别是当发动机制造商寻求开发更有效的发动机时。在发动机控制系统中，调速器通常从发动机控制器接收控制信号。发动机控制器监测发动机的大量的输入和输出参数，以便确保发动机的最佳性能。随着向越来越有效并且经济的发动机努力，现在发动机控制器的任务通常是确保发动机以最佳效率执行。这通常涉及向发动机控制器提供一个或多个发动机映射以确保发动机尽可能有效地运转。例如，发动机映射可以是发动机功率对发动机转速的映射，以确保发动机在尽可能低的发动机转速处产生一定的发动机功率。控制器然后可以指示调速器调整发动机转速，使得如发动机映射定义的，对于所需的功率，发动机转速保持尽可能低。虽然这样的控制布置可以提高发动机的效率，但是例如，在被应用到具有发动机发动的辅助系统和组件的车辆中的发动机时，它们具有局限性。在这样的车辆中，对于例如来自控制倾卸床或倾卸斗的液压回路的增加的发动机功率的需求可以导致随着发动机控制器对该需求作出反应而传递的增加的功率中的延迟。它也可以意味着由于控制器试图满足发动机效率映射和由辅助系统要求的增加的功率的双目标，发动机的效率受到损害。本专利技术的目的是利用现有的发动机控制系统和/或方法来消除或缓解该缺点以及其他缺点。专利技术概述根据本专利技术的第一方面，提供了用于控制发动机的发动机调速器的控制方法，该方法包括以下步骤：计算由发动机产生的当前的发动机功率；基于发动机功率相对于发动机转速的第一映射，确定当前的发动机功率的最低的发动机转速；根据第一映射，指示调速器调整发动机转速；监测期望的发动机功率请求；在接收到期望的发动机功率请求后，计算期望的发动机功率与当前的发动机功率的功率比；基于功率比相对于转速调整值的第二映射，建立发动机转速调整值；以及根据转速调整值，指示调速器调整发动机转速。根据本专利技术的第二方面，提供了用于具有至少一个操作员输入的发动机的调速器系统，该系统包括：多个发动机传感器，其监测与发动机相关的参数；监视控制器，其监测至少一个操作员输入；发动机控制器，其从发动机传感器和/或监视控制器接收信号，并且响应于一个或多个这些信号来应用控制方法，该控制方法包括以下步骤：基于一个或多个发动机传感器信号，计算由发动机产生的当前的发动机功率；基于发动机功率相对于发动机转速的第一映射，确定当前的发动机功率的最低的发动机转速；根据第一映射，生成调速器信号来调整发动机转速；监测期望的发动机功率请求；在接收到期望的发动机功率请求时，计算期望的发动机功率与当前的发动机功率的功率比；基于功率比相对于转速调整值的第二映射，建立发动机转速调整值；以及该系统还包括：发动机调速器，其响应于由发动机控制器建立的调速器信号和/或发动机转速调整值而调整发动机的转速。附图简述本专利技术的优选实施例现将仅以举例的方式参考附图来加以描述，附图如下：图1是调速器系统的示意图；图2是图示用于控制发动机调速器的控制方法的流程图；图3是图示功率相对于发动机转速的发动机映射的曲线图；图4是图示当发动机根据图3的功率映射运转时发动机扭矩相对于发动机转速的曲线图；以及图5是包含图1的调速器系统的非公路车辆的示意图。附图的详细描述图1以示意图的形式示出了用于控制发动机转速的调速器控制系统。该系统包括发动机控制器10，该发动机控制器10从多个发动机传感器12接收有关某些发动机性能参数的数据。传感器12可以向控制器10提供有关各种参数的数据，各种参数诸如，例如：燃料输送率、空燃比(AFR)、喷射起始时刻(SOI)以及每分钟的发动机转数(RPM)。控制器12还与存储器14进行双向通信，存储器14存储有关除其他外发动机的最高效的性能的一个或多个发动机映射。还与发动机控制器10进行双向通信的是监视控制器或系统控制器16。监视控制器16从多个系统传感器18接收数据，系统传感器18监测在其中安装发动机的车辆的各种性能方面。例如，在某些农业和建筑车辆(诸如，拖拉机和斗车)上，存在附加的液压系统，诸如，用于操作斗的动力输出(PTO)单元和液压油缸等等。系统传感器18监测这些辅助系统的方面的性能。另外，监视控制器16还从至少一个操作员输入传感器20接收数据，例如，操作员输入传感器20通过油门踏板或杆来监测操作员控制输入。该系统的最后组件是发动机调速器22，发动机调速器22与发动机控制器10进行双向通信。响应于来自发动机控制器的控制信号，调速器22可以通常通过改变燃料输送到发送机的速率来调整发动机的转速。图2是图示用于控制发动机调速器的优选的方法的流程图。该方法在步骤100处开始，并且然后控制器10应用确定步骤102以便基于从多个发动机传感器12接收的发动机数据101、103来确定由发动机生成的当前的功率。然后，控制器应用确定步骤104，以便基于存储在系统存储器14中的发动机映射105，确定当前的功率所需的最佳发动机转速。优选的发动机映射的示例在图3中示出，其是图示产生特定的发动机功率所需的最低发动机转速的优选的效率映射。对于从系统和/或操作员输入传感器18、20接收的数据109、111，控制器还连续监测来自监视控制器16的信号。一旦已经在确定步骤104处确定最佳的发动机转速，控制器然后在步骤106处确定所接收的任何数据109、111是否指示附加功率的需要。如果确定不需要附加功率，在判定步骤108处做出对当前的发动机转速与理想的发动机转速的比较。如果当前的转速匹配理想的转速或者是在可接受的限度之内(例如，±5％)，该方法将循环回到确定步骤102。然而，如果当前的发动机转速并不匹配理想的转速或者在可接受的限度外，那么控制器将在循环回到步骤102之前指示调速器在判定步骤110处调整发动机转速。如果在步骤106处确定需要附加功率，控制器将计算满足请求所需的总功率并且在确定步骤112处确定当前的功率与该所需的总功率的比值。在随后的确定步骤114处，控制器在存储在系统存储器中的调整映射113中查找数据，以便确定转速调整值，该转速调整值应该被发送给发动机调速器来满足所需的总功率值。下面的表给出这样的调整映射的示例：功率比0.050.10.5125101520调整值0.80.90.9511.051.11.21.31.4基于在调整映射中的信息，控制器然后指示调速器根据合适的调整值来调整发动机转速。最后，控制器确定发动机是否继续在判定步骤116处运行。如果发动机已经停止，该方法在终止步骤118处停止。可替换地，如果发动机仍在运行该方法，进行到重复步骤120并且该方法再次以确定步骤102开始。图3图示了发动机功率相对于发动机转速的优选的发动机映射，该优选的发动机映射可以与本专利技术一起使用。如从该映射可以看出，根据该映射控制的发动机将产生在1200rpm的最低发动机转速处的1-150kW的发动机功率。如果要求大于150kW的功率，发动机然后将在1200rpm至1700rpm的发动机转速范围内以从150kW至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制发动机的发动机调速器的控制方法，所述方法包括以下步骤：计算由所述发动机产生的当前的发动机功率；基于第一发动机映射，确定关于所述当前的发动机功率的合适的发动机转速；如果需要则根据所述第一映射指示所述调速器调整所述发动机转速；监测期望的发动机功率请求；在接收到期望的发动机功率请求时，计算期望的发动机功率与当前的发动机功率的功率比；基于功率比相对于转速调整值的第二发动机映射，建立发动机转速调整值；以及根据所述转速调整值，指示所述调速器调整所述发动机转速。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.21 EP 14161139.21.一种用于控制发动机的发动机调速器的控制方法，所述方法包括以下步骤：计算由所述发动机产生的当前的发动机功率；基于第一发动机映射，确定关于所述当前的发动机功率的合适的发动机转速；如果需要则根据所述第一映射指示所述调速器调整所述发动机转速；监测期望的发动机功率请求；在接收到期望的发动机功率请求时，计算期望的发动机功率与当前的发动机功率的功率比；基于功率比相对于转速调整值的第二发动机映射，建立发动机转速调整值；以及根据所述转速调整值，指示所述调速器调整所述发动机转速。2.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述第一发动机映射定义的所述合适的发动机转速是所述当前的发动机功率的最小发动机转速。3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，仅指示所述调速器在实际的发动机转速比由所述第一映射确定的所述合适的发动机转速慢或快超过5％时根据所述第一映射调整所述发动机转速。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述发动机驱动作业机器或车辆，并且所述期望的发动机功率请求接收自位于所述作业机器或车辆上的一个或多个辅助组件和/或由所述车辆的操作员做出的手动操作员输入。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述一个或多个辅助系统选自包括以下项的组：动力输出单元、液压致动的组件或全球定位卫星系统。6.一种用于发动机的调速器系统，所述系统包括：多个发动机传感器，其监测与所述发动机相关的参数；监视控制器，其监测期望的发动机功率请求；发动机控制器，其从所述发动机传感器和/或所述监视控制器接收信号，...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·莫尔，威廉姆·卡罗尔，
申请(专利权)人：珀金斯发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB