阅读说明：本技术 极限载荷的发动机转速控制方法、装置及工程机械 (Limit load engine speed control method and device and engineering machinery ) 是由 周波 曹书苾 齐先武 于 2020-04-23 设计创作，主要内容包括：本发明实施例提供一种该极限载荷的发动机转速控制方法、装置及工程机械,属于工程技术领域。该控制方法包括：检测所述发动机的负载率以及当前转速；在所述负载率小于预设值时,计算所述发动机的转速需求；在所述当前转速小于所述转速需求时,以所述转速需求控制所述发动机的转速。本发明可以自动精确控制发动机转速输出。(The embodiment of the invention provides a method and a device for controlling the rotating speed of an engine with a limit load and engineering machinery, and belongs to the technical field of engineering. The control method comprises the following steps: detecting the load rate and the current rotating speed of the engine; when the load factor is smaller than a preset value, calculating the rotating speed requirement of the engine; when the current speed is less than the speed demand, controlling the speed of the engine with the speed demand. The invention can automatically and accurately control the rotating speed output of the engine.)

极限载荷的发动机转速控制方法、装置及工程机械

技术领域

本发明涉及工程技术领域，具体地涉及一种极限载荷的发动机转速控制方法、装置及工程机械。

背景技术

目前操作工程机械，例如起重机，上车作业是通过脚踏油门被动调节发动机的转速输出，无法准确掌握极限载荷情况下的发动机转速及扭矩需求。在极限载荷情况下，无法及时通过脚踏油门控制发动机的转速及扭矩输出，造成动力不足，有熄火风险。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种极限载荷的发动机转速控制方法、装置及工程机械，该极限载荷的发动机转速控制方法、装置及工程机械可以自动精确控制发动机转速输出。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种工程机械极限载荷的发动机转速控制方法，该控制方法包括：检测所述发动机的负载率以及当前转速；在所述负载率小于预设值时，计算所述发动机的转速需求；在所述当前转速小于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

优选地，所述计算所述发动机的转速需求包括：检测液压泵主阀出油口的压力；根据液压泵主阀出油口的压力、所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速、对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力、所述工程机械作业模式的发动机最小转速以及对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力，计算所述发动机的转速需求。

优选地，所述发动机的转速需求通过以下公式计算：

n＝n₁+(p₁-p_xx)×(n₂-n₁)/(p_sx-p_xx)，其中，n为所述发动机的转速需求，n₁为所述工程机械作业模式的发动机最小转速，n₂为所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速，p₁为液压泵主阀出油口的压力，p_sx为对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力，p_xx为对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力。

优选地，在计算所述发动机的转速需求之后，该方法还包括：检测所述工程机械的油门踏板开度；在所述当前转速小于所述转速需求且所述油门踏板开度对应的转速小于等于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

优选地，在检测所述发动机的负载率以及当前转速之前，该方法还包括：检测液压泵主阀出油口的压力；在液压泵主阀出油口的压力大于等于对应所述工程机械作业模式的发动机最小转速的液压泵主阀出油口的压力时，执行检测所述发动机的负载率以及当前转速的步骤。

本发明实施例还提供一种工程机械极限载荷的发动机转速控制装置，该控制装置包括：检测单元、计算单元以及控制单元，其中，所述检测单元用于检测所述发动机的负载率以及当前转速；所述计算单元用于在所述负载率小于预设值时，计算所述发动机的转速需求；所述控制单元用于在所述当前转速小于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

优选地，所述检测单元还用于检测液压泵主阀出油口的压力；所述计算单元还用于根据液压泵主阀出油口的压力、所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速、对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力、所述工程机械作业模式的发动机最小转速以及对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力，计算所述发动机的转速需求。

优选地，所述发动机的转速需求值通过以下公式计算：

n＝n₁+(p₁-p_xx)×(n₂-n₁)/(p_sx-p_xx)，其中，n为所述发动机的转速需求，n₁为所述工程机械作业模式的发动机最小转速，n₂为所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速，p₁为液压泵主阀出油口的压力，p_sx为对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力，p_xx为对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力。

优选地，在计算所述发动机的转速需求值之后，所述检测单元还用于检测所述工程机械的油门踏板开度；所述控制单元还用于在所述当前转速小于所述转速需求且所述油门踏板开度对应的转速小于等于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

优选地，在检测所述发动机的负载率以及当前转速之前，所述检测单元还用于：检测液压泵主阀出油口的压力；在液压泵主阀出油口的压力大于等于对应所述工程机械作业模式的发动机最小转速的液压泵主阀出油口的压力时，执行检测所述发动机的负载率以及当前转速的步骤。

本发明实施例还提供一种工程机械，该工程机械包括上文所述的工程机械极限载荷的发动机转速控制装置。

通过上述技术方案，采用本发明提供的极限载荷的发动机转速控制方法、装置及工程机械，该方法首先检测所述发动机的负载率以及当前转速，接着在所述负载率小于预设值时，计算所述发动机的转速需求，最后在所述当前转速小于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。本发明可以不依赖于油门踏板的控制，而自动精确控制发动机转速输出，降低了熄火风险。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的

具体实施方式

部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明一实施例提供的工程机械极限载荷的发动机转速控制方法的流程图；

图2是本发明另一实施例提供的工程机械极限载荷的发动机转速控制方法的流程图；

图3是本发明另一实施例提供的工程机械极限载荷的发动机转速控制方法的流程图；

图4是本发明一实施例提供的工程机械极限载荷的发动机转速控制装置的结构框图。

附图标记说明

1 检测单元2 计算单元

3 控制单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是本发明一实施例提供的工程机械极限载荷的发动机转速控制方法的流程图。如图1所示，该控制方法包括：

步骤S11，检测所述发动机的负载率以及当前转速；

具体地，本发明的发动机针对工程机械，尤其是起重机的发动机。对于起重机这样的工程机械，发动机在行走模式和作业模式有不同的转速区间，在作业模式时，转速区间优选为700r/min～1900r/min。本发明优选是在发动机的当前转速小于等于工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速(例如1100r/min，可以通过发动机的MAP图得到)时进行的。发动机的负载率可以通过读取发动机总线报文获得。

步骤S12，在所述负载率小于预设值时，计算所述发动机的转速需求；

具体地，以起重机为例，对于同一个起重机，液压泵主阀出油口的压力与发动机的转速有对应关系，当起重重物越重，液压泵主阀出油口的压力就越大，相应的发动机的转速就越快。因此，首先可以检测液压泵主阀出油口的压力p₁，然后通过以下公式计算发动机的转速需求n：

n＝n₁+(p₁-p_xx)×(n₂-n₁)/(p_sx-p_xx)，其中，n₁为所述工程机械作业模式的发动机最小转速，n₂为所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速，p₁为液压泵主阀出油口的压力，p_sx为对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力，p_xx为对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力。

在所述负载率大于等于预设值时，可以将发动机的转速提高到所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速，并持续一段时间，然后重新判断发动机的负载率。接下来如果负载率大于等于预设值时，就控制发动机一直以最大扭矩转速运行。

步骤S13，在所述当前转速小于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

具体地，本发明所指的对发动机的转速的控制可以通过总线进行，例如可以通过TSC1报文对发动机转速进行控制。在当前转速大于等于所述转速需求时，可以不使用总线对发动机的转速进行控制，只正常按照油门踏板开度对应的转速请求调整发动机的转速。

图2是本发明另一实施例提供的工程机械极限载荷的发动机转速控制方法的流程图。如图2所示，该方法包括：

步骤S21，检测所述发动机的负载率以及当前转速；

步骤S22，判断所述负载率是否小于预设值；

步骤S23，在所述负载率小于预设值时，计算所述发动机的转速需求；

步骤S24，检测所述工程机械的油门踏板开度；

步骤S25，判断所述当前转速是否小于所述转速需求；

步骤S26，在所述当前转速小于所述转速需求时，判断所述工程机械的油门踏板开度对应的转速是否小于等于所述转速需求；

步骤S27，在所述油门踏板开度对应的转速小于等于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

步骤S28，在所述负载率大于等于预设值、所述当前转速大于等于所述转速需求或所述油门踏板开度对应的转速大于所述转速需求时，不使用总线对发动机的转速进行控制。

具体地，相比于上述实施例，在本实施例中提供了更详细的判断方式，并且还检测了油门踏板开度。油门踏板开度是可以影响发动机的转速的，因此如果油门踏板开度对应的转速大于转速需求，则可以不使用总线对发动机的转速进行控制，也可以避免熄火。其他与上述实施例类似，在此不再赘述。

图3是本发明另一实施例提供的工程机械极限载荷的发动机转速控制方法的流程图。如图3所示，该方法包括：

步骤S31，检测液压泵主阀出油口的压力；

步骤S32，判断液压泵主阀出油口的压力是否大于等于对应所述工程机械作业模式的发动机最小转速的液压泵主阀出油口的压力；

步骤S33，在液压泵主阀出油口的压力大于等于对应所述工程机械作业模式的发动机最小转速的液压泵主阀出油口的压力时，检测所述发动机的负载率以及当前转速；

步骤S34，判断所述负载率是否小于预设值；

步骤S35，在所述负载率小于预设值时，计算所述发动机的转速需求；

步骤S36，判断所述当前转速是否小于所述转速需求；

步骤S37，在所述当前转速小于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速；

步骤S38，在液压泵主阀出油口的压力小于对应所述工程机械作业模式的发动机最小转速的液压泵主阀出油口的压力、所述负载率大于等于预设值或所述当前转速大于等于所述转速需求时，不使用总线对发动机的转速进行控制。

具体地，相比于上述实施例，在本实施例中提供了更详细的判断方式，并且还在最开始的阶段检测了液压泵主阀出油口的压力。液压泵主阀出油口的压力小于对应所述工程机械作业模式的发动机最小转速的液压泵主阀出油口的压力时，可以不使用总线对发动机的转速进行控制，防止压力波动导致发动机转速在取力(行驶模式切换为作业模式)后怠速到起调转速之间波动。其他与上述实施例类似，在此不再赘述。

图4是本发明一实施例提供的工程机械极限载荷的发动机转速控制装置的结构框图。如图4所示，该控制装置包括：检测单元1、计算单元2以及控制单元3，其中，所述检测单元1用于检测所述发动机的负载率以及当前转速；所述计算单元2用于在所述负载率小于预设值时，计算所述发动机的转速需求；所述控制单元3用于在所述当前转速小于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

优选地，所述检测单元1还用于检测液压泵主阀出油口的压力；所述计算单元2还用于根据液压泵主阀出油口的压力、所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速、对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力、所述工程机械作业模式的发动机最小转速以及对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力，计算所述发动机的转速需求。

优选地，所述发动机的转速需求值通过以下公式计算：

n＝n₁+(p₁-p_xx)×(n₂-n₁)/(p_sx-p_xx)，其中，n为所述发动机的转速需求，n₁为所述工程机械作业模式的发动机最小转速，n₂为所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速，p₁为液压泵主阀出油口的压力，p_sx为对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力，p_xx为对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力。

优选地，在计算所述发动机的转速需求值之后，所述检测单元1还用于检测所述工程机械的油门踏板开度；所述控制单元3还用于在所述当前转速小于所述转速需求且所述油门踏板开度对应的转速小于等于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

优选地，在检测所述发动机的负载率以及当前转速之前，所述检测单元1还用于：检测液压泵主阀出油口的压力；在液压泵主阀出油口的压力大于等于对应所述工程机械作业模式的发动机最小转速的液压泵主阀出油口的压力时，执行检测所述发动机的负载率以及当前转速的步骤。

上述工程机械极限载荷的发动机转速控制装置的实施例与上文所述的工程机械极限载荷的发动机转速控制方法的实施例类似，在此不再赘述。

通过上述技术方案，采用本发明提供的极限载荷的发动机转速控制方法、装置及工程机械，该方法首先检测所述发动机的负载率以及当前转速，接着在所述负载率小于预设值时，计算所述发动机的转速需求，最后在所述当前转速小于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。本发明可以不依赖于油门踏板的控制，而自动精确控制发动机转速输出，降低了熄火风险。

所述工程机械极限载荷的发动机转速控制装置包括处理器和存储器，上述检测单元、计算单元以及控制单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来控制所述发动机的转速。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述极限载荷的发动机转速控制方法。

本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述极限载荷的发动机转速控制方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：

检测所述发动机的负载率以及当前转速；在所述负载率小于预设值时，计算所述发动机的转速需求；在所述当前转速小于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

优选地，所述计算所述发动机的转速需求包括：检测液压泵主阀出油口的压力；根据液压泵主阀出油口的压力、所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速、对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力、所述工程机械作业模式的发动机最小转速以及对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力，计算所述发动机的转速需求。

优选地，所述发动机的转速需求通过以下公式计算：

n＝n₁+(p₁-p_xx)×(n₂-n₁)/(p_sx-p_xx)，其中，n为所述发动机的转速需求，n₁为所述工程机械作业模式的发动机最小转速，n₂为所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速，p₁为液压泵主阀出油口的压力，p_sx为对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力，p_xx为对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力。

优选地，在计算所述发动机的转速需求之后，该方法还包括：检测所述工程机械的油门踏板开度；在所述当前转速小于所述转速需求且所述油门踏板开度对应的转速小于等于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

优选地，在检测所述发动机的负载率以及当前转速之前，该方法还包括：检测液压泵主阀出油口的压力；在液压泵主阀出油口的压力大于等于对应所述工程机械作业模式的发动机最小转速的液压泵主阀出油口的压力时，执行检测所述发动机的负载率以及当前转速的步骤。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：

检测所述发动机的负载率以及当前转速；在所述负载率小于预设值时，计算所述发动机的转速需求；在所述当前转速小于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

优选地，所述计算所述发动机的转速需求包括：检测液压泵主阀出油口的压力；根据液压泵主阀出油口的压力、所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速、对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力、所述工程机械作业模式的发动机最小转速以及对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力，计算所述发动机的转速需求。

优选地，所述发动机的转速需求通过以下公式计算：

n＝n₁+(p₁-p_xx)×(n₂-n₁)/(p_sx-p_xx)，其中，n为所述发动机的转速需求，n₁为所述工程机械作业模式的发动机最小转速，n₂为所述工程机械作业模式的发动机的最大扭矩转速，p₁为液压泵主阀出油口的压力，p_sx为对应所述最大扭矩转速的液压泵主阀出油口的压力，p_xx为对应所述最小转速的液压泵主阀出油口的压力。

优选地，在计算所述发动机的转速需求之后，该方法还包括：检测所述工程机械的油门踏板开度；在所述当前转速小于所述转速需求且所述油门踏板开度对应的转速小于等于所述转速需求时，以所述转速需求控制所述发动机的转速。

优选地，在检测所述发动机的负载率以及当前转速之前，该方法还包括：检测液压泵主阀出油口的压力；在液压泵主阀出油口的压力大于等于对应所述工程机械作业模式的发动机最小转速的液压泵主阀出油口的压力时，执行检测所述发动机的负载率以及当前转速的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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过程、方法、商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过程、方法、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。