一種提高工程機(jī)械燃油經(jīng)濟(jì)性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高工程機(jī)械燃油經(jīng)濟(jì)性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中通常采用PID控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。所謂PID控制是指，通過設(shè)定控制對(duì)象的目標(biāo)值與當(dāng)前控制對(duì)象值，采用比例、積分、微分的方法使控制對(duì)象快速到達(dá)目標(biāo)設(shè)定值的自動(dòng)控制方法。以下以起重機(jī)為例進(jìn)行具體說明。
[0003]請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中PID控制的流程不意圖。
[0004]現(xiàn)有的起重機(jī)工作方式為全程調(diào)速工作模式，在該模式下，依據(jù)踏板開度計(jì)算出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值，同一踏板開度所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值相同；并且，隨著踏板開度的變大，轉(zhuǎn)速設(shè)定值也在變大。全程調(diào)速控制模式的目的是將實(shí)際轉(zhuǎn)速維持在設(shè)定值上。
[0005]如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制原理是，利用轉(zhuǎn)速的設(shè)定值和實(shí)際值的差值，進(jìn)行轉(zhuǎn)速閉環(huán)PID控制，計(jì)算出維持設(shè)定轉(zhuǎn)速所需要的扭矩，然后轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的噴油量，從而將轉(zhuǎn)速的實(shí)際值維持在設(shè)定值上。詳細(xì)地，現(xiàn)有技術(shù)中的工程機(jī)械，如起重機(jī)都是需要對(duì)外做功的。當(dāng)進(jìn)行吊車工作時(shí)，轉(zhuǎn)速的設(shè)定值不變，當(dāng)外部加載的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)際值會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)檢測(cè)到實(shí)際值的變化情況，根據(jù)PID實(shí)時(shí)進(jìn)行噴油量的調(diào)整，依然能將轉(zhuǎn)速維持在設(shè)定值上；當(dāng)負(fù)載卸掉之后，依然根據(jù)實(shí)際值和轉(zhuǎn)速設(shè)定值的差值進(jìn)行PID調(diào)整，將轉(zhuǎn)速維持在設(shè)定值上。
[0006]可見，不管是進(jìn)行起吊還是卸載，轉(zhuǎn)速的設(shè)定值都是不變的?，F(xiàn)有技術(shù)中，作業(yè)人員通常選擇在怠速工況下進(jìn)行起吊以及卸載作業(yè)。實(shí)踐中，工程機(jī)械的怠速設(shè)定值往往高于機(jī)車，其原因也是由于工程機(jī)械大部分是在怠速下進(jìn)行作業(yè)，怠速過低時(shí)向外輸出功可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。
[0007]但是，在起重機(jī)進(jìn)行起吊作業(yè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的總功必然會(huì)增加，所對(duì)應(yīng)的噴油量也就相應(yīng)增加；而此時(shí)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值不變，所對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣量也就不變，雖然轉(zhuǎn)速的設(shè)定值高于普通機(jī)車所對(duì)應(yīng)的怠速，但仍不能滿足燃油經(jīng)濟(jì)性的需求，導(dǎo)致燃油的經(jīng)濟(jì)性降低。也就是說，在起吊作業(yè)時(shí)，轉(zhuǎn)速維持在設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的萬有特性區(qū)并非經(jīng)濟(jì)區(qū)，此時(shí)的油耗較高。同時(shí)，在進(jìn)行卸載作業(yè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)無需對(duì)外做功，而此時(shí)仍然需要將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速維持在設(shè)定值，該設(shè)定值又高于普通機(jī)車的怠速，所對(duì)應(yīng)的油耗也相對(duì)較高。
[0008]因此，如何設(shè)計(jì)一種提高工程機(jī)械燃油經(jīng)濟(jì)性的方法，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種提高工程機(jī)械燃油經(jīng)濟(jì)性的方法，以便在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)配置的情況下，將其工況調(diào)整至萬有特性經(jīng)濟(jì)區(qū)，在滿足輸出功的前提下提升了燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種提高工程機(jī)械燃油經(jīng)濟(jì)性的方法，包括以下步驟:
[0011]11)判斷是否需要取力，是則執(zhí)行步驟21)，否則執(zhí)行步驟31);
[0012]21)提升轉(zhuǎn)速設(shè)定值，然后執(zhí)行步驟41);
[0013]31)維持或降低轉(zhuǎn)速設(shè)定值至燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)的怠速設(shè)定值，然后執(zhí)行步驟41);
[0014]41)將實(shí)際轉(zhuǎn)速維持在所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值。
[0015]本發(fā)明的方法，通過是否需要取力對(duì)轉(zhuǎn)速設(shè)定值進(jìn)行分別標(biāo)定，當(dāng)需要取力時(shí)提升轉(zhuǎn)速設(shè)定值，以提高進(jìn)氣量，進(jìn)而提高燃油的燃燒充分性，使得轉(zhuǎn)速設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的萬有特性區(qū)為經(jīng)濟(jì)區(qū)，起到提升燃油經(jīng)濟(jì)性的作用；當(dāng)不需要取力時(shí)，將轉(zhuǎn)速設(shè)定值維持或降低至怠速設(shè)定值，且該怠速設(shè)定值對(duì)應(yīng)萬有特定區(qū)的經(jīng)濟(jì)區(qū)，小于現(xiàn)有技術(shù)中工程機(jī)械通常所標(biāo)定的怠速，從而降低了油耗，節(jié)約了能源，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性?？梢?，本發(fā)明根據(jù)取力與否對(duì)轉(zhuǎn)速設(shè)定值進(jìn)行區(qū)別標(biāo)定，以便與工況更好的匹配，最終使得燃油在各個(gè)工況均能夠更充分的燃燒，提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0016]可選地，所述步驟21)中，將轉(zhuǎn)速設(shè)定值提升至第一預(yù)定值，所述第一預(yù)定值為發(fā)動(dòng)機(jī)在相應(yīng)功率下的最低油耗所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
[0017]可選地，所述步驟41)中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與所述轉(zhuǎn)速預(yù)定值的差值進(jìn)行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。
[0018]可選地，所述步驟41)中，采用PID計(jì)算得出維持所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值所需的扭矩，并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的噴油量，以進(jìn)行轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。
[0019]可選地，所述步驟11)之前還包括步驟10):根據(jù)加速踏板開度在燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)標(biāo)定怠速設(shè)定值，將其作為轉(zhuǎn)速設(shè)定值。
[0020]可選地，所述步驟11)中，需要取力且為高原環(huán)境時(shí)，執(zhí)行步驟21)，否則執(zhí)行步驟31) ο
[0021]可選地，所述工程機(jī)械為起重機(jī)，所述步驟11)中，僅在進(jìn)行起吊作業(yè)時(shí)需要取力。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中PID控制的流程不意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明所提供提高工程機(jī)械燃油經(jīng)濟(jì)性的方法在一種【具體實(shí)施方式】中的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明的核心是提供一種提高工程機(jī)械燃油經(jīng)濟(jì)性的方法，以便在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)配置的情況下，將其工況調(diào)整至萬有特性經(jīng)濟(jì)區(qū)，在滿足輸出功的前提下提升了燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0025]以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的分料裝置進(jìn)行具體介紹，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員準(zhǔn)確理解本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0026]如圖2所示，本發(fā)明提供了一種提高工程機(jī)械燃油經(jīng)濟(jì)性的方法，包括以下步驟:
[0027]S11:根據(jù)加速踏板開度標(biāo)定轉(zhuǎn)速設(shè)定值，所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值對(duì)應(yīng)的萬有特性區(qū)處于燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)，通常為燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)的怠速設(shè)定值；
[0028]S12:判斷是否需要取力，是則執(zhí)行步驟S13，否則執(zhí)行步驟S14 ;
[0029]S13:提升轉(zhuǎn)速設(shè)定值，具體可以提升至第一預(yù)定值，所述第一預(yù)定值可以為發(fā)動(dòng)機(jī)處于某一功率時(shí)最低油耗所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速值，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速維持在轉(zhuǎn)速設(shè)定值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，然后再執(zhí)行步驟S15 ;
[0030]S14:將轉(zhuǎn)速設(shè)定值維持在所述怠速設(shè)定值，然后執(zhí)行步驟S15 ;
[0031]S15:將發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速維持在所述轉(zhuǎn)速設(shè)定值。
[0032]可以理解，一臺(tái)固定的發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性曲線只有一條，工作的經(jīng)濟(jì)區(qū)域也是固定的。通常，速度特性和負(fù)荷特性都只能表達(dá)兩個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，為了表示三個(gè)或者三個(gè)以上參數(shù)之間的關(guān)系，可以采用多參數(shù)特性，即萬有特性。應(yīng)用最廣的萬有特性是以轉(zhuǎn)速η為橫坐標(biāo)，以平均有效壓力(或轉(zhuǎn)矩)為縱坐標(biāo)，在圖上畫出許多重要特性參數(shù)的等值曲線族；其中，最重要的是等燃油消耗率曲線和等功率曲線，根據(jù)需要還可以畫出等過量空氣系數(shù)曲線、等進(jìn)氣管真空度曲線、冒煙極限等。本申請(qǐng)的萬有特性曲線可以采用等燃油消耗率曲線，轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)萬有特性的經(jīng)濟(jì)區(qū)。
[0033]如【背景技術(shù)】所述，工程機(jī)械的怠速通常高于普通機(jī)車，則對(duì)于經(jīng)常在怠速下作業(yè)的工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)來說，其工作區(qū)域大多都屬于萬有特性的非經(jīng)濟(jì)區(qū)。為了提升發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，本申請(qǐng)通過識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功的工況，從而將轉(zhuǎn)速控制到經(jīng)濟(jì)區(qū)轉(zhuǎn)速，更好的實(shí)現(xiàn)燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0034]—方面，步驟S11中將轉(zhuǎn)速設(shè)定值標(biāo)定為經(jīng)濟(jì)區(qū)的怠速設(shè)定值，此時(shí)，怠速設(shè)定值相應(yīng)的由現(xiàn)有技術(shù)中的nl降至n2，即n2通常為普通機(jī)車空載時(shí)的最低轉(zhuǎn)速；例如，現(xiàn)有技術(shù)中工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速設(shè)定值nl通常為750rpm/min，本申請(qǐng)中將怠速設(shè)定