一种后取力时的发动机转速控制结构及其控制方法

摘要

本发明提供了一种后取力时的发动机转速控制结构及其控制方法，该控制结构包括：ECU和后取力开关，所述ECU包括第一接口和第二接口，所述后取力开关包括第一触点、第二触点、第三触点、第四触点和预设电阻；所述预设电阻设置所述第三触点所在的线路上；所述第一触点与可供电电源连接；所述第一接口连接所述第二触点；所述第四触点用于接通后取力装置；所述第二接口连接所述第三触点；当所述后取力开关处于闭合状态时，所述第二触点连通所述第三触点，所述第一触点连通所述第四触点。该结构和方法使得后取力时发动机的最高转速不超过一转速阈值，进而保证后取力时的安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的发动机控制领域，尤其涉及一种后取力时的发动机转速 控制结构及其控制方法。

背景技术

在车辆驻车取力时，为了满足后取力装置对发动机转速的需求，又能保证 后取力的安全性，要求发动机的转速不能太高，因此，在车辆驻车取力时，需 要控制发动机的转速。例如，柴油机的最高转速可达到2500rpm以上，但在后 取力装置实际的应用中，并不需要那么高的转速，过高的转速反而容易造成安 全隐患。为满足安全性能的要求，要求后取力车辆在驻车取力时，发动机的转 速≤1500rmp。

目前，后取力时的发动机转速控制方法有两种，一种是通过司机踩踏油门 踏板，人为控制发动机的转速，这种方法需要司机凭借经验对发动机转速进行 控制，而且不同司机对驻车取力时的发动机转速控制不一。另外一种方法是通 过PTO(英文全称为powertakeoff，中文全称为动力输出)功能控制发动机 恒速运转。

然而这两种方法都无法限制发动机在后取力时的最高转速，因此，上述两 种后取力时的发动机转速控制方法均可能存在一定的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种后取力时的发动机转速控制结构及其控制方 法，以自动限制发动机在后取力时的最高转速，进而提高后取力的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种后取力时的发动机转速控制结构，包括：

ECU和后取力开关，所述ECU包括第一接口和第二接口，所述后取力开 关包括第一触点、第二触点、第三触点、第四触点和预设电阻；所述预设电阻 设置所述第三触点所在的线路上；

所述第一触点与可供电电源连接；

所述第一接口连接所述第二触点；

所述第四触点用于接通后取力装置；

所述第二接口连接所述第三触点；

当所述后取力开关处于闭合状态时，所述第二触点连通所述第三触点，所 述第一触点连通所述第四触点。

可选地，所述结构还包括多功率省油开关，所述后取力开关还包括第五触 点；

所述第二接口连接所述多功率省油开关的一端，所述多功率省油开关的另 一端连接所述第五触点；

当所述后取力开关断开时，所述第二触点连通所述第五触点，所述第一触 点与所述第四触点断开。

可选地，所述后取力开关还包括：处于悬空状态的第六触点；当所述后取 力开关断开时，所述第一触点连通所述第六触点。

可选地，所述多功率省油开关包括：依次串联的第一电阻、第二电阻、第 三电阻和第四电阻；

其中，在第一电阻和第二电阻之间引出A触点，在第二电阻和第三电阻 之间引出B触点，在第三电阻和第四电阻之间引出C触点，在第四电阻的后 边引出D触点；

其中，所述第二接口与所述第一电阻连接；当所述后取力开关闭合时，所 述第三触点与所述第四电阻连接。

一种后取力时的发动机转速控制方法，所述方法采用上述任一实施方式所 述的结构，所述方法包括：

当发动机进行后取力时，ECU获取所述预设电阻的电阻值；

ECU根据所述预设电阻的电阻值通过自身的逻辑功能标定得到与所述预 设电阻的电阻值相对应的电压状态；

ECU根据所述与所述预设电阻的电阻值相对应的电压状态限定发动机在 所述与所述预设电阻的电阻值相对应的电压状态下的最高转速，使得后取力时 发动机的最高转速不超过转速阈值。

可选地，所述方法采用第四种实施方式所述的结构，所述方法还包括：

当所述后取力开关断开时，所述ECU获取多功率省油开关内的电阻值；

ECU根据所述多功率省油开关内的电阻值通过自身的逻辑功能标定得到 与所述多功率省油开关内的电阻值相对应的电压状态；

ECU限定发动机在所述与所述多功率省油开关内的电阻值相对应的电压 状态下的的转速和扭矩。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

由上述方案可知，本发明提供的后取力时的发动机转速控制结构及其控制 方法中，ECU能够根据后取力开关中的预设电阻的电阻值标定得到该电阻值 对应的电压状态，然后ECU根据该电压状态对后取力时的发动机转速进行限 速控制，从而控制后取力时发动机的最高转速，使得后取力时发动机的最高转 速不超过一转速阈值，进而保证后取力时的安全性。

附图说明

为了清楚地理解本发明的技术方案，下面将描述本发明的具体实施方式时 用到的附图做一简要说明。显而易见地，这些附图仅是本发明的部分实施例， 本领域技术人员在未付出创造性劳动的前提下，还可以获得其它附图。

图1是本发明实施例一提供的后取力时的发动机转速控制结构的结构示 意图；

图2是本发明实施例一提供的后取力时的发动机转速控制方法的流程示 意图；

图3是相关技术中的多功率省油开关的原理示意图；

图4是本发明实施例二提供的后取力时的发动机转速控制结构的结构示 意图；

图5是本发明实施例二提供的后取力时的发动机转速控制方法的流程示 意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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地描述，显然，所描 述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其 它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了较为清楚地理解本发明的技术方案，首先介绍下描述本发明具体实施 方式时用到的技术术语。

ECU：中文名称为电子控制单元，英文名称为ElectronicControlUnit，是 一种根据各个传感器输入的信号运行运算、处理、判断，然后输出指令控制执 行器动作的控制器。

变速器取力器开关：非自复位式点动开关，是一种控制变速箱功率输出的 开关，也叫后取力开关。

下面结合附图介绍本发明的具体实施方式。首先参见实施例一

实施例一

图1是本发明实施例一提供的后取力时的发动机转速控制结构的结构示意 图。如图1所示，该控制结构包括：

ECU11和后取力开关12，其中，ECU包括第一接口111和第二接口112，后 取力开关12包括第一触点121、第二触点122、第三触点123、第四触点124和预 设电阻R0；

所述预设电阻R0设置在所述第三触点123所在的线路上；

所述第一触点121与一可供电电源(图1中未示出)连接，该可供电电源可 以为提供24V电压的蓄电电屏。

所述第一接口111连接所述第二触点122；

所述第四触点124用于接通后取力装置(图1中未示出)；

所述第二接口112连接所述第三触点123。

需要说明的是，在本发明实施例中，第一接口111和第二接口112可以为针 脚式接口。作为本发明的一个具体实施例，预设电阻R0的阻值为191.8kΩ。

当按下后取力开关时，所述后取力开关12处于闭合状态时，所述第一触点 121连通所述第四触点124。如此，可供电电源通过第一触点121和第四触点124 可以为后取力装置提供电能，用于启动所述后取力装置，此时变速箱后取力工 作。

当按下后取力开关12，所述后取力开关12处于闭合状态时，第二触点122 连通所述第三触点，如此，ECU11的第一接口111经过第二触点122和预设 电阻R0以及第三触点123与ECU11的第二接口112连接在一起。如此，ECU 可以对后取力时的发动机转速进行控制，该控制方法的流程示意图如图2所 示，其包括以下步骤：

S201、ECU获得预设电阻的电阻值：

由第一接口111、第二触点122、预设电阻R0、第三触点123以及第二接 口112组成的线路，ECU11可以获得预设电阻的电阻值。

S202、ECU根据所述预设电阻的电阻值通过自身的逻辑功能标定得到与 所述预设电阻的电阻值相对应的电压状态。

S203、ECU根据所述与所述预设电阻的电阻值相对应的电压状态限定发 动机在该电压状态下的的最高转速，使得后取力时发动机的最高转速不超过转 速阈值，从而将后取力时发动机的转速控制在安全范围内，进而保证后取力的 安全性：

需要说明的是，本发明实施例所述的转速阈值是由工作人员的工作经验得 来的。例如，当发动机的最高转速为2500rmp时，后取力的发动机的转速超过 1500rmp时，可能就会存在安全隐患。所以，此时，转速阈值可以为1500rmp。 当后取力时，发动机的转速超过该转速阈值时，会增加后取力的危险性。且当 后取力时，发动机的最高转速不超过该转速阈值，就能保证后取力的安全性。

另外，由于后取力时，发动机的转速达到一定转速即可满足后取力的动力 要求，而无需达到发动机自身很高的转速，所以，控制后取力时的发动机的最 高转速也有利于避免能源的浪费。

此外，当后取力器开关12处于断开状态时，变速箱后取力不工作，发动 机其它所有功能恢复正常，此时发动机的转速不再受后取力时的发动机最高转 速的限制。

需要说明的是，上述实施例中后取力时发动机转速的控制方法是通过本发 明实施例提供的后取力时的发动机转速控制结构来实现的。该控制过程是由该 控制结构自动实现的，避免了现有技术中通过司机脚踏油门的方法控制发动机 转速的方法。因此本发明提供的控制结构和控制方法避免了现有技术中司机技 术差异对转速控制的影响，该方法能够更加准确地控制后取力时的发动机转 速。

而且通过本发明实施例提供的控制结构中的ECU的逻辑运算功能能够根 据标定与其获取的电阻值相对应的电压状态，然后根据该电压状态限定后取力 时的发动机的转速限定值，即限制后取力时的发动机的最高转速，因此，该方 法能够限制后取力时的发动机的最高转速，能够保证后取力的安全性。

以上为本发明实施例一提供的后取力时的发动机转速控制结构及其控制 方法的具体实施方式。

需要说明的是，对于重型车辆中，一般均配置有多功率省油开关，利用该 多功率省油开关，ECU能够对发动机扭矩和转速的限制。目前技术中，ECU 可以利用多功率省油开关对重载、中载和空载三种情况下的发动机转速和扭矩 进行控制。

图3是多功率省油开关原理示意图。如图3所示，多功率省油开关内设置 有四个串联的电阻，这四个串联的电阻依次分别为第一电阻R1、第二电阻R2、 第三电阻R3和第四电阻R4。

其中，在第一电阻R1和第二电阻R2之间引出A触点，在第二电阻R2 和第三电阻R3之间引出B触点，在第三电阻R3和第四电阻R4之间引出C 触点，在第四电阻R4的后边引出D触点。

当多功率省油开关的旋钮处于A、B、C、D不同位置时，ECU接收的多 功率省油开关的电阻值也不同，ECU根据其接收的电阻值通过自身的逻辑功 能标定得到4种不同的电压状态，然后，ECU根据电压状态的不同实现对发 动机扭矩和转速的限制。因此，利用图3所示的多功率省油开关，ECU可标 定4种不同的发动机扭矩和转速限定值。

然而如前所述，目前ECU利用多功率省油开关对重载、中载和空载三种 情况下的发动机转速和扭矩进行控制。也就是说，目前，车辆配置的多功率省 油开关能够实现三种电压状态，一般情况下，多采用A、B、D触点对应的电 压状态，如此，在现有情况下，触点C是闲置的。然而，ECU是可以触点C 对应的电压状态对发动机的转速和扭矩进行限制。所以，为了保留车辆正常行 驶中的多功率省油开关的3种电压状态的有效性，且不额外增加后取力开关， 本发明实施例还提供了另外一种后取力时的发动机转速控制结构及其控制方 法。具体参见实施例二。

实施例二

图4是本发明实施例二提供的后取力时的发动机转速控制结构的结构示 意图。需要说明的是，图4所示的后取力时的发动机转速控制结构除了包括实 施例一中的控制结构的各个部件，且各个部件的连接关系与实施例一种的对应 部件的连接关系相同。

具体地，图4所示的后取力时的发动机转速控制结构包括ECU41和后取 力开关42，其中，ECU41包括第一接口411和第二接口412，后取力开关42 包括第一触点421、第二触点422、第三触点423、第四触点424和预设电阻 R0’。

所述预设电阻R0’设置在所述第三触点423所在的线路上；

所述第一触点421与一可供电电源(图4中未示出)连接，该可供电电源可 以为提供24V电压的蓄电电屏。

所述第一接口411连接所述第二触点422；

所述第四触点424用于接通后取力装置(图4中未示出)；

所述第二接口412连接所述第三触点423。

当按下后取力开关42时，所述后取力开关42处于闭合状态时，所述第一 触点421连通所述第四触点424，第二触点422连通所述第三触点423。

此外，图4所示的控制结构还包括以下结构：

多功率省油开关43；其中，后取力开关还可以包括第五触点425；

其中，所述第二接口412连接所述多功率省油开关43的一端，所述多功 率省油开关的另一端连接所述第五触点425。

需要说明的是，本发明实施例所述的多功率省油开关43可以采用图3所 示的多功率省油开关结构。

在本发明实施例中，预设电阻R0’的电阻值可以与多功率省油开关43中 的C触点对应的电阻值相同。

在本发明实施例提供的后取力时发动机转速的控制结构中，第二触点422 能够与第三触点423和第五触点425连通。其中，当按下后取力开关时，后取 力开关处于闭合状态时，第二触点422连通第三触点423，第一触点421连通 所述第四触点424，此时变速箱后取力工作。并且，ECU对后取力时的发动机 转速进行控制，该控制方法与上述实施例一所述的控制方法相同，为了简要起 见，在此不再详细描述，详细信息请参见实施例一的相应描述。

当不按后取力开关，后取力开关处于断开状态时，第二触点422连通第五 触点425，第一触点421与所述第四触点424断开，此时，变速箱后取力不工 作，车辆处于正常行驶状态。此时，ECU可以利用多功率省油开关对车辆重 载、中载或轻载情形的发动机转速和扭矩进行控制。具体控制方法图图5所示。 其包括以下步骤：

S501、ECU获取多功率省油开关的电阻值：

如上所述，旋钮处于多功率省油开关中的不同触点位置处，多功率省油开 关的电阻值就不同，所以，ECU获取的多功率省油开关的电阻值就不同。

S502、ECU根据所述多功率省油开关内的电阻值通过自身的逻辑功能标 定得到与所述多功率省油开关内的电阻值相对应的电压状态。

S503、ECU根据所述与所述多功率省油开关内的电阻值相对应的电压状 态限定发动机在该电压状态下的转速和扭矩，从而实现对车辆重载、中载或轻 载时的发动机转速和扭矩的限制。

以上为本发明实施例二提供的后取力时的发动机转速控制结构及其控制 方法的具体实施方式。该实施方式除了具有实施例一所述的有益效果外，还保 留了车辆正常行驶中的多功率省油开关的有效性，而且有没有额外增加后取力 开关。

此外，为了进一步提高安全性，如图4所示，在上述实施例二所述的后取 力时的发动机转速控制结构中的后取力开关42中还可以进一步包括：处于悬 空状态的第六触点426；当后取力开关断开时，即变速箱后取力不工作时，第 一触点421连通所述第六触点426。

以上为本发明实施例提供的后取力时的发动机转速控制结构及其控制方 法的具体实施方式。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限 制。虽然本发明以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉 本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示 的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等 同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明 的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本 发明技术方案保护的范围内。