一种专用车辆发动机保护控制方法及系统与流程

本发明涉及专用车辆发动机控制，具体涉及一种专用车辆发动机保护控制方法及系统。

背景技术：

1、柴油发动机凭借其高扭矩、高效率和高可靠性，已成为工程机械、专用车辆及工业设备等主流应用场景中的核心动力源，广泛支撑着现代生产与城市服务的高效运转。在城市环卫领域，专用环卫车辆（如清洗车、扫路车、压缩式垃圾车等）承担着市容维护的关键任务，其作业工况具有显著特殊性：车辆在执行清扫、清洗、垃圾压缩等核心作业时，通常处于原地作业模式，发动机长期维持在怠速工况下运行，以提供基础动力并保持液压系统、电气系统的待机状态。

2、然而，在这一特殊工况下，现有动力系统控制策略存在明显短板：当车辆启动后置的大功率工作装置（如高压水泵、风机、液压马达等）时，会瞬间对发动机产生大幅功率需求，导致发动机负载急剧攀升。在怠速工况下，发动机本身储备功率有限，难以应对这种瞬时负载冲击，进而出现转速骤降，甚至跌至安全运行转速以下。若这种低转速状态持续，将引发一系列严重问题：

3、发动机燃烧工况恶化，缸内压力与温度异常，加剧活塞、连杆等运动部件的机械应力，导致磨损加剧甚至结构损伤；

4、排气温度升高，烟度变大，破坏活堵塞颗粒捕集器（dpf）等后处理系统，造成催化剂失活、dpf堵塞或热损伤；

5、电控单元（ecu）为维持转速可能采取加浓喷油等补偿策略，进一步恶化油耗与排放，甚至触发故障保护模式，导致作业中断。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种专用车辆发动机保护控制方法，可有效缓释怠速工况下大功率作业装置的瞬时负载冲击，兼顾作业连续性与发动机运行安全，适配不同温度与海拔的作业场景，提升发动机耐久性与作业可靠性。

2、为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种专用车辆发动机保护控制方法，包括：

3、获取车辆信息，根据所述车辆信息识别车辆是否进入原地作业模式；

4、若识别到车辆进入了原地作业模式，则执行发动机保护控制：

5、实时监测作业装置启动触发信号，当检测到作业装置的启动指令时，提前提升发动机怠速至作业预备转速，并控制作业装置分级加载；

6、实时监测发动机转速、作业装置负载，根据发动机转速情况，执行发动机调速和/或作业限载。

7、在一些实施例中，根据发动机转速情况，执行发动机调速和/或作业限载包括：

8、当二级安全转速阈值＜发动机转速≤一级安全转速阈值且持续时间≥t1，则发动机启动闭环pi调速，动态修正喷油量，将目标转速提升至n1，将作业装置负载限制为额定功率的a1%；

9、当三级安全转速阈值＜发动机转速≤二级安全转速阈值且持续时间≥t2，则发动机启动闭环pi调速，动态修正喷油量，将目标转速提升至n2，将作业装置负载限制为额定功率的a2%；

10、当发动机转速≤三级安全转速阈值、或三级安全转速阈值＜发动机转速≤二级安全转速阈值且持续时间≥t3，则控制作业装置卸载，并逐步停止发动机，发出故障警报；

11、其中，n1＜n2，a1＞a2，t3＞t2。

12、在一些实施例中，所述作业预备转速、一级安全转速阈值、二级安全转速阈值、三级安全转速阈值根据冷却液的温度和海拔动态调整。

13、在一些实施例中，当冷却液温度＜t时，所述作业预备转速、一级安全转速阈值、二级安全转速阈值、三级安全转速阈值均上调。

14、在一些实施例中，所述作业预备转速、一级安全转速阈值、二级安全转速阈值、三级安全转速阈值的初始值对应海拔为零，海拔每升高1000m，所述作业预备转速、一级安全转速阈值、二级安全转速阈值、三级安全转速阈值上调一次。

15、在一些实施例中，控制作业装置分级加载包括：

16、向作业装置的控制器发送分级加载指令，控制比例阀按预设的比例进行分级加载，每级加载间隔一定的时间。

17、在一些实施例中，根据所述车辆信息识别车辆是否进入原地作业模式包括：

18、若车速为零、驻车制动信号有效、取力器处于接合状态，则判定车辆进入了原地作业模式。

19、另一方面，本发明提供一种用于实现所述的专用车辆发动机保护控制方法的系统，包括模式识别单元、怠速预控单元、分级加载单元和实时保护单元；

20、所述模式识别单元用于获取车辆信息，并根据所述车辆信息识别车辆是否进入原地作业模式；

21、所述怠速预控单元用于在识别到车辆进入原地作业模式后，实时监测作业装置启动触发信号，当检测到作业装置的启动指令时，提前提升发动机怠速至作业预备转速；

22、所述分级加载单元用于在检测到作业装置的启动指令时，控制作业装置分级加载；

23、所述实时保护单元用于实时监测发动机转速与作业装置负载，并根据发动机转速情况，执行发动机调速和/或作业限载。

24、在一些实施例中，所述实时保护单元内置安全转速阈值与对应控制逻辑：

25、当二级安全转速阈值＜发动机转速≤一级安全转速阈值且持续时间≥t1，则发动机启动闭环pi调速，动态修正喷油量，将目标转速提升至n1，将作业装置负载限制为额定功率的a1%；

26、当三级安全转速阈值＜发动机转速≤二级安全转速阈值且持续时间≥t2，则发动机启动闭环pi调速，动态修正喷油量，将目标转速提升至n2，将作业装置负载限制为额定功率的a2%；

27、当发动机转速≤三级安全转速阈值、或三级安全转速阈值＜发动机转速≤二级安全转速阈值且持续时间≥t3，则控制作业装置卸载，并逐步停止发动机，发出故障警报；

28、其中，n1＜n2，a1＞a2，t3＞t2。

29、在一些实施例中，还包括阈值动态修正单元，所述阈值动态修正单元用于采集冷却液温度信号与海拔信号，并根据冷却液的温度和海拔动态调整所述作业预备转速、一级安全转速阈值、二级安全转速阈值与三级安全转速阈值的数值。

30、本发明的有益效果为：

31、1.本发明在检测到作业装置启动指令时，提前将发动机怠速提升至作业预备转速，预先建立功率储备；同时配合作业装置分级加载策略，避免大功率作业装置瞬时接入导致的转速骤降，从源头消除怠速工况下的负载冲击，防止发动机因瞬时过载出现燃烧恶化、运动部件磨损加剧、后处理系统损伤等问题。

32、2.本发明设置三级安全转速阈值，匹配梯度化的调速与限载策略，实现了保护力度与作业效率的动态平衡，大幅降低非正常作业中断的概率。

33、3.本发明在冷机状态下上调阈值，规避低转速润滑不足导致的磨损风险；高海拔环境下同步上调阈值，补偿空气稀薄导致的发动机功率衰减。使保护策略能够适配不同环境温度与海拔高度的作业场景，始终保持最优保护精度与合理性。

34、4.本发明通过车速、驻车制动、取力器状态三个信号判定原地作业模式，识别准确率高，既保证了作业工况下保护功能的可靠启动，又避免了正常行驶工况下的误干预，不影响车辆常规行驶的动力响应与控制逻辑。