燃油发动机伺服加载装置及其动态寻优运行控制方法.pdf

本发明燃油发动机伺服加载装置电机的外转子轴与发动机输出轴直连；外转子内为内转子，内转子轴为装置输出轴；内外转子之一嵌永磁，另一为绕组。绕组经集电环接伺服驱动器。外转子的速度/位置传感器接主控单元与伺服驱动器，内转子的位置传感器接伺服驱动器。油路上的流量传感器接主控单元。主控单元存储发动机最佳效率曲线及曲线上各点的单位机械能油耗。本装置的动态寻优运行控制方法为：主控单元按当前转速、依据最佳效率曲线确定最佳扭矩值T，自动按扭矩T+dT控制发动机试运行，计算此时的单位机械能油耗值与最佳效率曲线的该值比较，若试运行耗油更低，即以T+dT取代T存储，并继续寻优；反之逆向寻优。反复循环，存储更新的实际最佳效率曲线。

权利要求书
1.   一种燃油发动机的伺服加载装置，其特征在于：
包括电机、伺服驱动器及主控单元，所述电机为永磁同步伺服电机、或开关磁阻电机、或无刷直流电机；电机的外转子(4)的轴与燃油发动机(1)的输出轴(2)直连；电机的外转子(4)内为内转子(5)，内转子(5)的轴为本装置的输出轴(7)；外转子(4)和内转子(5)二者其一嵌有永磁材料，另一个为绕制在铁芯上的绕组，绕组通过集电环(6)与伺服驱动器(8)连接；外转子(4)上安装有速度/位置传感器(3)，速度/位置传感器(3)与主控单元(9)和伺服驱动器(8)连接；内转子(5)的轴上安装有位置传感器(10)，位置传感器(10)与伺服驱动器(8)连接；主控单元(9)连接伺服驱动器(8)；燃油发动机(1)的油路上还安装流量传感器(11)，也与主控单元(9)连接；主控单元(9)内存储该燃油发动机(1)最佳效率运行曲线的相匹配的转速-扭矩数据以及曲线上各点的单位机械能油耗油值，还存储有自动寻优程序。

2.   一种燃油发动机伺服加载装置的动态寻优运行控制方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步燃油发动机(1)安装与其最大扭矩与最高转速相配的伺服加载装置，所述伺服加载装置包括电机、伺服驱动器及主控单元，所述电机为永磁同步伺服电机、或开关磁阻电机、或无刷直流电机；电机的外转子(4)的轴与燃油发动机(1)的输出轴(2)直连；电机的外转子(4)内嵌永磁材料，其内为内转子(5)，内转子(5)的轴为本装置的输出轴(7)；外转子(4)和内转子(5)二者其一嵌有永磁材料，另一个为绕制在铁芯上的绕组，绕组通过集电环(6)与伺服驱动器(8)连接；外转子(4)上安装有速度/位置传感器(3)，速度/位置传感器(3)与主控单元(9)和伺服驱动器(8)连接；内转子(5)的轴上安装有位置传感器(10)，位置传感器(10)与伺服驱动器(8)连接；主控单元(9)连接伺服驱动器(8)；燃油发动机(1)的油路上还安装流量传感器(11)，也与主控单元(9)连接；主控单元(9)内存储该燃油发动机(1)最佳效率运行曲线的相匹配的转速-扭矩数据以及曲线上各点的单位机械能油耗油值，还存储有自动寻优程序；
第二步当燃油发动机速度变化时，速度/位置传感器(3)实时监测外转子(4)的转速和位置，并将速度信号N(转数/分钟)实时送至主控单元(9)，将位置信号实时送到伺服驱动器(8)；位置传感器(10)实时监测内转子(5)的位置，并将位置信号实时送到伺服驱动器(8)；
第三步主控单元(9)根据当前速度信号N，依据预存的最佳效率曲线确定与之匹配的最佳扭矩T，并将该扭矩值T的设定送入伺服驱动器(8)，伺服驱动器(8)根据主控单元(9)送来的扭矩设定和位置传感器(10)送来的内转子5当前位置信号、速度/位置传感器(3)送来的外转子(4)当前位置信号控制内转子(5)或外转子(4)绕组的电流矢量，使燃油发动机(1)输出轴(2)承受扭矩T，内转子(5)的轴同时输出同样大小的扭矩T；
第四步在第三步得到的扭矩值T的基础上，主控单元(9)的自动寻优程序自动按寻优步距长dT增加或减小扭矩值，以T+dT的扭矩设定送入伺服驱动器(8)，伺服驱动器(8)根据主控单元(9)送来的扭矩设定和内转子(5)、外转子(4)的位置信号控制内转子(5)或外转子(4)绕组的电流矢量，控制燃油发动机(1)按扭矩T+dT试运行；
第五步主控单元(9)由油路上的流量传感器(11)获取在速度N、扭矩T+dT状态下dt时间内的耗油量，根据当前速度N、扭矩T+dT计算燃油发动机(1)在寻优测算时间dt内输出的机械能量，由此获得本次试运行期间燃油发动机(1)单位机械能消耗燃油值；
第六步比较转速为N的情况下寻优试运转扭矩T+dT下燃油发动机(1)单位机械能消耗燃油数据与主控单元(9)存储的转速为N的情况下最佳效率运行曲线上对应点的耗油数据，如果在寻优测算时间dt内试运行点单位机械能耗油量小于最佳效率线上的指标，则以T+dT取代原来的T存入主控单元(9)，主控单元(9)继续以上述方法再次寻优；反之，如果扭矩为T+dT试运行的单位机械能耗油量大于最佳效率运行曲线上的数据，则逆向寻优，主控单元(9)以扭矩T-dT送入伺服驱动器(8)，控制燃油发动机(1)输出轴扭矩试运行，并比较其耗油量；
如此反复循环、步步寻优、更新，保持最佳效率曲线的转速扭矩匹配数据不断更新为实际的最佳数据。

3.   根据权利要求2所述的燃油发动机伺服加载装置的动态寻优运行控制方法，其特征在于：
寻优程序在进行寻优时赋予二寻优标识以确定寻优方向，转速为N开始寻优时，赋予寻优标识I按正向以T+dT寻优，当扭矩为T+dT的耗油量小于转速为N的最佳效率曲线上的油耗数据、即寻优成功时寻优标识I不变；反之若寻优失败，则改变寻优标识为II，并以T-dT开始寻优，同样寻优成功时寻优标识II不变、寻优失败寻优标识改回为I；在转速不变情况下按寻优标识指定的方向以T+dT或T-dT寻优；转速改变时则重置寻优标识为I后重新开始循环。

4.   根据权利要求2或3所述的燃油发动机伺服加载装置的动态寻优运行控制方法，其特征在于：
所述寻优步距长dT为0.1～10牛顿米。

5.   根据权利要求2或3所述的燃油发动机伺服加载装置的动态寻优运行控制方法，其特征在于：
所述寻优步距长dT小于额定扭矩的5％。

6.   根据权利要求2或3所述的燃油发动机的伺服加载装置的动态寻优运行控制方法，其特征在于：
所述寻优测算时间dt为0.1～5秒。

说明书燃油发动机伺服加载装置及其动态寻优运行控制方法
(一)技术领域
本发明涉及节能技术领域，具体为一种燃油发动机伺服加载装置及动态寻优运行控制方法。因发动机机件状况或燃油品质等因素的改变，燃油发动机最佳效率的转速与扭矩匹配的数据是会改变的，本燃油发动机伺服加载装置及其运行控制方法，能自动动态寻优、实时修正发动机最佳效率运行曲线，使发动机保持工作在实际最佳效率运行曲线上，达到进一步节省能源的目的。
(二)背景技术
试验表明，燃油发动机输出某个机械功率存在若干个不同转速和扭矩配合的工作点，发动机输出相同的某个机械功率的多个工作点中存在一个油耗最低点，即为转速-扭矩的最佳匹配工作点。将不同输出功率下的油耗最低点相连并作平滑处理获得的曲线就是该发动机的最佳效率运行曲线。在该曲线上燃油发动机效率最高，消耗等量的燃油获得的机械能量的最大。
由此可见，当燃油发动机工作在某转速下，如果施加在其轴上的扭矩与最佳效率运行曲线要求的扭矩相同，发动机即工作在当前转速的最佳效率点上。发动机在不同的转速下，保持施加在轴上的扭矩总与最佳效率运行曲线要求的扭矩相同，即发动机的转速-扭矩与最佳效率运行曲线的要求相吻合，发动机消耗等量的燃油将可获得最大的机械能量，达到最经济的运行状态。
目前主要各种燃油发动机均配置有级变速拨箱和无级变速箱(CVT)等机械传动机构，来调节匹配的其转速和扭矩，期望燃油发动机的转速-扭矩匹配逼近最佳效率运行曲线。
最普遍应用的有级变速拨箱有4-5个速度档位，能进行简易的速度调节，但变速比无法连续调节，当负载扭矩因为风阻、载重、路况、环境、磨损等情况变化时，在不同档的不同转速下施加于发动机轴上的扭矩很少能与最佳效率运行曲线的要求相一致。
无级变速箱(CVT)主要由主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵组成，通过改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径实现变速比的连续变化，从而实现发动机转速-扭矩较好的匹配。但无级变速箱也存在明显局限性：其一是机械结构较复杂因而其制造成本高；再者机械结构和液压系统的惯量大因而调节速度慢，发动机油门或外部负载扭矩动态变化时，特别是路况频繁变化、油门频繁改变、频繁变速的时候，无级变速箱(CVT)不能快速、准确地调整变比，燃油发动机工作在最佳效率运行曲线的概率仍很低；另外无级变速箱(CVT)传动效率低于一般的齿轮变速箱。这些缺点都影响到CVT的推广应用。
燃油发动机配置扭矩伺服加载装置，即可依据发动机的实际转速和主控单元计算机内预存的最佳效率运行曲线，按当前转速得到匹配的扭矩数据，通过伺服装置的电机给燃油发动机施加相应的扭矩，即可以使燃油发动机工作在预存的最佳效率运行曲线上，大大提高了燃油发动机的运行效率，节能明显。
但是因为同一型号的燃油发动机特性也存在分散性，不可能统一，另外随着燃油发动机机件的不断老化、所用燃油的变化、空气混合比的变化、发动机温度的变化等外部因素，燃油发动机实际最佳效率运行曲线往往会偏离最初厂家提供的或试验所得的最佳效率运行曲线。也就是说按伺服加载装置最初存储的最佳效率运行曲线控制燃油发动机，按当前转速用所存储的最佳效率运行曲线计算得到的扭距，并不是与该转速匹配的可获得最佳效率的扭距，也就是说伺服加载装置并未使燃油发动机工作在变化后的真正的最佳效率运行曲线上，因而节能效果将打折扣。
(三)发明内容
本发明的目的是设计一种燃油发动机伺服加载装置及其动态寻优运行控制方法，在伺服加载装置预存的最佳效率运行曲线的基础上，再作寻优修正，根据当前功率与燃油消耗状况，不断地寻找与当前转速匹配的最佳效率扭矩值，并不断更新存储的最佳效率运行曲线，使燃油发动机始终工作在真正的最佳效率曲线上。
本发明设计的燃油发动机的伺服加载装置包括电机、伺服驱动器及主控单元。所述电机为永磁同步伺服电机、或开关磁阻电机、或无刷直流电机。电机的外转子内为内转子，外转子与燃油发动机输出轴直连；电机的内转子轴为本装置的输出轴。外转子和内转子二者其一嵌有永磁材料，另一个为绕制在铁芯上的绕组，嵌有永磁材料的为另一个提供磁场，绕组通过集电环与伺服驱动器连接。电机的外转子轴上安装速度/位置传感器。速度/位置传感器与主控单元和伺服驱动器连接。电机的内转子轴上安装有位置传感器，位置传感器与伺服驱动器连接。主控单元连接伺服驱动器。主控单元主体为计算机，其内存储记录有所连接的燃油发动机最佳效率运行曲线的转速-扭矩匹配数据或匹配关系公式以及最佳效率运行曲线上各点的发动机单位输出机械能油耗数据。主控单元计算机内还存储有自动寻优程序。燃油发动机的油路上还安装有流量传感器，也与主控单元的计算机相连接。
本发明的燃油发动机伺服加载装置的动态寻优运行控制方法包括以下步骤：
第一步燃油发动机安装与其最大扭矩与最高转速相配的上述的伺服加载装置，燃油发动机的油路上还安装有流量传感器，流量传感器与主控单元的计算机相连接；
第二步当燃油发动机运行时，速度/位置传感器实时监测与其直连的外转子速度，并将外转子转速度信号N(转数/分钟)实时送至主控单元，外转子位置信号实时送至伺服驱动器；位置传感器实时监测内转子位置，并将内转子位置信号实时送至伺服驱动器；
第三步主控单元根据当前速度信号N，依据预存的最佳效率运行曲线确定与转速匹配的最佳扭矩值T，并将该扭矩值T的设定送入伺服驱动器，伺服驱动器根据主控单元指令按扭矩设定和内转子、外转子当前位置信号控制内转子或外转子绕组的电流矢量，使发动机输出轴承受扭矩T，同时通过内转子轴输出相同大小的扭矩；
第四步在第三步得到的扭矩值T的基础上，主控单元计算机的自动寻优程序自动增加或减小扭矩值，以扭矩T+dT的设定送入伺服驱动器，控制燃油发动机扭矩试运行；
第五步主控单元由油路上的流量传感器获取在速度N、扭矩T+dT状态下dt(h)时间内的耗油量，根据当前速度N、扭矩T+dT计算燃油发动机dt时间内输出的机械能量W＝N×(T+dT)×dt/9550(千瓦小时)，由此获得本次试运行期间燃油发动机单位机械能消耗燃油的BE值，即每千瓦小时机械功的耗油量M/W(g/kWh，克/千瓦小时)；
第六步比较转速为N、寻优试运转扭矩(T+dT)的情况下燃油发动机单位机械能消耗燃油数据与主控单元计算机存储的转速为N的情况下最佳效率曲线上对应点的耗油数据，如果扭矩为T+dT试运行的单位机械能耗油量小于转速为N的最佳效率曲线上的油耗指标，则以T+dT取代原来的T存入主控单元计算机，主控单元计算机继续按上述方法以T+dT进一步寻优；反之，如果扭矩为T+dT的耗油量大于转速为N的最佳效率曲线上的油耗数据，则逆向寻优，即主控单元计算机以扭矩T-dT送入伺服驱动器，控制燃油发动机扭矩试运行，并比较其耗油量；如果扭矩为T-dT试运行的单位机械能耗油量小于转速为N的最佳效率曲线上的油耗指标，则以T-dT取代原来的T存入计算机；如果扭矩为T-dT的耗油量仍大于转速为N的最佳效率曲线上的油耗数据，则再次反向寻优，即以T+dT寻优。
寻优程序在进行寻优时赋予二寻优标识以确定寻优方向，转速为N开始寻优时赋予寻优标识I按正向以T+dT寻优，当扭矩为T+dT的耗油量小于转速为N的最佳效率曲线上的油耗数据、即寻优成功时寻优标识I不变，在转速N不变的情况下，继续按此方向寻优；反之若寻优失败，则改变寻优标识为II，并以T-dT开始寻优，同样寻优成功时寻优标识II不变、寻优失败寻优标识改回为I。如此反复循环寻优、更新T，在转速不变情况下按寻优标识的指向以T+dT或T-dT寻优；转速改变时则重置寻优标识为初值后重新开始循环。如此即可以保持主控单元的计算机存储的最佳效率运行曲线数据不断向实际的最佳状态更新。
当寻优标识为I时，也可先以T-dT寻优，若寻优失败，寻优标识改为II，再以T+dT寻优，情况与上述类似。
本燃油发动机伺服加载装置的动态寻优运行控制方法，在不同的转速下对相匹配的扭矩进行寻优调节，主控单元的计算机中动态地修正、不断地更新预存的最佳效率运行曲线数据，从而使燃油发动机能够按当前实际最优效率曲线运行。
本发明燃油发动机伺服加载装置及动态寻优运行控制方法的优点为：1、安装在发动机轴上的伺服驱动装置代替了机械式变速箱和离合器，伺服驱动器以扭矩伺服方式调节电机施加在发动机轴上的扭矩，保证燃油发动机实时工作在最佳效率运行曲线上，实现消耗等量的燃油时输出最大的机械能；2、本装置使燃油发动机输出轴与外负载无直接的机械连接，即使外负载扭矩频繁变化或者燃油发动机转速频繁变化，伺服驱动器仍能连续、迅速、准确地按照最佳效率运行曲线的要求对发动机实时地施加匹配扭矩，使发动机消耗等量的燃油时输出的机械能最大；3、本装置及控制方法在预存的最佳效率运行曲线基础上动态寻优，即使发动机的状态改变、燃油质量不同，也可寻得与当前速度匹配的最佳扭矩值，以此来控制燃油发动机输出轴扭矩，使其运行在实际的最佳效率运行曲线上；同时将寻优得到的与该转速匹配的扭矩值存入主控单元计算机，主控单元的计算机存储的最佳效率曲线数据得以不断地更新；4、本装置及控制方法与单纯使用预存的最佳效率曲线进行伺服控制相比较，其节能效果更为明显，5、本装置和控制方法可应用各种内燃发动机，特别适用于油电混合动力电动车，达到更好地节能和降低废气排放的目的。
(四)附图说明
图1为本燃油发动机的伺服加载装置实施例结构示意图；
图中标记为：1燃油发动机，2发动机输出轴，3速度/位置传感器，4外转子，5内转子，6集电环，7输出轴，8伺服驱动器，9主控单元，10位置传感器，11流量传感器；
图2为某1.8L排量汽油发动机最佳效率运行曲线，图中纵坐标为发动机输出轴扭矩(单位为N·m，牛顿米)，横坐标为发动机输出轴转速(单位为rpm，每分钟转数)，其中细虚线为等功率线(单位为kW，千瓦)，细实线为等能耗线BE(单位为g/kWh，每千瓦小时克)，粗实线为发动机最佳效率曲线，粗虚线为发动机最大扭矩限制；
图3为本燃油发动机的伺服加载装置动态寻优运行控制方法程序框图。
(五)具体实施方式
本燃油发动机的伺服加载装置实施例的结构如图1所示，燃油发动机1连接包括永磁同步电机及伺服驱动器的伺服控制装置，电机的外转子4与燃油发动机1的输出轴2直连接；电机的外转子4内嵌永磁材料，其内为内转子5，内转子5为绕制在铁芯上的绕组，内转子5的轴为本装置的输出轴7。外转子4上安装有速度/位置传感器3。速度/位置传感器3与主控单元9和伺服驱动器8连接。内转子5轴上安装有位置传感器10，位置传感器10与伺服驱动器8连接。主控单元9连接伺服驱动器8。伺服驱动器8通过集电环6与内转子5的绕组连接。主控单元9主体为计算机，其内存储该燃油发动机1最佳效率运行曲线的相匹配的转速-扭矩数据以及曲线上各点的单位机械能油耗值，即图2中的最佳效率曲线转速-扭矩数据和曲线上各点的BE值，主控单元计算机内还存储有自动寻优程序。燃油发动机1的油路上还安装流量传感器11，也与主控单元9连接。
发动机的最佳效率运行曲线及曲线上各点的单位机械能油耗值可由生产厂家提供，也可以用专用测试设备通过试验获得。
本燃油发动机的伺服加载装置也可采用开关磁阻电机、或无刷直流电机，结构与上述相同。
也可在内转子5和外转子4之间安装相对位置检测装置，该相对位置检测装置与伺服驱动器8连接。用以替代内转子5上的位置传感器10和外转子4上的速度/位置传感器对内转子5和外转子4的位置检测，直接将二者相对位置信号送至伺服驱动器8。
本装置的外转子4也可为绕制在铁芯上的绕组，集电环6安装在发动机轴2上，该绕组通过集电环6与伺服驱动器8相连，内转子5则为嵌永磁材料的转子，为外转子4提供磁场，其它结构与上述相同。
本燃油发动机伺服加载装置动态寻优运行控制方法的程序框图如图3所示，具体叙述如下：
第一步燃油发动机安装与其最大扭矩与最高转速相配的上述的伺服加载装置，电机外转子4上安装速度/位置传感器3，速度/位置传感器3与主控单元9的计算机和伺服驱动器8连接；燃油发动机1的油路上还安装有流量传感器11，流量传感器11与主控单元9的计算机相连接；电机内转子5轴上安装有位置传感器10，位置传感器10与伺服驱动器8连接。
第二步当燃油发动机1运行时，速度/位置传感器3的实时监测外转子4当前转速与位置，并将速度信号N(转数/分钟)实时送至主控单元9，位置信号送至伺服驱动器8，位置传感器10实时监测内转子5当前位置，并将位置信号送至伺服驱动器8；
第三步主控单元9根据当前速度信号N，依据预存的最佳效率曲线确定与之匹配的最佳扭矩T(N.m，牛顿米)，并将该扭矩值T的设定送入伺服驱动器8，伺服驱动器8根据主控单元送来的扭矩设定和根据内转子5、外转子4的位置信号求得的内转子5、外转子4相对位置信号加载内转子5绕组的电流矢量，使发动机输出轴承受扭矩T，同时内转子5的输出轴对外输出同样大小的扭矩；
第四步在第三步得到的扭矩值T的基础上，主控单元9的自动寻优程序自动按寻优步距长dT增加或减小扭矩值开始寻优，并赋予寻优标识为正，主控单元9以T+dT的设定送入伺服驱动器8，伺服驱动器8根据主控单元送来的扭矩设定和内转子5、外转子4的相对位置信号加载内转子5绕组的电流矢量，控制燃油发动机1以扭矩T+dT试运行；
第五步主控单元由油路上的流量传感器获取在速度N、扭矩T+dT状态下在寻优测算时间dt(h，小时)内的耗油量，根据当前速度N、扭矩T+dT计算燃油发动机dt时间内输出的机械能量W＝N×(T+dT)×dt/9550(kWh，千瓦小时)，由此获得本次试运行期间燃油发动机单位机械能消耗燃油值，即每千瓦小时机械功的耗油量M/W(g/kWh，克/千瓦小时)；
第六步比较转速为N的情况下，寻优试运转扭矩(T+dT)的燃油发动机1单位机械能消耗燃油数据与主控单元9计算机存储的转速为N的情况下最佳效率运行曲线上对应点的耗油数据，如果在寻优测算时间dt内试运行点的单位机械能耗油量小于最佳效率运行曲线上的耗油指标，即寻优成功，则以T+dT取代原来的T存入主控单元9计算机，寻优标识为正不变，主控单元9的计算机继续按上述方法以T+dT再次寻优；反之，如果扭矩为T+dT的试运行单位机械能耗油量大于最佳效率运行曲线上的数据，即寻优失败，则改变寻优标识为负，并逆向寻优，主控单元9的计算机以扭矩T-dT送入伺服驱动器8，控制燃油发动机1输出轴扭矩试运行，并比较其耗油量；如果在寻优测算时间dt内T-dT试运行点的单位机械能耗油量小于最佳效率运行曲线上的耗油指标，寻优成功则以T-dT取代原来的T存入主控单元9计算机，寻优标识为负不变，主控单元9的计算机继续按上述方法以T-dT再次寻优；反之，如果扭矩为T-dT的试运行单位机械能耗油量大于最佳效率运行曲线上的数据，则改变寻优标识为正，并再次正向寻优。
转速N不变的情况下，以T+dT和T-dT反复循环、步步寻优、更新，当转速改变，寻优循环重新开始。如此即可以保持最佳效率曲线的转速扭矩匹配数据不断更新为实际的最佳数据，使燃油发动机1始终工作在实际的最佳效率曲线上，达到最佳节能效果。
计算机可根据需要干预自动寻优程序，停止或重新开始。自动寻优程序停止后，主控单元9按上述第三步，根据当前速度信号N，依据预存的最佳效率曲线确定与之匹配的最佳扭矩T，并将该扭矩值T的设定送入伺服驱动器8，控制发动机运行。重新开始自动寻优程序则仍按上述第一至第六步的流程运行。
寻优步距长dT的选取遵循两个原则：一是寻优足够快速，这要求dT较大；二是寻优点足够密，以免dT越过最优点，这要求dT足够小。dT可选0.1～10牛顿米。根据主控单元9计算机的运算速度快慢和发动机最佳经济运行曲线变化速率的快慢不同，确定dT的大小。主控单元9计算机的运算速度较快，dT即较小；发动机最佳经济运行曲线变化速率较快，dT即较大。dT小于额定扭矩的5％，以免引起控制振荡。
寻优测算时间dt为0.1～5秒，具体与流量传感器11的油耗测量速度和精度有关，油耗测量速度较快、精度较高，dt较小。
1.8L排量汽油发动机安装本伺服加载装置，并采用本动态运行控制方法运行，如图2所示的A点，在发动机工作于输出功率15kW的工况并保持不变的情况下，如果发动机工作在非经济工作点3500转数/分钟，40.9牛顿米，其单位输出机械能量的油耗为335克/千瓦小时，但通过本加载控制装置和本运行控制方法将发动机工作点调整到最佳经济运行曲线上的B点，即1302转数/分钟，110牛顿米，其单位输出机械能量的油耗降低为250克/千瓦小时，减少油耗25.4％。当因燃油质量的改变或发动机磨损，当该最佳效率运行曲线实际在该点发生10％的偏移时，若仍按原曲线的扭矩控制，油耗要比最低值高1％～20％，本装置和方法动态更新最佳效率曲线，使相同机械能量输出时油耗最低。视工作点不同，偏移情况不同，节油情况不同，但均能保持最佳节能状态。