CN104533647A - 一种发动机控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种发动机控制方法和装置，所述方法包括发动机转速自动控制流程：获取包括有当前发动机转速、当前需求扭矩和预设最小车速的实时参数；获取当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系；以不小于预设最小车速所对应的发动机转速为前提，根据对应关系获取燃油消耗率最优的当前最优发动机转速；根据当前最优发动机转速更新发动机的发动机转速。本申请通过获取有当前发动机转速和当前需求扭矩，并根据当前需求扭矩下燃油消耗率发动机转速的对应关系，这样，就可以在保持车辆在预设最小车速的前提下，将车辆的车速控制为耗油最经济，从而实现对油耗进行进一步的优化的目的。

Description

一种发动机控制方法和装置

技术领域

本发明涉及机械控制领域，特别是涉及一种发动机控制方法和装置。

背景技术

ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，作为汽车专用微机控制器的电子控制系统，可以根据各传感器输入的信号进行运算、处理和判断，然后输出指令控制执行器进行相应的动作，进而实现如燃油喷射控制(EFI)、点火控制(ESA)、怠速控制(ISC)或排放控制等。

发明人经过研究发现，现有技术中ECU技术中，虽然可以实现包括发动机的转速等多种控制，如何通过ECU技术对油耗进行进一步的优化还没有有效的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种发动机控制方法，以实现对油耗进行进一步的优化的目的。

本发明实施例提供了一种发动机的控制方法包括发动机转速自动控制流程，所述发动机转速自动控制流程包括步骤：

S11、获取包括有当前发动机转速、当前需求扭矩和预设最小车速的实时参数；

S12、获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系；

S13、以不小于所述预设最小车速所对应的发动机转速为前提，根据所述对应关系获取燃油消耗率最优的当前最优发动机转速；

S14、根据所述当前最优发动机转速更新所述发动机的发动机转速。

优选的，在本发明实施例中，所述获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系，包括：

根据MAP图，获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系。

优选的，在本发明实施例中，还包括：

生成控制指令的步骤；

所述控制指令用于启动或退出所述发动机转速自动控制流程。

优选的，在本发明实施例中，所述控制指令包括退出指令和启动指令；

所述生成控制指令的步骤包括：

通过对预设的操控部件的操作生成启动指令和/或退出指令。

优选的，在本发明实施例中，所述通过对预设的操控部件的操作生成启动指令和/或退出指令，包括：

通过踩下油门踏板生成所述退出指令，和/或，通过松开所述油门踏板生成所述启动指令。

优选的，在本发明实施例中，述通过对预设的操控部件的操作生成退出指令，还包括：

通过踩下离合生成所述退出指令。

优选的，在本发明实施例中，所述通过对预设的操控部件的操作生成退出指令，还包括：

通过踩下制动踏板生成所述退出指令.

优选的，在本发明实施例中，所述通过对预设的操控部件的操作生成退出指令，还包括：

通过进行排气制动生成所述退出指令。

在本发明实施例中，还提供了一种发动机的控制装置，包括发动机转速自动控制单元，所述发动机转速自动控制单元包括：

参数获取模块，用于获取包括有当前发动机转速、当前需求扭矩和预设最小车速的实时参数；

对应关系获取模块，用于获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系；

转速确定模块，用于以不小于所述预设最小车速所对应的发动机转速为前提，根据所述对应关系确定燃油消耗率最优的当前最优发动机转速；

转速控制模块，用于根据所述当前最优发动机转速更新所述发动机的发动机转速。

优选的，在本发明实施例中，所述对应关系获取模块包括MAP图；

所述对应关系获取模块通过所述MAP图获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系。

优选的，在本发明实施例中，还包括用于生成控制指令的控制指令生成单元；

所述控制指令用于启动或停止所述发动机转速自动控制单元的自动控制。

优选的，在本发明实施例中，所述控制指令包括退出指令和启动指令；

所述控制指令生成单元包括操控部件、油门踏板状态获取模块、离合状态获取模块、制动踏板状态获取模块和排气制动状态获取模块中的一种或任意组合；

所述操控部件用于生成启动指令和/或退出指令；

所述油门踏板状态获取模块用于通过踩下油门踏板生成所述退出指令，和/或，通过松开所述油门踏板生成所述启动指令；

所述离合状态获取模块用于通过踩下离合生成所述退出指令；

所述制动踏板状态获取模块用于通过踩下制动踏板生成所述退出指令；

所述排气制动状态获取模块用于通过进行排气制动生成所述退出指令。

从上述的技术方案可以看出，在本申请中，通过获取有当前发动机转速和当前需求扭矩，并根据当前需求扭矩下燃油消耗率发动机转速的对应关系，这样，就可以在保持车辆在预设最小车速的前提下，来得到耗油最经济的发动机转速(即，燃油消耗率最优的发动机转速)；进而可以将车辆的车速控制为耗油最经济，从而实现对油耗进行进一步的优化的目的。

通过本发明实施例，可以使整车始终在工况的最经济油耗区运行，从而具有良好的燃油经济性。同时，通过本发明实施例，可以是在驾驶过程中让驾驶员可以得知在某个工况下，运行在哪一车速和发动机转速为最省油状态，从而可以有助于改良司机的驾驶习惯。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请中所述发动机转速自动控制流程的步骤意图；

图2为本申请中所述MAP图的示意图；

图3为本申请中所述发动机的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实现对油耗进行进一步的优化的目的，本发明实施例提供了一种发动机的控制方法，包括发动机转速自动控制流程，如图1所示，发动机转速自动控制流程具体可以包括步骤：

S11、获取包括有当前发动机转速、当前需求扭矩和预设最小车速的实时参数；

本发明实施例中，可以通过如ECU(电子控制单元)等车辆参数获取方式，来获取发动机和车辆的其他参数，从而可以实时计算得出发动机的燃油消耗率、当前需求扭矩等参数。

S12、获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系；

本发明实施例的核心思路为，以当前需求扭矩为依据，即，在满足当前需求扭矩的前提下，将车速控制在燃油消耗率最低的速度；具体的，当车辆的车速稳定时，发动机需要克服各种阻力维持当前的运动状态，同一工况下这些阻力基本保持不变，因此需求扭矩基本恒定。一般情况下，发动机的转速、扭矩和燃油消耗率这三者之间会有一个对应关系，如图2所示出的MAP图，即为最常见的映射关系，在该MAP图中可以看出，在需求扭矩为1100Nm时，当发动机的转速为B点(1300r/min)时，燃油消耗率最低，也就说，当当前需求扭矩为1100Nm时，将车辆的车速控制为与发动机的转速(1300r/min)相对应时，发动机最省油。

S13、以不小于所述预设最小车速所对应的发动机转速为前提，根据所述对应关系获取燃油消耗率最优的当前最优发动机转速；

实际应用中，在获取燃油消耗率最低的发动机转速时，考虑的因素不能只有当前需求扭矩和燃油消耗率与发动机转速的对应关系，这是因为，为了实际应用中，对于车辆的车速要有基本的需求，即，车辆的车速不能过低，以影响车辆的正常使用，为此，还需要预设最小车速，使当前最优发动机转速的选取区间要高于该最小车速，比如当预设的最小车速所对应的发动机转速为1000r/min时，那么，生成的当前最优发动机转速就要不低于1000r/min，从而不会影响车辆的正常行驶速度。

S14、根据所述当前最优发动机转速更新所述发动机的发动机转速。

在获得了当前最优发动机转速后，就可以以此来更新发动机的发动机转速了。

由于在本发明实施例中，步骤S11获取的是当前需求扭矩，所以，当工况发生变化时，如上坡使得需求扭矩增大，或是下坡使得需求扭矩减小，还可以及时地重新计算和设定最为省油的车速，使处于自动控制状态的车辆始终保持最为省油的车速。

综上所述，在本发明实施例中，通过获取有当前发动机转速和当前需求扭矩，并根据当前需求扭矩下燃油消耗率发动机转速的对应关系，这样，就可以在保持车辆在预设最小车速的前提下，来得到耗油最经济的发动机转速(即，燃油消耗率最优的发动机转速)；进而可以将车辆的车速控制为耗油最经济，从而实现对油耗进行进一步的优化的目的。

通过本发明实施例，可以使整车始终在工况的最经济油耗区运行，从而具有良好的燃油经济性。同时，通过本发明实施例，可以是在驾驶过程中让驾驶员可以得知在某个工况下，运行在哪一车速和发动机转速为最省油状态，从而可以有助于改良司机的驾驶习惯。

上述步骤S11至步骤S14中，记载了发动机转速自动控制流程，即，记载了如何实现发动机转速自动控制，由于车辆的控制需要自动控制和人为控制相结合，为此，在实际应用中，还需要用于控制发动机转速自动控制流程的启停的步骤，即，生成控制指令的步骤，生成控制指令的步骤中的控制指令是指用于控制发动机转速自动控制流程的启停的指令。

在实际应用中，为了行驶安全，需要将人为操作来作为主要的车辆控制方式，发动机转速自动控制作为辅助的控制方式，需要通过人为的控制方式来实现发动机转速自动控制启动和停止，具体的，可以通过预设的操控部件的操作，来生成启动指令和/或退出指令，从而方便的使对于车辆的控制在人为操作和自动控制之间进行切换。

此外，在实际应用中，有几种人为操作本身就可以作为生成启动指令和/或退出指令的触发条件，具体可以是，踩下油门踏板可以是认为驾驶员要进行人为操作，此时通过相应的传感器获得该操作行为时，就可以生成相应的退出指令，从而停止发动机转速自动控制，切换至人为操作进行车辆控制；进而避免车辆失控，提高车辆的安全性；同理，松开油门踏板这一动作，可以认为是驾驶员需要进行发动机转速自动控制，此时，通过相应的传感器获得该操作行为时，就可以生成相应的启动指令，从而启动发动机转速自动控制，从而使车辆进入到省油模式。

类似的，生成退出指令还可以是通过踩下离合、踩下制动踏或是进行排气制动等人为操作，上述人为操作也可以通过传感器的方式来获得，可以由此判断驾驶员需要进入人为控制模式，从而及时的退出自动控制模式，以提高车辆的可控性，以及提高车辆的驾驶安全性。

在本发明实施例的另一面，还提供了一种发动机的控制装置，如图3所示，包括发动机转速自动控制单元01，发动机转速自动控制单元01包括：

参数获取模块11，用于获取包括有当前发动机转速、当前需求扭矩和预设最小车速的实时参数；对应关系获取模块12，用于获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系；转速确定模块13，用于以不小于所述预设最小车速所对应的发动机转速为前提，根据所述对应关系确定燃油消耗率最优的当前最优发动机转速；转速控制模块14，用于根据所述当前最优发动机转速更新所述发动机的发动机转速。

本发明实施例中，参数获取模块11可以通过如ECU(电子控制单元)等车辆参数获取方式，来获取发动机和车辆的其他参数，从而可以实时计算得出发动机的燃油消耗率、当前需求扭矩等参数。

本发明实施例的核心思路为，以当前需求扭矩为依据，即，在满足当前需求扭矩的前提下，将车速控制在燃油消耗率最低的速度；具体的，当车辆的车速稳定时，发动机需要克服各种阻力维持当前的运动状态，同一工况下这些阻力基本保持不变，因此需求扭矩基本恒定。一般情况下，发动机的转速、扭矩和燃油消耗率这三者之间会有一个对应关系，如图2所示出的MAP图，即为最常见的映射关系，在该MAP图中可以看出，在需求扭矩为1100Nm时，当发动机的转速为B点(1300r/min)时，燃油消耗率最低，也就说，当当前需求扭矩为1100Nm时，将车辆的车速控制为与发动机的转速(1300r/min)相对应时，发动机最省油。对应关系获取模块12通过获取当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系，从而可以得知在当前需求扭矩下，各发动机转速时的燃油消耗率，从而为降低油耗提供计算依据。

实际应用中，在获取燃油消耗率最低的发动机转速时，考虑的因素不能只有当前需求扭矩和燃油消耗率与发动机转速的对应关系，这是因为，为了实际应用中，对于车辆的车速要有基本的需求，即，车辆的车速不能过低，以影响车辆的正常使用，为此，通过转速确定模块13预设最小车速，并根据对应关系获取燃油消耗率最优的当前最优发动机转速，以使当前最优发动机转速的选取区间要高于该最小车速，比如当预设的最小车速所对应的发动机转速为1000r/min时，那么，生成的当前最优发动机转速就要不低于1000r/min，从而不会影响车辆的正常行驶速度。

转速控制模块14在获得了当前最优发动机转速后，就可以以此来更新发动机的发动机转速了。

由于在本发明实施例中，参数获取模块11获取的是当前需求扭矩，所以，当工况发生变化时，如上坡使得需求扭矩增大，或是下坡使得需求扭矩减小，转速确定模块13还可以及时地重新计算和设定最为省油的车速，使处于自动控制状态的车辆始终保持最为省油的车速。

综上所述，在本发明实施例中，通过获取有当前发动机转速和当前需求扭矩，并根据当前需求扭矩下燃油消耗率发动机转速的对应关系，这样，就可以在保持车辆在预设最小车速的前提下，来得到耗油最经济的发动机转速(即，燃油消耗率最优的发动机转速)；进而可以将车辆的车速控制为耗油最经济，从而实现对油耗进行进一步的优化的目的。

通过本发明实施例，可以使整车始终在工况的最经济油耗区运行，从而具有良好的燃油经济性。同时，通过本发明实施例，可以是在驾驶过程中让驾驶员可以得知在某个工况下，运行在哪一车速和发动机转速为最省油状态，从而可以有助于改良司机的驾驶习惯。

上述所记载的发动机转速自动控制装置01，即，记载了如何实现发动机转速自动控制，由于车辆的控制需要自动控制和人为控制相结合，为此，在实际应用中，还需要用于控制发动机转速自动控制流程的控制指令生成单元02，控制指令生成单元02中的控制指令是指用于控制发动机转速自动控制流程的启停的指令。

控制指令生成单元02包括操控部件21、油门踏板状态获取模块22、离合状态获取模块23、制动踏板状态获取模块24和排气制动状态获取模块25中的一种或任意组合；所述操控部件用于生成启动指令和/或退出指令；油门踏板状态获取模块22用于通过踩下油门踏板生成退出指令，和/或，通过松开油门踏板生成启动指令；离合状态获取模块23用于通过踩下离合生成退出指令制动踏板状态获取24模块用于通过踩下制动踏板生成退出指令；排气制动状态获取模块25用于通过进行排气制动生成退出指令。

在实际应用中，为了行驶安全，需要将人为操作来作为主要的车辆控制方式，发动机转速自动控制作为辅助的控制方式，需要通过人为的控制方式来实现发动机转速自动控制启动和停止，具体的，可以通过预设的操控部件21的操作，来生成启动指令和/或退出指令，从而方便的使对于车辆的控制在人为操作和自动控制之间进行切换。

此外，在实际应用中，有几种人为操作本身就可以作为生成启动指令和/或退出指令的触发条件，具体可以是，踩下油门踏板可以是认为驾驶员要进行人为操作，此时通过相应的传感器(即，油门踏板状态获取模块22)获得该操作行为时，就可以生成相应的退出指令，从而停止发动机转速自动控制，切换至人为操作进行车辆控制；进而避免车辆失控，提高车辆的安全性；同理，松开油门踏板这一动作，可以认为是驾驶员需要进行发动机转速自动控制，此时，通过相应的传感器(即，油门踏板状态获取模块22)获得该操作行为时，就可以生成相应的启动指令，从而启动发动机转速自动控制，从而使车辆进入到省油模式。

类似的，生成退出指令还可以是通过离合状态获取模块23获取踩下离合这一动作、通过制动踏板状态获取模块24获取踩下制动踏这一动作，或是通过排气制动状态获取模块25获取进行排气制动这一动作等人为操作，可以由此判断驾驶员需要进入人为控制模式，从而及时的退出自动控制模式，以提高车辆的可控性，以及提高车辆的驾驶安全性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所提供的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种发动机的控制方法，其特征在于，包括发动机转速自动控制流程，所述发动机转速自动控制流程包括步骤：

S11、获取包括有当前发动机转速、当前需求扭矩和预设最小车速的实时参数；

S12、获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系；

S13、以不小于所述预设最小车速所对应的发动机转速为前提，根据所述对应关系获取燃油消耗率最优的当前最优发动机转速；

S14、根据所述当前最优发动机转速更新所述发动机的发动机转速。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系，包括：

根据MAP图，获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，还包括：

生成控制指令的步骤；

所述控制指令用于启动或退出所述发动机转速自动控制流程。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制指令包括退出指令和启动指令；

所述生成控制指令的步骤包括：

通过对预设的操控部件的操作生成启动指令和/或退出指令。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述通过对预设的操控部件的操作生成启动指令和/或退出指令，包括：

通过踩下油门踏板生成所述退出指令，和/或，通过松开所述油门踏板生成所述启动指令。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述通过对预设的操控部件的操作生成退出指令，还包括：

通过踩下离合生成所述退出指令。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述通过对预设的操控部件的操作生成退出指令，还包括：

通过踩下制动踏板生成所述退出指令。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述通过对预设的操控部件的操作生成退出指令，还包括：

通过进行排气制动生成所述退出指令。

9.一种发动机的控制装置，其特征在于，包括发动机转速自动控制单元，所述发动机转速自动控制单元包括：

参数获取模块，用于获取包括有当前发动机转速、当前需求扭矩和预设最小车速的实时参数；

对应关系获取模块，用于获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系；

转速确定模块，用于以不小于所述预设最小车速所对应的发动机转速为前提，根据所述对应关系确定燃油消耗率最优的当前最优发动机转速；

转速控制模块，用于根据所述当前最优发动机转速更新所述发动机的发动机转速。

10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述对应关系获取模块包括MAP图；

所述对应关系获取模块通过所述MAP图获取所述当前需求扭矩下的燃油消耗率与发动机转速的对应关系。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，还包括用于生成控制指令的控制指令生成单元；

所述控制指令用于启动或停止所述发动机转速自动控制单元的自动控制。

12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，所述控制指令包括退出指令和启动指令；

所述控制指令生成单元包括操控部件、油门踏板状态获取模块、离合状态获取模块、制动踏板状态获取模块和排气制动状态获取模块中的一种或任意组合；

所述操控部件用于生成启动指令和/或退出指令；

所述油门踏板状态获取模块用于通过踩下油门踏板生成所述退出指令，和/或，通过松开所述油门踏板生成所述启动指令；

所述离合状态获取模块用于通过踩下离合生成所述退出指令；

所述制动踏板状态获取模块用于通过踩下制动踏板生成所述退出指令；

所述排气制动状态获取模块用于通过进行排气制动生成所述退出指令。