CN104564395A - 一种预防汽车缺氧的方法以及汽车电控单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预防汽车缺氧的方法，所述方法包括：接收指示汽车运转状况的信号；根据所述信号判断汽车运转状况是否达到预定条件；在汽车运转状况达到预定条件时进行缺氧预防控制，其中所述预定条件至少包括以下各项：车速为0；汽车档位位于P档、N档或手刹拉起状态；汽车内/外循环的暖风/冷风开启；发动机在水温高于预定温度的情况下处于怠速工况；以及发动机处于空燃比闭环控制状态。另外，本发明还提供了一种执行上述方法的汽车电控单元(ECU)。

Description

一种预防汽车缺氧的方法以及汽车电控单元

技术领域

本发明属于汽车发动机控制技术领域，并且更具体地，本发明涉及一种预防汽车缺氧的方法以及能够执行该方法的汽车电控单元(ECU)。

背景技术

现有汽车在正常行驶时所排出的废气中不会有过量的一氧化碳。然而，当汽车发动机在怠速空转时，通常也就是在停着的时候，由于燃烧不充分，往往会产生大量一氧化碳。根据汽车尾气监测数据统计及有关资料，汽车在怠速时所排放的一氧化碳起码是正常行驶时所排放的一氧化碳的2倍多。

一般来说，如果将汽车停在较空旷的、空气流动性较好的地方，则所排放的一氧化碳被吸入车厢内的量是非常少的，一般不会引起中毒。然而，如果在发动机怠速运转的情况下将汽车停在诸如车库等相对封闭的空间里，则中毒的几率就会大大增加。汽车在车库内长时间怠速一方面会使得氧气被发动机完全消耗，另一方面一氧化碳含量将会迅速升高。在这种情况下，如果不及时关闭发动机，则很可能导致驾驶者或乘坐在车内的人员窒息。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种预防汽车缺氧的方法，所述方法包括：接收指示汽车运转状况的信号；根据所述信号判断汽车运转状况是否达到预定条件；以及在汽车运转状况达到预定条件时进行缺氧预防控制，其中所述预定条件至少包括以下各项：车速为0；汽车档位位于P档、N档或手刹拉起状态；汽车内/外循环的暖风/冷风开启；发动机在水温高于预定温度的情况下处于怠速工况；以及发动机处于空燃比闭环控制状态。

根据本发明的一些实施例，其中所述缺氧预防控制包括在发动机节气门开度持续预定时间高于预定开度阈值的情况下关闭发动机。

根据本发明的一些实施例，其中所述缺氧预防控制还包括根据汽车外循环或内循环是否开启来确定所述预定开度阈值。

根据本发明的一些实施例，其中所述缺氧预防控制还包括根据汽车压缩机的电离合器是否吸合来确定所述预定开度阈值。

根据本发明的一些实施例，所述预定条件还包括汽车所处环境大气压力稳定；并且所述缺氧预防控制还包括根据大气压力所对应的海拔高度信息来确定所述预定开度阈值。

根据本发明的一些实施例，其中所述缺氧预防控制还包括根据方向盘转角变化来确定所述预定开度阈值。

根据本发明的一些实施例，其中所述缺氧预防控制还包括根据档位变化来确定所述预定开度阈值。

在本发明的另一方面，还提供了一种汽车电控单元，所述汽车电控单元包括信号接收模块，用于接收指示汽车运转状况的信号；缺氧判断模块，用于根据所述信号判断汽车运转状况是否达到预定条件；以及缺氧控制模块，用于在汽车运转状况达到预定条件时进行缺氧预防控制，其中所述预定条件至少包括以下各项：车速为0；汽车档位位于P档、N档或手刹拉起状态；汽车内/外循环的暖风/冷风开启；发动机在水温高于预定温度的情况下处于怠速工况；以及发动机处于空燃比闭环控制状态。

本发明的各实施例充分利用了现有汽车上的各类传感器。通过逆向逻辑判断氧气含量，及时判断汽车是否在封闭空间内存在缺氧风险，并且在氧浓度存在过低的可能性时立即关闭发动机使其自动停止工作，从而在不增加成本的情况下大大提高了车辆安全性。

附图说明

以下将结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

图1示出了根据本发明的一个实施例的汽车电控单元的示意框图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的预防汽车缺氧的方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点更加明显易懂，以下结合附图和具体实施例进一步详细描述本发明。需要说明的是，附图中的各结构只是示意性的而不是限定性的，以使本领域普通技术人员最佳地理解本发明的原理，其不一定按比例绘制。

图1示出了根据本发明的一个实施例的汽车电控单元100的示意框图。如图所示，汽车电控单元100大体上可以包括信号接收模块101、缺氧判断模块102以及缺氧控制模块103，将在下文中结合图2详细描述这些单元的功能。

在实践中，汽车电控单元ECU(Electronic Control Unit)被构造为通过CAN总线或通过其他适当的方式与车上各个部件以及各种传感器通信，由此采集指示车辆运转状况的各种信息。进一步地，ECU通常还可以根据其内存的程序和数据对各种部件或传感器输入的信息进行运算、处理、判断，然后输出指令，例如向喷油器提供一定宽度的电脉冲信号以控制喷油量。ECU所接收的信号或数据可以包括但不限于车速信号、水温信号、换挡信号、方向盘转角变化信号、内/外循环开启/关闭信号、与发动机状态相关的信号、压缩机开关状态信号、压力传感器信号等。

本领域的技术人员应理解的是，根据本发明实施例的汽车电控单元可以按现有的或待开发的任何方式来实现。为了简要起见，在图1中略去了ECU的一般实现中的其他必要构件，而仅示出了与本发明密切相关的部分。

图2示出了根据本发明的一个实施例的预防汽车缺氧的方法的流程图。汽车电控单元100在执行图2所示实施例的方法时，首先在步骤S201中通过信号接收模块101接收指示汽车运转状况的信号。在一些实施例中，该信号接收模块101可以是汽车电控单元的全局的信号接收模块，即其直接从汽车各个部件或传感器接收信号，举例来说诸如为车速信号、水温信号、换挡信号、方向盘转角变化信号、内/外循环开启/关闭信号、与发动机状态相关的信号、压缩机开关状态信号、压力传感器信号等。在另一些实施例中，该信号接收模块101也可以被构造为仅用于与缺氧判断和控制相关的独立信号接收模块，其例如可以从电控单元的数据处理和存储装置获取缺氧判断和控制所需要的信息。

进而，在步骤S202中由缺氧判断模块102根据在步骤S201中所接收的信号判断汽车运转状况是否达到预定条件，其中所述预定条件至少包括：1) 车速为0；2) 汽车档位位于P档、N档或手刹拉起状态；3) 汽车内/外循环的暖风/冷风开启；4) 发动机在水温高于预定温度的情况下处于怠速工况；以及5)发动机处于空燃比闭环控制状态。由此可知，所述指示汽车运转状况的信号应至少包括足以被用于判断这些条件是否被满足的信号。

发动机处于怠速工况的水温阈值可以根据不同的汽车型号及参数，例如可以认为发动机在水温高于90度的情况下处于怠速工况为满足预定条件。

在汽车运转状况达到上述预定条件1)-5)时，可以由缺氧控制模块103进行缺氧预防控制。根据汽车出现缺氧的一般情况，在上述条件满足的情况下大体上可以认为车辆存在缺氧的风险，因而有必要从缺氧控制的角度对发动机进行监控。

根据本发明的一个实施例，缺氧预防控制可以包括在发动机节气门开度持续预定时间高于预定开度阈值的情况下关闭发动机。一般地，当车辆处于密闭空间时，发动机的运转会不断的消耗空间内的氧气，产生大量有害气体，致使空气中的含氧量迅速下降。如果发动机继续以含氧量未变的逻辑控制节气门的开度则会导致发动机的输出扭矩出现下降，空燃比发生偏浓现象，只有空燃比自学习值不断的减稀才能保证闭环，而发动机为了维持目标怠速转速运转则必须增加节气门开度以提升进气量来保证发动机的输出扭矩等于阻力矩才能维持怠速目标转速。因此，可以通过监控发动机节气门开度来进行缺氧控制。在所述预定条件被满足时，缺氧控制模块103可以被构造为不断地从信号接收模块101获取节气门开度、阻力矩自学习值以及空燃比自学习值等参数以在适当的情况下发出关闭发动机的指示。

根据本发明的实施例，缺氧控制模块103还可以被构造为根据汽车运转状况来调整节气门开度阈值。例如，缺氧预防控制还可以包括根据汽车外循环或内循环是否开启来确定所述预定开度阈值。驾驶员在有制冷或取暖需求的情况下会开启汽车内循环或外循环的暖风或冷风。在外循环开启时，将加速把汽车所排除的有害气体再次带入车内空间，需要提前使发动机关闭，因此可以将开度阈值设置为相对较低，从而保护车内人员。相反地，在内循环开启的情况下则可以相对延迟关闭发动机的运转，因此可以将开度阈值设置为相对较高。缺氧控制模块103可以例如通过信号接收模块101所接收的信息来判断是否有外/内循环开启的情况存在。

根据本发明的另一实施例，缺氧预防控制还可以包括根据汽车压缩机的电离合器是否吸合来确定所述预定开度阈值。一般来说，压缩机的开关状态可以根据压缩机的电磁离合器的工作状态标志位b_koe来界定的。如果b_koe=1，则代表电磁离合器吸合，这将会导致扭矩消耗增加，节气门开度也会增加。因此，为了避免虚警的情况发生，缺氧控制模块103还可以被构造为在汽车压缩机电离合器吸合时将节气门的预定开度阀值设置为相对较高。同样地，缺氧控制模块103可以例如通过信号接收模块101所接收的信息来判断是否有电离合器吸合的情况存在。

根据本发明的还有另一实施例，所述预定条件还可以包括汽车所处环境大气压力稳定。在汽车上配备有压力传感器的情况下，可以对汽车当前所处区域的大气压力进行测量并且可以通过大气压力值来判断汽车所处的海拔。如果汽车所处的海拔位置变化很大，则很可能会导致节气门的开度变化很大。优选地需要在稳定不变的大气压力下通过对节气门开度进行监控来有效地完成缺氧控制。

在这种情况下，缺氧预防控制还包括根据大气压力所对应的海拔高度信息来确定所述预定开度阈值。如本领域的技术人员所理解的那样，不同的海拔高度对于缺氧状态下的节气门开度阀值是不一样的。海拔越高气压越低，含氧量也越低，导致怠速状态下的节气门开度变的更大，因此需要根据海拔高度信息来确定节气门开度阈值以规避不同海拔对缺氧控制带来的影响。

根据本发明的另外的实施例，缺氧预防控制还可以包括根据方向盘转角变化来确定所述预定开度阈值，以及可以包括根据档位变化来确定所述预定开度阈值。方向盘转角变化以及档位变化都有可能改变节气门开度，因此需要对针对缺氧控制的节气门开度阈值进行调整以防止误操作。

以上列举了若干具体实施例来详细阐明本发明，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进。因此所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。

Claims (14)

1.一种预防汽车缺氧的方法，其特征在于，所述方法包括：

接收指示汽车运转状况的信号；

根据所述信号判断汽车运转状况是否达到预定条件；以及

在汽车运转状况达到预定条件时进行缺氧预防控制，其中所述预定条件至少包括以下各项：

车速为0；

汽车档位位于P档、N档或手刹拉起状态；

汽车内/外循环的暖风/冷风开启；

发动机在水温高于预定温度的情况下处于怠速工况；以及

发动机处于空燃比闭环控制状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述缺氧预防控制包括在发动机节气门开度持续预定时间高于预定开度阈值的情况下关闭发动机。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述缺氧预防控制还包括根据汽车外循环或内循环是否开启来确定所述预定开度阈值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述缺氧预防控制还包括根据汽车压缩机的电离合器是否吸合来确定所述预定开度阈值。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定条件还包括汽车所处环境大气压力稳定；并且所述缺氧预防控制还包括根据大气压力所对应的海拔高度信息来确定所述预定开度阈值。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述缺氧预防控制还包括根据方向盘转角变化来确定所述预定开度阈值。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中所述缺氧预防控制还包括根据档位变化来确定所述预定开度阈值。

8.一种汽车电控单元，其特征在于，所述汽车电控单元包括：

信号接收模块，用于接收指示汽车运转状况的信号；

缺氧判断模块，用于根据所述信号判断汽车运转状况是否达到预定条件；以及

缺氧控制模块，用于在汽车运转状况达到预定条件时进行缺氧预防控制，其中所述预定条件至少包括以下各项：

车速为0；

汽车档位位于P档、N档或手刹拉起状态；

汽车内/外循环的暖风/冷风开启；

发动机在水温高于预定温度的情况下处于怠速工况；以及

发动机处于空燃比闭环控制状态。

9.根据权利要求8所述的汽车电控单元，其特征在于，其中所述缺氧预防控制包括在发动机节气门开度持续预定时间高于预定开度阈值的情况下关闭发动机。

10.根据权利要求8所述的汽车电控单元，其特征在于，其中所述缺氧预防控制还包括根据汽车外循环或内循环是否开启来确定所述预定开度阈值。

11.根据权利要求8所述的汽车电控单元，其特征在于，其中所述缺氧预防控制还包括根据汽车压缩机的电离合器是否吸合来确定所述预定开度阈值。

12.根据权利要求8所述的汽车电控单元，其特征在于，所述预定条件还包括汽车所处环境大气压力稳定；并且所述缺氧预防控制还包括根据大气压力所对应的海拔高度信息来确定所述预定开度阈值。

13.根据权利要求8所述的汽车电控单元，其特征在于，其中所述缺氧预防控制还包括根据方向盘转角变化来确定所述预定开度阈值。

14.根据权利要求8所述的汽车电控单元，其特征在于，其中所述缺氧预防控制还包括根据档位变化来调整所述预定开度阈值。