CN105909400B - 发动机管理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

发动机管理方法及装置，涉及发动机控制技术领域，具体涉及一种发动机管理方法，该方法通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成，这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。该方法为：检测油门深度，以预设的与所述油门深度对应的功率值为目标功率控制发动机的输出功率，所述油门深度指油门踏板被踩下的深度。本方法的特点是等功率输出，将油门深度与发动机的输出功率而非输出扭矩对应，以与油门深度对应的功率值为目标功率控制发动机的输出功率，发动机的输出功率达到目标功率后保持不变，机动车的加速度也保持不变，机动车可均匀加速，从而提高驾驶员对发动机的动力输出的操控性以及在机动车加速、换挡过程中的舒适性。

Description

发动机管理方法及装置
技术领域
本发明涉及发动机控制技术领域，具体涉及一种发动机管理方法，该方法通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成，这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。
背景技术
传统的发动机管理方法是基于发动机的输出扭矩实现的，由油门深度(即油门踏板被踩下的深度)和发动机当前转速查表获得目标扭矩，再根据目标扭矩控制发动机的输出扭矩，使发动机的输出扭矩趋于目标扭矩。此方法的特点是等扭矩输出，即发动机输出与油门深度相对应的扭矩，发动机的输出功率P、发动机的转速Ne和发动机的输出扭矩T之间的关系为：
P＝(T*Ne)/9550 (1)
由式(1)可知，在传统的发动机管理方法下，发动机的输出扭矩T达到与当前油门深度对应的目标扭矩后保持不变，在机动车加速过程中，发动机的转速Ne不断升高，发动机的输出功率P也随之不断升高，机动车的加速度随着发动机的输出功率P的升高也不断升高，为控制机动车的车速及加速度，驾驶员需要在加速过程中不断地踩油门和松油门，如此，驾驶员对发动机的动力输出的操控性，以及在机动车加速、换挡过程中的舒适性均较差。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种发动机管理方法，其可提高驾驶员对发动机的动力输出的操控性以及在机动车加速、换挡过程中的舒适性。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。
发动机管理方法，检测油门深度，以预设的与所述油门深度对应的功率值为目标功率控制发动机的输出功率，所述油门深度指油门踏板被踩下的深度。
本发明的发动机管理方法的特点是等功率输出，将油门踏板被踩下的深度与发动机的输出功率而非输出扭矩对应，油门踏板被踩下一定的深度后，便以与该深度对应的功率值为目标功率控制发动机的输出功率，使发动机的输出功率趋于目标功率，发动机的输出功率达到目标功率后保持不变，此时机动车的加速度也保持不变，机动车在加速过程中可均匀加速，如此方便驾驶员控制机动车的车速及加速度，而不需要驾驶员在加速过程中不断地踩油门和松油门，从而提高驾驶员对发动机的动力输出的操控性以及在机动车加速、换挡过程中的舒适性。
较佳地，所述发动机的输出功率达到所述目标功率之前，限制发动机当前的输出功率低于预设的与当前车速及油门深度对应的功率限值，以让发动机的输出功率平滑地爬升。如此可防止发动机的输出功率爬升过猛导致在发动机的输出功率达到目标功率之前加速过猛。
较佳地，预设至少两种行车模式，不同的行车模式下，所述油门深度与所述功率值的对应关系不同。
较佳地，根据所述目标功率得出目标扭矩，根据所述目标扭矩控制发动机的输出扭矩以使发动机的输出功率趋于所述目标功率。发动机能被直接控制的是输出扭矩，而发动机输出功率与输出扭矩有关，通过输出功率与输出扭矩的转换，以此控制发动机的输出扭矩，从而实现对发动机的输出功率的控制。
较佳地，根据所述目标功率得出目标扭矩的算法具体为：
Tq＝(Pw*Rw*3600)/V*Rg
其中，Tq为目标扭矩，Pw为目标功率，Rw为轮胎滚动半径，V为当前车速，Rg为当前档位的传动比。
附图说明
图1为一实施例的发动机管理方法中普通模式下油门深度30％时各数据的变化曲线图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作详细说明。
本实施例以1.8T增压发动机的机动车为例对本发明的发动机管理方法进行说明，该发动机的最大输出扭矩为230N·m，额定功率为123kw，该机动车的轮胎滚动半径Rw为0.34m，各档位的传动比如表1所示：
表1：各档位的传动比
档位 1 2 3 4 5 6 7
传动比 18.34 10.04 6.74 4.92 4.09 3.38 2.70
本实施例的发动机管理方法为，检测油门深度，即检测油门踏板被踩下的深度，然后以预设的与检测到的油门深度对应的功率值作为目标功率控制发动机的输出功率。本实施例中，预设了两种行车模式，一种是普通模式，另一种是运动模式，普通模式下油门深度与目标功率的对应关系如表2所示，运动模式下油门深度与目标功率的对应关系如表3所示。当然，预设行车模式并不是必要的，视情况而定，也可以不预设行车模式，此时相当于只有一种行车模式。
表2：普通模式下油门深度与目标功率的对应关系
表3：运动模式下油门深度与目标功率的对应关系
以普通模式为例，例如检测到的油门深度为30％，与30％油门深度对应的功率值为28.4kw，此时则以28.4kw为目标功率控制发动机的输出功率，即控制发动机的输出功率趋于28.4kw。
从现有的发动机来看，发动机的输出功率通常不作为直接被控制的对象，而是将发动机的输出扭矩作为直接被控制的对象，但发动机的输出扭矩与输出功率之间是相关的，因此，控制发动机的输出功率趋于目标功率的可通过控制发动机的输出扭矩来实现，本实施例中，根据所述目标功率得出目标扭矩，然后根据目标扭矩控制发动机的输出扭矩，以实现对发动机的输出功率的间接控制，使发动机的输出功率趋于目标功率。具体地，根据所述目标功率得出目标扭矩的算法具体为：
Tq＝(Pw*Rw*3600)/V*Rg (2)
式(2)中，Tq为目标扭矩，Pw为目标功率，Rw为轮胎滚动半径，V为当前车速，Rg为当前档位的传动比。由式(2)中可知，目标功率Pw不变，轮胎滚动半径Rw和当前挡位的传动比Rg均为定值，目标扭矩Tq与车速V成反比，因此，目标扭矩Tq在加速过程中是不断变化的，如果没有换挡，其在加速过程中不断变小。计算得出目标扭矩Tq后，就协调进气量、喷油量和点火角，以此控制发动机的输出扭矩趋向目标扭矩，此为现有技术，在此不展开说明。
进一步地，在发动机的输出功率尚未达到目标功率时，为了让发动机的输出功率平滑地爬升，限制发动机当前的输出功率低于预设的与当前车速对应的功率限值，本实施例中，普通模式下，预设的功率限值与车速及油门深度的对应关系如表4所示，运动模式下，预设的功率限值与车速及油门深度的对应关系如表5所示。
表4：普通模式下预设的功率限值与车速及油门深度的对应关系
表5：运动模式下预设的功率限值与车速及油门深度的对应关系
表4和表5中，第二行的4.2～93为车速，第二列的0％～100％为油门深度。以普通模式下30％的油门深度为例，车速在0～4.2km/h之间时，功率限值是4.6kw，车速在4.2km/h～6km/h之间时，功率限值是6.5kw，车速在6km/h～10km/h之间时，功率限值是10.9kw，车速在10km/h～15km/h之间时，功率限值是16.3kw，车速在15km/h～21km/h之间时，功率限值是22.8kw，车速在21km/h～28km/h之间时，功率限值是28.4kw，车速在28km/h～38km/h之间时，功率限值是28.4kw，车速在38km/h～52km/h之间时，功率限值是28.4kw，车速在52km/h～93km/h之间时，功率限值是27.3kw。依此类推。本实施例中，可得到最佳的效果。
本实施例中，普通模式下，油门深度为30％时测得的各数据的变化如图1所示，图1中，横向为时间轴，时间从左往右推移，纵向为各项目的数值，相应的数值从下往上变大。其中，标号为1的是发动机的输出功率的变化曲线，可以看出，未变档时，发动机的输出功率是平滑地爬升的，标号为2的是车速的变化曲线，可以看出车速是缓慢爬升的，表明没有加速过猛，标号为3的是档位的变化曲线，标号为4的是目标扭矩Tq的变化曲线，在不变档的情况下，其随着车速上升是下降的，但会随着升档而跃升，标号为5的是加速度的变化曲线，可以看出整个加速过程中，加速度是基本保持恒定的，即发动机的动力性直接由油门深度决定。从而提高驾驶员对发动机的动力输出的操控性以及在机动车加速、换挡过程中的舒适性。
本文给出的方法，其中的全部或部分步骤可以通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成。这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。
以上所揭露的仅为本发明创造的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明创造之权利范围，因此依本发明创造申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明创造所涵盖的范围。

Claims (4)

1.发动机管理方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：
在油门踏板被踩下一定深度后，检测油门深度；
以预设的与所述油门深度对应的功率值为目标功率控制发动机的输出功率，所述油门深度指油门踏板被踩下的深度；
根据所述目标功率和算法计算得到目标扭矩；其中，根据所述目标功率得出目标扭矩的算法为：
Tq＝(Pw*Rw*3600)/V*Rg
其中，Tq为目标扭矩，Pw为目标功率，Rw为轮胎滚动半径，V为当前车速，Rg为当前档位的传动比；
根据所述目标扭矩控制发动机的输出扭矩以使发动机的输出功率趋于所述目标功率；
在所述发动机的输出功率达到所述目标功率之前，限制发动机当前的输出功率低于预设的与当前车速及油门深度对应的功率限值，以让发动机的输出功率平滑地爬升。
2.根据权利要求1所述的发动机管理方法，其特征是，预设至少两种行车模式，不同的行车模式下，所述油门深度与所述功率值的对应关系不同。
3.发动机管理装置，其特征是，包括：
检测装置，其在油门踏板被踩下一定深度后，检测油门深度；
控制装置，其以预设的与检测到的油门深度对应的功率值为目标功率控制发动机的输出功率；
所述油门深度指油门踏板被踩下的深度；
转换装置，其根据所述目标功率和算法计算得到目标扭矩；其中，根据所述目标功率得出目标扭矩的算法为：
Tq＝(Pw*Rw*3600)/V*Rg
其中，Tq为目标扭矩，Pw为目标功率，Rw为轮胎滚动半径，V为当前车速，Rg为当前档位的传动比；
执行装置，其根据所述目标扭矩控制发动机的输出扭矩以使发动机的输出功率趋于所述目标功率；
限制装置，其在所述发动机的输出功率达到所述目标功率之前，限制发动机当前的输出功率低于预设的与当前车速及油门深度对应的功率限值，以让发动机的输出功率平滑地爬升。
4.根据权利要求3所述的发动机管理装置，其特征是，还包括：
行车模式切换装置，其在预设的至少两种行车模式之间进行切换，在不同的行车模式下，油门深度与所述功率值的对应关系不同。
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