CN107676186B - 一种发动机扭矩控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机扭矩控制方法，其特征在于，所述扭矩控制方法包括：获取车辆的运行参数，所述运行参数包括涡轮的当前转速、发动机的当前转速、当前车速和当前油门开度；基于所述车辆的运行参数计算出涡轮的需求功率和变矩比；基于所述涡轮的需求功率、所述变矩比和所述涡轮的当前转速计算出目标发动机扭矩，并根据所述目标发动机扭矩对当前发动机扭矩进行修正。本发明所述的方法以涡轮端输出功率为目标，控制调节发动机扭矩从而提高车辆加速的平稳性。本发明还公开了与之对应的发动机扭矩控制装置以及包括该装置的汽车。

Description

一种发动机扭矩控制方法
技术领域
本发明涉及汽车动力技术领域，特别涉及一种发动机扭矩控制方法及汽车。
背景技术
车辆的加速平稳性很大程度上受发动机扭矩输出特性的影响。目前车辆发动机的扭矩输出特性一般由油门踏板开度、发动机转速两参数决定，也有部分车辆加入车速这个参数，以调节车辆的起步特性。
目前，发动机扭矩输出特性的两参数(或三参数)确定方式存在如下问题：由于液力变矩器在非锁止过程中，泵轮和涡轮的速比不是固定的，从而不能准确确定发动机转速与车速之间的关系；同时液力变矩器的变矩比也是不确定的。因此，当车辆处于同一个车速，踩同样油门的情况下，车辆的加速度可能因当前液力变矩器速比的不同而不同，车速较低的情况下尤为明显，加速平稳性差。
发明内容
为解决现有技术的上述现状，本发明提供了一种能够提高加速平稳性的发动机扭矩控制方法和装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种发动机扭矩控制方法，所述扭矩控制方法包括如下步骤：
获取车辆的运行参数，所述运行参数包括涡轮的当前转速、发动机的当前转速、当前车速和当前油门开度；
基于所述车辆的运行参数计算出涡轮的需求功率和变矩比；
基于所述涡轮的需求功率、所述变矩比和所述涡轮的当前转速计算出目标发动机扭矩，并根据所述目标发动机扭矩对当前发动机扭矩进行修正。
进一步地，所述基于所述车辆的运行参数计算出涡轮的需求功率包括：
根据所述当前车速和所述当前油门开度进行查表得到参考车速和参考涡轮功率，并基于所述参考车速和所述参考涡轮功率插值计算出所述涡轮的需求功率。
进一步地，计算所述变矩比的方法包括基于所述涡轮的当前转速和所述发动机转速之比计算出变矩器转速比，根据所述变矩器转速比并结合变矩特性表插值计算出变矩比。
进一步地，所述基于所述涡轮的需求功率、所述变矩比和所述涡轮的当前转速计算出目标发动机扭矩包括：
根据所述涡轮的需求功率和所述涡轮的当前转速计算出涡轮的当前扭矩，再根据所述涡轮的当前扭矩和所述变矩比的比值计算出目标发动机扭矩。
进一步地，所述根据所述目标发动机扭矩对当前发动机扭矩进行修正包括：
判断当前发动机扭矩是否为所述目标发动机扭矩，若不是，则将当前发动机扭矩调整为所述目标发动机扭矩。
一方面，本发明还提供一种发动机扭矩控制装置，包括：
检测模块，用于获取车辆的运行参数，所述运行参数包括涡轮的当前转速、发动机的当前转速、当前车速和当前油门开度；
数据处理模块，用于接收所述运行参数，并根据所述运行参数计算出涡轮的需求功率和变矩比，再根据所述涡轮的需求功率、所述变矩比和所述涡轮的当前转速计算出目标发动机扭矩，并判断当前发动机扭矩是否为所述目标发动机扭矩，若不是，则发出将当前发动机扭矩调整为所述目标发动机扭矩的第一控制命令；
执行模块，用于接收并执行所述数据处理模块发出的控制命令。
进一步地，所述数据处理模块根据所述涡轮的当前转速、所述发动机的当前转速计算涡轮、发动机的当前转速比，并根据所述当前转速比计算变矩比；根据所述当前车速和所述当前油门开度计算涡轮的需求功率；根据所述涡轮的当前转速和所述涡轮的需求功率计算涡轮的当前扭矩；根据所述涡轮的当前扭矩和所述变矩比的比值计算目标发动机扭矩。
优选地，所述检测模块包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器，所述第一传感器与所述发动机连接，所述第二传感器与所述涡轮连接，所述第三传感器与所变速器的输出端连接，所述第四传感器与所述油门踏板连接。
另一方面，本发明还提供一种汽车，包括发动机、与所述发动机连接的变矩器、连接于所述变矩器输出端的涡轮，以及与所述发动机、涡轮连接的采用如上所述的发动机扭矩控制装置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
本发明的有益效果是，本发明根据实时检测到的当前油门踏板开度、当前车速、当前涡轮转速及当前发动机转速计算目标发动机扭矩，并以目标发动机扭矩为目标值实时调节当前发动机扭矩值并输出，解决了由于发动机转速和车速以及液力变矩器速比关系不明确而不能精确调整和控制发动机扭矩的困难，同时极大提高了车辆加速的平稳性。本发明还通过扭矩控制装置，实时检测车辆状态并反馈输出结果，运算速度快，精度高。该装置通过目标发动机扭矩为目标协调控制各动力装置以减少油耗，使车辆的动力性能得到极大的提升。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种发动机扭矩控制方法流程示意图；
图2是本发明实施例提供的标定涡轮功率表；
图3是本发明实施例提供的一种液力自动变速器车的发动机扭矩控制装置的工作原理图。
说明书中的附图标记如下：
11、检测模块；12、数据处理模块；13、执行模块。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明一实施例提供一种发动机扭矩控制方法，所述扭矩控制方法包括如下步骤：
获取车辆的运行参数，所述运行参数包括涡轮的当前转速、发动机的当前转速、当前车速和当前油门开度；
基于所述车辆的运行参数计算出涡轮的需求功率和变矩比；
基于所述涡轮的需求功率、所述变矩比和所述涡轮的当前转速计算出目标发动机扭矩，并根据所述目标发动机扭矩对当前发动机扭矩进行修正。
优选地，所述获取车辆的运行参数中通过第一传感器获取所述发动机的当前转速，通过第二传感器获取所述涡轮的当前转速，通过第三传感器获取所述当前车速，通过第四传感器获取所述当前油门开度。
进一步地，所述基于所述车辆的运行参数计算出涡轮的需求功率包括：根据所述当前车速和所述当前油门开度进行查表得到参考车速和参考涡轮功率，并基于所述参考车速和所述参考涡轮功率插值计算出所述涡轮的需求功率。其中通过获取车辆在不同驾驶风格下的标定油门开度和标定车速，将车辆的油门开度从踏板位置的最低点调至最高点从而获取标定油门开度，并保持踏板位置不变将车速从最低点调至最高点从而获取标定车速；根据多组所述标定油门开度和多组所述标定车速获取多组车辆的标定涡轮功率值。根据上述步骤可获取多组车辆的标定涡轮功率值且可制成如图2所示的标定涡轮功率表。另外，将在同一时刻获取得到的车辆的当前车速和当前油门开度，对照所述标定涡轮功率表上的标定油门开度、标定车速和标定涡轮功率并选取最接近的两处值进行插值计算得到所述涡轮的需求功率。
在本实施例中，计算所述变矩比的方法包括基于所述涡轮的当前转速和所述发动机转速之比计算出变矩器转速比，根据所述变矩器转速比并结合变矩特性表插值计算出变矩比。
进一步地，所述基于所述涡轮的需求功率、所述变矩比和所述涡轮的当前转速计算出目标发动机扭矩包括：
根据所述涡轮的需求功率和所述涡轮的当前转速计算出涡轮的当前扭矩，再根据所述涡轮的当前扭矩和所述变矩比的比值计算出目标发动机扭矩。
进一步地，所述根据所述目标发动机扭矩对当前发动机扭矩进行修正包括：判断当前发动机扭矩是否为所述目标发动机扭矩，若不是，则将当前发动机扭矩调整为所述目标发动机扭矩。通过所述目标发动机扭矩实时调整当前发动机扭矩，保持当前发动机扭矩为所述目标发动机扭矩，可提高车辆的加速性能，避免动力损耗。
如图3所示，在本实施例中，本发明提供一种发动机扭矩控制装置，所述控制装置包括：检测模块11，用于获取车辆的运行参数，所述运行参数包括涡轮的当前转速、发动机的当前转速、当前车速和当前油门开度；数据处理模块 12，用于接收所述运行参数，并根据所述运行参数计算出涡轮的需求功率和变矩比，再根据所述涡轮的需求功率、所述变矩比和所述涡轮的当前转速计算出目标发动机扭矩，并判断当前发动机扭矩是否为所述目标发动机扭矩，若不是，则发出将当前发动机扭矩调整为所述目标发动机扭矩的第一控制命令；执行模块13，用于接收并执行所述数据处理模块发出的控制命令。
优选地，所述检测模块11包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器，所述第一传感器与所述发动机连接，所述第二传感器与所述涡轮连接，所述第三传感器与所变速器的输出端连接，所述第四传感器与所述油门踏板连接。
进一步地，所述数据处理模块12还用于发出将车辆的油门开度从踏板位置的最低点调节至最高点的第二控制命令，和用于发出将所述液力自动变速器车的车速从最低点调至最高点的第三控制命令。在不同驾驶风格下，数据处理模块12可通过发送上述控制命令给执行模块13，检测模块11采集在该执行状态下车辆的当前车速和当前油门开度并实时反馈给数据处理模块12加以处理得到多组车辆的标定涡轮功率值。将当前车速、当前油门开度和标定涡轮功率值存入数据处理模块12中，用以后续进行插值计算获取涡轮的需求功率。另外，可将液力变矩器的变矩特性表存入数据处理模块12中，用以后续进行插值计算得到当前变矩比。
本实施例的工作原理为，检测模块11可通过安装连接在需要检测的车辆部件上的传感器实时获取车辆的当前车速、当前油门开度、涡轮当前转速和发动机的当前转速。检测模块将上述结果发送给数据处理模块，数据处理模块12通过上述算法得到目标发动机扭矩并判断当前发动机扭矩是否为目标发动机扭矩，若不是，则发出将所述发动机的当前发动机扭矩调整为所述目标发动机扭矩的第一控制命令。执行模块接收上述命令并使相应动力部件执行该命令。通过传感器和控制装置，可以实时检测车辆状态并反馈输出结果，运算速度快，精度高。另外，将标定功率表和变矩特性表写入数据处理模块12中，可以减少前期的标定工作量，将实时获取的数据结合上述标定功率表和变矩特性表快速运算得到在不同驾驶风格下的目标发动机扭矩。
另一方面，本发明还提供一种汽车，包括发动机、与所述发动机连接的变矩器、连接于所述变矩器输出端的涡轮，以及与所述发动机、涡轮连接的如上所述的发动机扭矩控制装置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种发动机扭矩控制方法，其特征在于，所述发动机扭矩控制方法包括：
获取车辆的运行参数，所述运行参数包括涡轮的当前转速、发动机的当前转速、当前车速和当前油门开度；
基于所述车辆的运行参数计算出涡轮的需求功率和变矩比；
基于所述涡轮的需求功率、所述变矩比和所述涡轮的当前转速计算出目标发动机扭矩，并根据所述目标发动机扭矩对当前发动机扭矩进行修正；
所述基于所述车辆的运行参数计算出涡轮的需求功率包括：
根据所述当前车速和所述当前油门开度进行查表得到参考车速和参考涡轮功率，并基于所述参考车速和所述参考涡轮功率插值计算出所述涡轮的需求功率；进一步包括：将在同一时刻获取得到的车辆的当前车速和当前油门开度，对照标定涡轮功率表上的标定油门开度、标定车速和标定涡轮功率并选取最接近的两处值进行插值计算得到所述涡轮的需求功率；其中，将车辆的油门开度从踏板位置的最低点调至最高点从而获取所述标定油门开度，并保持踏板位置不变将车速从最低点调至最高点从而获取所述标定车速；所述标定涡轮功率值根据多组所述标定油门开度和多组所述标定车速得到。
2.根据权利要求1所述的一种发动机扭矩控制方法，其特征在于，计算所述变矩比的方法包括基于所述涡轮的当前转速和所述发动机的当前转速之比计算出变矩器转速比，根据所述变矩器转速比并结合变矩特性表插值计算出变矩比。
3.根据权利要求1或2所述的一种发动机扭矩控制方法，其特征在于，所述基于所述涡轮的需求功率、所述变矩比和所述涡轮的当前转速计算出目标发动机扭矩包括：
根据所述涡轮的需求功率和所述涡轮的当前转速计算出涡轮的当前扭矩，再根据所述涡轮的当前扭矩和所述变矩比的比值计算出目标发动机扭矩。
4.根据权利要求3所述的一种发动机扭矩控制方法，其特征在于，所述根据所述目标发动机扭矩对当前发动机扭矩进行修正包括：
判断当前发动机扭矩是否为所述目标发动机扭矩，若不是，则将当前发动机扭矩调整为所述目标发动机扭矩。
5.一种发动机扭矩控制装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于获取车辆的运行参数，所述运行参数包括涡轮的当前转速、发动机的当前转速、当前车速和当前油门开度；
数据处理模块，用于接收所述运行参数，并根据所述运行参数计算出涡轮的需求功率和变矩比，再根据所述涡轮的需求功率、所述变矩比和所述涡轮的当前转速计算出目标发动机扭矩，并判断当前发动机扭矩是否为所述目标发动机扭矩，若不是，则发出将当前发动机扭矩调整为所述目标发动机扭矩的第一控制命令；
执行模块，用于接收并执行所述数据处理模块发出的控制命令；
所述数据处理模块，还具体用于将在同一时刻获取得到的车辆的当前车速和当前油门开度，对照标定涡轮功率表上的标定油门开度、标定车速和标定涡轮功率并选取最接近的两处值进行插值计算得到所述涡轮的需求功率；其中，将车辆的油门开度从踏板位置的最低点调至最高点从而获取所述标定油门开度，并保持踏板位置不变将车速从最低点调至最高点从而获取所述标定车速；所述标定涡轮功率值根据多组所述标定油门开度和多组所述标定车速得到。
6.根据权利要求5所述的一种发动机扭矩控制装置，其特征在于，所述检测模块包括第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器，所述第一传感器与所述发动机连接，所述第二传感器与所述涡轮连接，所述第三传感器与变速器的输出端连接，所述第四传感器与所述油门踏板连接。
7.一种汽车，其特征在于，包括发动机、与所述发动机连接的变矩器、连接于所述变矩器输出端的涡轮，以及与所述发动机、涡轮连接的如权利要求5-6任一项所述的发动机扭矩控制装置。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任意一项所述方法的步骤。
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