CN108177645A - 一种汽车发动机转速控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车发动机转速控制方法及装置，其中，控制方法包括：判断汽车当前处于松油门工况；在松油门工况下，根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩离合升挡或踩离合降挡，并控制发动机以目标挡位的目标转速运行；在松油门工况下，根据离合器信号、油门踏板信号和挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩油门加速，并根据当前车速计算目标转速，控制发动机以所述目标转速运行；在松油门工况下，根据挡位信号判断驾驶员驾驶意图是滑行减速，使发动机转速继续自然回落。本发明通过判断松油门工况下各种驾驶意图，并针对不同驾驶意图对发动机转速进行控制，明显改善了松油门工况的驾驶性，消除由于转速差的存在而产生的冲击。

Description

一种汽车发动机转速控制方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车发动机转速控制方法及装置。

背景技术

手动挡车型在驾驶过程中，松油门工况是一种最基本最常用的操作。当驾驶员有升降挡或者是减速需求时，首先会进行松油门操作，当松开油门踏板时，发动机转速一般情况下会自由回落到怠速n1状态，该转速n1一般为800rpm左右；如果驾驶员此时降挡，由于速比差异低挡位发动机转速会升高至n2，转速差Δn=n2-n1，转速差Δn的存在会使换挡结束后离合器结合瞬间发动机转速有明显拉升，可能同时会伴有轰鸣音，转速差越大，不舒适感越强烈；如果驾驶员此时升挡，由于速比差异高挡位发动机转速会降至n3，转速差Δn=n3-n1，此时n3如果不等于n1，会存在一定的转速差，转速差的存在会使驾驶感受明显变差；如果此时驾驶员在松油门后重新踩油门加速，由于800rpm时涡轮增压器尚未开始工作，发动机转速上升会比较慢，会有明显的加速无力感。

但是，目前并没有方案针对松油门工况后驾驶员意图进行监控识别，进而对发动机转速做精确控制，消除由于转速差的存在而产生的冲击。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种汽车发动机转速控制方法及装置，以在松油门后识别驾驶员驾驶意图，对应控制发动机转速，消除由于转速差导致的冲击，改善驾驶性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车发动机转速控制方法，包括：

判断汽车当前处于松油门工况；

在松油门工况下，根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩离合升挡或踩离合降挡，并控制发动机以目标挡位的目标转速运行；

在松油门工况下，根据离合器信号、油门踏板信号和挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩油门加速，并根据当前车速计算目标转速，控制发动机以所述目标转速运行；

在松油门工况下，根据挡位信号判断驾驶员驾驶意图是滑行减速，使发动机转速继续自然回落。

其中，所述判断汽车当前处于松油门工况具体是根据油门踏板信号进行，如果当前时刻油门踏板开度小于前一时刻油门踏板开度，则判断汽车当前处于松油门工况。

其中，所述根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩离合升挡，具体是指：如果当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位大于前一时刻挡位，则判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩离合升挡。

其中，所述根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩离合降挡，具体是指：如果当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位小于前一时刻挡位，则判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩离合降挡。

其中，所述控制发动机以目标挡位的目标转速运行，具体包括：

识别到升挡或降挡的目标挡位后，通过查表方式从发动机转速与车速的关系表中获得目标挡位对应的目标转速；

将发动机的转速控制在目标挡位所对应的目标转速。

其中，所述根据离合器信号、油门踏板信号和挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩油门加速，具体是指：如果当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，当前时刻挡位与前一时刻挡位相同，并且下一时刻油门踏板开度大于当前时刻油门踏板开度，则判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩油门加速。

其中，所述根据当前车速计算目标转速，控制发动机以所述目标转速运行，具体包括：

以当前挡位为目标挡位，按照车速与发动机转速的关系式，根据当前车速计算出当前的目标转速；

将发动机的转速控制在所述目标转速。

本发明还提供一种汽车发动机转速控制装置，包括：

第一判断单元，用于判断汽车当前是否处于松油门工况；

第二判断单元，用于在松油门工况下根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是否是踩离合升挡或踩离合降挡；

第一控制单元，用于在驾驶员驾驶意图是踩离合升挡或踩离合降挡时，控制发动机以目标挡位的目标转速运行；

第三判断单元，用于在松油门工况下根据离合器信号、油门踏板信号和挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是否是踩油门加速；

第二控制单元，用于在驾驶员驾驶意图是踩油门加速时，根据当前车速计算目标转速，控制发动机以所述目标转速运行；

第四判断单元，用于在松油门工况下根据挡位信号判断驾驶员驾驶意图是否是滑行减速；

第三控制单元，用于在驾驶员驾驶意图是滑行减速时，使发动机转速继续自然回落。

其中，所述第二判断单元具体用于在当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位大于前一时刻挡位，判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩离合升挡；还具体用于在当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位小于前一时刻挡位时，判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩离合降挡；

所述第一控制单元具体用于在识别到升挡或降挡的目标挡位后，通过查表方式从发动机转速与车速的关系表中获得目标挡位对应的目标转速，并将发动机的转速控制在目标挡位所对应的目标转速。

其中，所述第三判断单元具体用于在当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，当前时刻挡位与前一时刻挡位相同，并且下一时刻油门踏板开度大于当前时刻油门踏板开度时，判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩油门加速；

所述第二控制单元具体用于以当前挡位为目标挡位，按照车速与发动机转速的关系式，根据当前车速计算出当前的目标转速，并将发动机的转速控制在所述目标转速。

本发明实施例的有益效果在于：通过判断松油门工况下各种驾驶意图，并针对不同驾驶意图对发动机转速进行控制，明显改善了松油门工况的驾驶性，消除由于转速差的存在而产生的冲击。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明实施例一一种汽车发动机转速控制方法的流程示意图。

图2是本发明实施例一一种汽车发动机转速控制方法的具体流程示意图。

图3是本发明实施例二一种汽车发动机转速控制装置的原理框图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

请参照图1所示，本发明实施例一提供一种汽车发动机转速控制方法，包括：

判断汽车当前处于松油门工况；

根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩离合升挡或踩离合降挡，并控制发动机以目标挡位的目标转速运行；

根据离合器信号、油门踏板信号和挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩油门加速，并根据当前车速计算目标转速，控制发动机以所述目标转速运行；

根据挡位信号判断驾驶员驾驶意图是滑行减速，使发动机转速继续自然回落。

具体地，判断汽车当前处于松油门工况根据油门踏板信号进行，如果当前时刻油门踏板开度Gasped（i）小于前一时刻油门踏板开度Gasped（i-1），则判断处于松油门工况，即：

Gasped（i）<Gasped（i-1），i为当前时刻，i-1为前一时刻。

本实施例是针对松油门后的发动机转速控制，后述各种驾驶员驾驶意图均是在松油门工况下进行判断。如果判断不处于松油门工况，不在本发明实施例说明的范畴。

请结合图2所示，驾驶员松油门后，可能存在的驾驶意图主要分为以下几个方面：

1. 松油门后踩离合升挡

该驾驶意图识别需要以下条件：

（1）Clutchped（i）>Clutchped（i-1）

即：当前时刻离合器踏板开度Clutchped（i）须大于前一时刻离合器踏板开度Clutchped（i-1），i为当前时刻，i-1为前一时刻；

（2）G（i）≠G（i-1）

即：当前时刻挡位G（i）与前一时刻挡位G（i-1）不相同，i为当前时刻，i-1为前一时刻；

（3）G（i）>G（i-1）

即：当前时刻挡位G（i）须大于前一时刻挡位G（i-1），i为当前时刻，i-1为前一时刻；

以上各条件顺序不能调换且必须同时满足，即：如果当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位大于前一时刻挡位，则判断为松油门后踩离合升挡。

2. 松油门后踩离合降挡

该驾驶意图识别需要以下条件：

（1）Clutchped（i）>Clutchped（i-1）

即：当前时刻离合器踏板开度Clutchped（i）须大于前一时刻离合器踏板开度Clutchped（i-1），i为当前时刻，i-1为前一时刻；

（2）G（i）≠G（i-1）

即：当前时刻挡位G（i）与前一时刻挡位G（i-1）不相同，i为当前时刻，i-1为前一时刻；

（3）G（i）<G（i-1）

即：当前时刻挡位G（i）须小于前一时刻挡位G（i-1），i为当前时刻，i-1为前一时刻；

以上各条件顺序不能调换且必须同时满足，即：如果当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位小于前一时刻挡位，则判断为松油门后踩离合降挡。

3. 松油门后踩油门加速

松油门后踩油门加速有两种可能的操作，一种是松油门后、踩油门加速之前驾驶员不进行任何操作，例如没有踩离合及换挡等其他操作，此时踩油门加速，整个过程传动系未断开过，发动机飞轮端与离合器端转速相同，不需要进行额外的控制，不在本发明实施例说明的范畴。

另一种是松油门后驾驶员偶尔会踩下离合，但是挡位未发生变化，此时传动系的状态发生过变化，在离合器结合的过程中，由于转速差，可能会存在冲击，需要进行控制。本实施例针对这种可能的操作进行判断，满足以下条件即可判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩油门加速：

（1）Clutchped（i）>Clutchped（i-1）

即：当前时刻离合器踏板开度Clutchped（i）须大于前一时刻离合器踏板开度Clutchped（i-1），i为当前时刻，i-1为前一时刻；

（2）G（i）=G（i-1）

即：当前时刻挡位G（i）与前一时刻挡位G（i-1）相同，i为当前时刻，i-1为前一时刻；

（3）Gasped（i）< Gasped（i+1）

即：下一时刻油门踏板开度Gasped（i+1）须大于当前时刻油门踏板开度Gasped（i），i为当前时刻，i+1为下一时刻；

以上各条件顺序不能调换且必须同时满足，即：如果当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，当前时刻挡位与前一时刻挡位相同，并且下一时刻油门踏板开度大于当前时刻油门踏板开度，则判断为松油门后踩油门加速。

4. 松油门后滑行减速

松油门后滑行减速有两种可能的操作，一种是松油门后一直减速，减速过程中驾驶员不进行任何操作；一种是松油门后驾驶员偶尔会踩下离合，虽然这种操作无任何实际意义，也不常见，但是存在这种误操作；对于以上两种可能的存在，本实施例不做具体的区别，只要满足以下条件即可判断驾驶员驾驶意图为松油门后滑行减速：

G（i）=G（i-1），i为当前时刻，i-1为前一时刻

即：如果松油门后当前时刻挡位与前一时刻挡位相同，则判断为松油门后滑行减速。

判断出不同驾驶意图之后，本实施例相应地根据不同的驾驶意图实施不同的发动机转速控制方式。

以市场某手动挡车型的变速箱速比为例，该车型参数如下：

挡位	1	2	3	4	5	主减	r
								速比	3.83	2.05	1.32	1.03	0.83	4.12	0.34

首先应用公式计算车速与发动机转速的关系：

V=0.377×n×r/ig/i0

式中，n为转速（rpm），r为轮胎滚动半径（m），ig为变速箱速比，i0为主减速器速比，V为车速（km/h）。

通过上述计算，得到发动机转速与车速的关系如下表所示：

	1	2	3	4	5
						1000	8	15	23	30	37
1250	10	19	29	37	46
						1500	12	22	35	45	56
1750	14	26	41	52	65
						2000	16	30	46	60	74
2250	18	34	52	67	84
						2500	20	37	58	75	93
2750	22	41	64	82	102
						3000	24	45	70	89	112
3250	26	49	75	97	121
						3500	28	52	81	104	130
3750	30	56	87	112	139
						4000	32	60	93	119	149

1. 对于松油门后踩离合升挡

以2500rpm时3挡升4挡为例，此时3挡车速为58km/h，升至4挡后对应的发动机转速为1920rpm，驾驶员在松开油门踩下离合器瞬间，发动机会处于怠速工况，转速会自由回落，此时发动机转速在回落到怠速状态前是不受控制的。在驾驶员挂上4挡时，发动机转速n可能会处于怠速与2500rpm之间的任一转速，如果此时驾驶员松离合，由于转速差Δn(Δn=|n-1920|)的存在，离合器结合瞬间会存在明显的冲击，试验结果显示：转速差越大，结合瞬间冲击越大。

为了解决该问题，本实施例以目标挡位对应的转速为目标转速对发动机进行动态控制。例如目标挡位4挡的转速1920rpm为目标转速，当驾驶员松油门踩离合升挡至4挡时，发动机在识别到升挡的目标挡位信号后，通过查表方式从上述发动机转速与车速的关系表中获得目标挡位对应的目标转速，并立即将发动机的转速控制在目标挡位所对应的目标转速，此时，当离合器结合时，即可消除转速差，同时消除可能出现的冲击。

2. 对于松油门后踩离合降挡

松油门后踩离合降挡，由于低挡位速比较大，相同车速下，降至低挡位时转速会升高，所以当踩离合降挡时，踩离合瞬间，发动机处于怠速状态，转速会下降，但当降挡后，离合器结合瞬间，发动机转速需要升高至目标挡位对应的转速，此时转速差较大，极易产生冲击。

以1250rpm时3挡降2挡为例，此时3挡车速为29km/h，降至2挡后对应的发动机转速为1980rpm，驾驶员在松开油门踩下离合器瞬间，发动机会处于怠速工况，转速会自由回落，此时发动机转速在回落到怠速状态前是不受控制的。在驾驶员挂上2挡时，发动机转速n可能会处于怠速与12500rpm之间的任一转速，如果此时驾驶员松离合，由于转速差Δn(Δn=|n-1980|)的存在，离合器结合瞬间会存在明显的冲击，试验结果显示：转速差越大，结合瞬间冲击越大。

为了解决该问题，本实施例以目标挡位对应的转速为目标转速对发动机进行动态控制。例如目标挡位2挡的转速1980rpm为目标转速，当驾驶员松油门踩离合降挡至2挡时，发动机在识别到降挡的目标挡位后，通过查表方式从上述发动机转速与车速的关系表中获得目标挡位对应的目标转速，并立即将发动机的转速控制在目标挡位所对应的目标转速，此时，当离合器结合时，即可消除转速差，同时消除可能出现的冲击。

3. 对于松油门后踩油门加速

如前所述，如果驾驶员在松油门后有踩离合器的动作，但是挡位未发生变化，此时传动系的状态发生过变化，在离合器结合的过程中，由于转速差，可能会存在冲击，需要进行控制。此时，由于挡位未发生变化，即以当前挡位为目标挡位，按照车速与发动机转速的关系式，根据当前车速计算出当前的目标转速。

4. 对于松油门后滑行减速

由于松油门后滑行减速工况驾驶员意图是减速直至停车，这个过程不做额外的控制，使发动机转速继续自然回落。

请再参照图3所示，相应于本发明实施例一，本发明实施例二提供一种汽车发动机转速控制装置，包括：

第一判断单元，用于判断汽车当前是否处于松油门工况；

第二判断单元，用于在松油门工况下根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是否是踩离合升挡或踩离合降挡；

第一控制单元，用于在驾驶员驾驶意图是踩离合升挡或踩离合降挡时，控制发动机以目标挡位的目标转速运行；

第三判断单元，用于在松油门工况下根据离合器信号、油门踏板信号和挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是否是踩油门加速；

第二控制单元，用于在驾驶员驾驶意图是踩油门加速时，根据当前车速计算目标转速，控制发动机以所述目标转速运行；

第四判断单元，用于在松油门工况下根据挡位信号判断驾驶员驾驶意图是否是滑行减速；

第三控制单元，用于在驾驶员驾驶意图是滑行减速时，使发动机转速继续自然回落。

其中，所述第二判断单元具体用于在当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位大于前一时刻挡位，判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩离合升挡；还具体用于在当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位小于前一时刻挡位时，判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩离合降挡；

所述第一控制单元具体用于在识别到升挡或降挡的目标挡位后，通过查表方式从发动机转速与车速的关系表中获得目标挡位对应的目标转速，并将发动机的转速控制在目标挡位所对应的目标转速。

其中，所述第三判断单元具体用于在当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，当前时刻挡位与前一时刻挡位相同，并且下一时刻油门踏板开度大于当前时刻油门踏板开度时，判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩油门加速；

所述第二控制单元具体用于以当前挡位为目标挡位，按照车速与发动机转速的关系式，根据当前车速计算出当前的目标转速，并将发动机的转速控制在所述目标转速。

通过上述说明可知，本发明实施例的有益效果在于，通过判断松油门工况下各种驾驶意图，并针对不同驾驶意图对发动机转速进行控制，明显改善了松油门工况的驾驶性，消除由于转速差的存在而产生的冲击。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种汽车发动机转速控制方法，其特征在于，包括：

判断汽车当前处于松油门工况；

在松油门工况下，根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩离合升挡或踩离合降挡，并控制发动机以目标挡位的目标转速运行；

在松油门工况下，根据离合器信号、油门踏板信号和挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩油门加速，并根据当前车速计算目标转速，控制发动机以所述目标转速运行；

在松油门工况下，根据挡位信号判断驾驶员驾驶意图是滑行减速，使发动机转速继续自然回落。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述判断汽车当前处于松油门工况具体是根据油门踏板信号进行，如果当前时刻油门踏板开度小于前一时刻油门踏板开度，则判断汽车当前处于松油门工况。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩离合升挡，具体是指：如果当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位大于前一时刻挡位，则判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩离合升挡。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩离合降挡，具体是指：如果当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位小于前一时刻挡位，则判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩离合降挡。

5.根据权利要求3或4所述的控制方法，其特征在于，所述控制发动机以目标挡位的目标转速运行，具体包括：

识别到升挡或降挡的目标挡位后，通过查表方式从发动机转速与车速的关系表中获得目标挡位对应的目标转速；

将发动机的转速控制在目标挡位所对应的目标转速。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据离合器信号、油门踏板信号和挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是踩油门加速，具体是指：如果当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，当前时刻挡位与前一时刻挡位相同，并且下一时刻油门踏板开度大于当前时刻油门踏板开度，则判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩油门加速。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述根据当前车速计算目标转速，控制发动机以所述目标转速运行，具体包括：

以当前挡位为目标挡位，按照车速与发动机转速的关系式，根据当前车速计算出当前的目标转速；

将发动机的转速控制在所述目标转速。

8.一种汽车发动机转速控制装置，其特征在于，包括：

第一判断单元，用于判断汽车当前是否处于松油门工况；

第二判断单元，用于在松油门工况下根据离合器信号以及挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是否是踩离合升挡或踩离合降挡；

第一控制单元，用于在驾驶员驾驶意图是踩离合升挡或踩离合降挡时，控制发动机以目标挡位的目标转速运行；

第三判断单元，用于在松油门工况下根据离合器信号、油门踏板信号和挡位信号，判断驾驶员驾驶意图是否是踩油门加速；

第二控制单元，用于在驾驶员驾驶意图是踩油门加速时，根据当前车速计算目标转速，控制发动机以所述目标转速运行；

第四判断单元，用于在松油门工况下根据挡位信号判断驾驶员驾驶意图是否是滑行减速；

第三控制单元，用于在驾驶员驾驶意图是滑行减速时，使发动机转速继续自然回落。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述第二判断单元具体用于在当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位大于前一时刻挡位，判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩离合升挡；还具体用于在当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，并且当前时刻挡位小于前一时刻挡位时，判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩离合降挡；

所述第一控制单元具体用于在识别到升挡或降挡的目标挡位后，通过查表方式从发动机转速与车速的关系表中获得目标挡位对应的目标转速，并将发动机的转速控制在目标挡位所对应的目标转速。

10.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，所述第三判断单元具体用于在当前时刻离合器踏板开度大于前一时刻离合器踏板开度，当前时刻挡位与前一时刻挡位相同，并且下一时刻油门踏板开度大于当前时刻油门踏板开度时，判断驾驶员驾驶意图为松油门后踩油门加速；

所述第二控制单元具体用于以当前挡位为目标挡位，按照车速与发动机转速的关系式，根据当前车速计算出当前的目标转速，并将发动机的转速控制在所述目标转速。