CN110410221A

CN110410221A - 车辆油门斜率的控制方法及装置

Info

Publication number: CN110410221A
Application number: CN201810387136.0A
Authority: CN
Inventors: 李旭林; 孙宁辉; 赵文虎; 周荣耀; 杨军锋
Original assignee: Shaanxi Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Automobile Group Co Ltd
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2019-11-05

Abstract

本发明提供一种车辆油门斜率的控制方法：确定车辆油门开度的常用工作范围为大于等于λ1且小于等于λ2；油门开度在常用工作范围时，设定油门斜率k2的初始值，油门开度等于λ1时，踏板行程为δ3，油门开度等于λ2时，踏板行程为δ4；油门开度小于λ1时，油门斜率设定为k1，油门开度大于λ2时，油门斜率设定为k3；设定油门斜率的临界值为kx；降低k2的数值，当k2小于等于临界值kx时，k2的数值不再变化，k2＝kx；在k2大于临界值kx的条件下，油门开度在常用工作范围时实时采集一定周期内的发动机扭矩平均波动量ΔT，并设定发动机扭矩平均波动量临界值为Tx；当ΔT小于等于Tx时，不再调整k2的数值。

Description

车辆油门斜率的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，具体涉及一种车辆油门斜率的控制方法。

背景技术

发动机ECU(发动机电子控制单元)将油门踏板行程转化为油门开度。当前对油门的调整，一种方法是根据车辆行驶特点将油门斜率整体增大或减小(例如专利CN201710342729)，并不能兼顾车辆经济性和动力性的要求；还有一种方法是对油门开度信号进行钝化处理(例如专利CN201310533812)，而这又会降低车辆对油门响应的及时性。

对于商用汽车、尤其是高速公路牵引车，在起步和超车阶段，需要油门对踏板的响应迅速和强烈，以满足驾驶员对车辆的控制意愿，这就需要较大的油门斜率；而在稳定行驶工况下，油门对踏板的响应应当柔和从而减小油门开度的波动，以减小扭矩波动、提高燃油经济性，这就需要较小的油门斜率。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明提供一种车辆油门斜率的控制方法及装置，其原理简单，无需新增任何部件，可以在稳定行驶工况下，减小油门开度的波动，提升整车燃油经济性。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种车辆油门斜率的控制方法，根据油门开度的不同区间制定不同的油门斜率；具体的，该方法包括以下步骤：

步骤1、确定车辆油门开度的常用工作范围，并设定该范围为：大于等于λ1且小于等于λ2；

步骤2、设定油门斜率，具体步骤为：

步骤2.1、油门开度在常用工作范围时，设定油门斜率k2的初始值，油门开度等于λ1时，踏板行程为δ3，油门开度等于λ2时，踏板行程为δ4；

步骤2.2、油门开度小于λ1时，油门斜率设定为k1，其中，k1＞k2；

步骤2.3、油门开度大于λ2时，油门斜率设定为k3，其中，k3＞k2；

步骤2.4、设定油门斜率的临界值为kx；

步骤3、优化调整油门斜率k2的数值，具体步骤为：

步骤3.1、降低k2的数值，并相应调整k1、k3、δ3和δ4的数值；

步骤3.2、当k2小于等于临界值kx时，k2的数值不再变化，k2＝kx；

步骤3.3、在k2大于临界值kx的条件下，在油门开度的常用工作范围时实时采集一定周期内的发动机扭矩平均波动量ΔT，并设定发动机扭矩平均波动量临界值为Tx，使扭矩平均波动量ΔT不断接近目标数值Tx；

步骤3.4、当ΔT大于临界值Tx时，返回步骤3.1；

步骤3.5、当ΔT小于等于临界值Tx时，不再调整k2的数值。

进一步地，在所述步骤1中，所述车辆油门开度的常用工作范围，是基于人为设定或大数据统计来进行设定。

进一步地，在所述步骤2.1中，所述油门斜率k2的初始值的设定是基于人为设定。

进一步地，在所述步骤2.1中，

δ3＝1/2×(δm-(λ2-λ1)/k2)，其中，δm为油门踏板行程峰值；

δ4＝δm-δ3。

进一步地，在所述步骤2.2中，

k1＝λ1/δ3。

进一步地，在所述步骤2.3中，

k3＝k1。

进一步地，

在所述步骤2.4中，

所述油门斜率的临界值kx，是基于人为设定或大数据统计或实验分析来进行设定；

在所述步骤3.3中，

所述发动机扭矩平均波动量临界值Tx，是基于人为设定或大数据统计或实验分析来进行设定。

进一步地，该车辆油门斜率的控制方法通过发动机ECU实现。

进一步地，实时踏板行程为δ，实时油门开度为λ；当实时踏板行程δ小于δ3时，实时油门开度λ＝k1×δ；当实时踏板行程δ大于等于δ3且小于等于δ4时，实时油门开度λ＝λ1+k2×(δ-δ3)；当踏板行程大于δ4时，实时油门开度λ＝λ2+k3×(δ-δ4)。

综上所述，对于高速公路商用车，尤其是牵引车，其发动机长时间运行在相对固定的工作区域。降低此工作区域内的油门斜率，可以减小油门开度的波动，将扭矩平均波动量控制在一定范围内，从而提高燃油经济性；但是此区域的油门斜率不能太低，否则会降低局部工况下的车辆动力性。本发明采用的技术方案很好的平衡兼顾了车辆的燃油经济性和动力性，且不增加任何特殊部件，仅需调整发动机ECU的控制策略或程序即可实现。

附图说明

图1是传统的车辆油门斜率示意图；

图2是本发明的车辆油门斜率示意图；

图3是本发明的一个实施例的车辆油门斜率的控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

为了便于理解本发明实施例的方案，以下首先对传统的油门斜率进行说明。

如图1所示：

图1显示了传统的油门踏板行程δ与油门开度λ的关系，传统的油门踏板行程δ与油门开度λ程线性关系，即传统的油门斜率为固定值k。常用的油门开度范围在λ1到λ2之间，相对应的油门踏板行程为δ1到δ2；当油门踏板行程为δ1时，油门开度为λ1，油门踏板行程为δ2时，油门开度为λ2。

其中，δ1＝λ1/k；δ2＝λ2/k。

由图1可知，传统的油门斜率为固定值k，车辆在起步和超车阶段，需要油门对踏板的响应迅速和强烈，以满足驾驶员对车辆的控制意愿，这就需要较大的油门斜率；而在稳定行驶工况下，油门对踏板的响应应当柔和从而减小油门开度的波动，以减小扭矩波动、提高燃油经济性，这就需要较小的油门斜率；可以理解的是，全阶段采用固定的油门斜率，无法兼顾车辆经济性和动力性的要求。

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明在于提出一种车辆油门斜率的控制方法，至少在一定程度上能提高燃油经济性，并在特定的阶段保证甚至提高车辆的动力性。

如图2所示：

图2显示了本发明优化的油门斜率。在常用的油门开度范围内，即油门开度范围在λ1到λ2之间，油门斜率调整为k2，常用的油门开度范围外的油门斜率分别调整为k1和k3，k2＜k1且k2＜k3；此时当常用油门开度范围λ1到λ2相对应的油门踏板行程为δ3到δ4，即当油门踏板行程为δ3时，油门开度为λ1，油门踏板行程为δ4时，油门开度为λ2，其中，δ3＝1/2×(δm-(λ2-λ1)/k2)，δm为油门踏板行程峰值；δ4＝δm-δ3；k1＝λ1/δ3，k3＝k1；当实时踏板行程δ小于δ3时，实时油门开度λ＝k1×δ；当实时踏板行程δ大于等于δ3且小于等于δ4时，实时油门开度λ＝λ1+k2×(δ-δ3)；当踏板行程大于δ4时，实时油门开度λ＝λ2+k3×(δ-δ4)。

由图2可知，当油门开度小于λ1时，油门斜率为k1，此阶段为车辆的起步阶段，需要油门对踏板的响应迅速和强烈，从而满足驾驶员对动力的要求，这就要求此阶段油门斜率较大，即k1数值较大，由于k1大于传统的油门斜率k，从而车辆在起步阶段的动力性更佳；当油门开度大于等于λ1且小于等于λ2时，即在常用的油门开度范围内，油门斜率为k2，此阶段为车辆在稳定行驶工况下，此阶段油门对踏板的响应应当柔和从而减小油门开度的波动，以减小扭矩波动、提高燃油经济性，这就要求此阶段油门斜率较小，即k2数值较小；当油门开度大于λ2时，油门斜率为k3，此阶段为车辆的超车阶段，需要油门对踏板的响应迅速和强烈，从而满足驾驶员对动力的要求，这就要求此阶段油门斜率较大，即k3数值较大，由于k2大于传统的油门斜率k，从而车辆在超车阶段动力性更佳。

对比图1和图2可知，油门斜率优化后，常用的油门开度范围不变，而油门踏板行程变化量δ4-δ3大于优化前的δ2-δ1，从而减小了油门踏板波动对油门开度的影响，减小了扭矩波动，提高了整车燃油经济性。

在本发明中，发动机ECU可自主实现油门斜率优化过程，也可由外部激活此过程。在一些具体的实施例中，油门斜率的优化方法如下：

如图3所示，本发明所述的车辆油门斜率的控制方法，根据油门开度的不同区间制定不同的油门斜率，步骤入下：

步骤1、确定车辆油门开度的常用工作范围，并设定该范围为：大于等于λ1且小于等于λ2；所述车辆油门开度的常用工作范围，是基于人为设定或大数据统计来进行设定；

步骤2、设定油门斜率，具体步骤为：

步骤2.1、油门开度在常用工作范围时，人为设定油门斜率k2的初始值，油门开度等于λ1时，踏板行程为δ3，油门开度等于λ2时，踏板行程为δ4；δ3＝1/2×(δm-(λ2-λ1)/k2)，δm为油门踏板行程峰值；δ4＝δm-δ3；

步骤2.2、油门开度小于λ1时，油门斜率设定为k1，其中，k1＞k2，k1＝λ1/δ3；

步骤2.3、油门开度大于λ2时，油门斜率设定为k3，其中，k3＞k2，优选的，k3可以等于k1；

步骤2.4、基于人为设定或大数据统计或实验分析设定油门斜率的临界值为kx；

步骤3、优化调整油门斜率k2的数值，具体步骤为：

步骤3.1、降低k2的数值，并相应调整k1、k3、δ3和δ4的数值；

步骤3.3、在k2大于临界值kx的条件下，在油门开度的常用工作范围时实时采集一定周期内的发动机扭矩平均波动量ΔT，并基于人为设定或大数据统计或实验分析设定发动机扭矩平均波动量临界值为Tx，使扭矩平均波动量ΔT不断接近目标数值Tx；

步骤3.4、当ΔT大于临界值Tx时，返回步骤3.1；

步骤3.5、当ΔT小于等于临界值Tx时，不再调整k2的数值。

在一些更具体的实施例中，在上述在步骤3.1中，所述降低k2的数值的具体方法为令k2＝k2×0.99。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.车辆不增加任何特殊部件，仅需调整发动机ECU的控制策略或程序即可实现。

2.车辆可以在稳定行驶工况下，减小油门开度的波动从而减小扭矩波动，提升整车燃油经济性。

3.车辆在起步阶段或超车阶段，油门对踏板的响应更加迅速强烈，提升了车辆在动力性方面的优势。

本发明适应主要工况为高速物流运输的传统汽车。

以上仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本发明中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims

1.一种车辆油门斜率的控制方法，其特征在于，根据油门开度的不同区间制定不同的油门斜率；具体的，该方法包括以下步骤：

步骤2、设定油门斜率，具体步骤为：

步骤2.4、设定油门斜率的临界值为kx；

步骤3、优化调整油门斜率k2的数值，具体步骤为：

步骤3.1、降低k2的数值，并相应调整k1、k3、δ3和δ4的数值；

步骤3.3、在k2大于临界值kx的条件下，油门开度在常用工作范围时实时采集一定周期内的发动机扭矩平均波动量ΔT，并设定发动机扭矩平均波动量临界值为Tx，使扭矩平均波动量ΔT不断接近目标数值Tx；

步骤3.4、当ΔT大于临界值Tx时，返回步骤3.1；

步骤3.5、当ΔT小于等于临界值Tx时，不再调整k2的数值。

2.如权利要求1所述的车辆油门斜率的控制方法，其特征在于，

在步骤1中，

所述车辆油门开度的常用工作范围，是基于人为设定或大数据统计来进行设定。

3.如权利要求1所述的车辆油门斜率的控制方法，其特征在于，

在步骤2.1中，

所述油门斜率k2的初始值的设定是基于人为设定。

4.如权利要求3所述的车辆油门斜率的控制方法，其特征在于，

在步骤2.1中，

δ3＝1/2×(δm-(λ2-λ1)/k2)，其中，δm为油门踏板行程峰值；

δ4＝δm-δ3。

5.如权利要求4所述的车辆油门斜率的控制方法，其特征在于，

在步骤2.2中，

k1＝λ1/δ3。

6.如权利要求5所述的车辆油门斜率的控制方法，其特征在于，

在步骤2.3中，

k3＝k1。

7.如权利要求1所述的车辆油门斜率的控制方法，其特征在于，

在步骤2.4中，

在步骤3.3中，

8.如权利要求1所述的车辆油门斜率的控制方法，其特征在于，

在步骤3.1中，

所述降低k2的数值的具体方法为令k2＝k2×0.99。

9.如权利要求1所述的车辆油门斜率的控制方法，其特征在于，

该控制方法通过发动机ECU实现。

10.如权利要求1所述的车辆油门斜率的控制方法，其特征在于，

实时踏板行程为δ，实时油门开度为λ；当实时踏板行程δ小于δ3时，实时油门开度λ＝k1×δ；当实时踏板行程δ大于等于δ3且小于等于δ4时，实时油门开度λ＝λ1+k2×(δ-δ3)；当踏板行程大于δ4时，实时油门开度λ＝λ2+k3×(δ-δ4)。