CN113650614A - 车辆控制方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆控制方法、装置及车辆，包括获取车辆的发动机温度、发动机转速和发动机扭矩；在发动机温度处于预设温度区间内、发动机转速处于预设转速区间内、发动机扭矩处于预设扭矩区间内的情况下，对车辆的变速箱挡位执行降挡操作。这样，能够通过对车辆的变速箱挡位降挡的方式，提高发动机的热效率，从而在不会大幅度影响车速的前提下，对过高的发动机温度进行降温，从而保证车辆的行车安全，保护车辆发动机的安全，而且，发动机热效率的提高还能够降低油耗率，在一定程度上达到了节油的效果。

Description

车辆控制方法、装置及车辆

技术领域

本公开涉及车辆，具体地，涉及一种车辆控制方法、装置及车辆。

背景技术

车辆发动机是通过燃烧将化学能转化为机械能的装置，过程中会产生大量的热能，而装置本身必须保持正常的工作温度，否则会影响发动机的使用寿命以及使用安全。现有车辆中的发动机通常通过冷却液水道将热量吸收到冷却液中，再通过整车散热系统散发到空气中去。

虽然在车辆的研发过程中，通常都会进行热害试验(高载重、大坡度)，保证车辆的发动机水温不会超过其能够承受的温度限值，但是，车辆在实际使用中，由于外界环境的变化，还是很有可能会出现使得发动机温度超过该温度限制的情况，比如高温地区的超载整车连续爬坡的等。在这样行车条件下，发动机零部件损坏的风险大大提高，甚至会有发动机报废的风险。

为了避免这种情况的发生，需要对车辆的发动机温度进行监控，并在发动机温度超出限制的情况下主动降低发动机温度以保护其安全。

发明内容

本公开的目的是提供一种车辆控制方法、装置及车辆，能够通过对车辆发动机温度、发动机转速以及发动机扭矩的判断，在不会大幅度影响车速的前提下，对过高的发动机温度进行降温，以保证车辆的行车安全。

为了实现上述目的，本公开提供一种车辆控制方法，所述方法包括：

获取车辆的发动机温度、发动机转速和发动机扭矩；

在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

可选地，所述在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作包括：

在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内，且距离上一次执行所述降挡操作的时间间隔大于预设时间阈值的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

可选地，所述对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作包括：

获取所述车辆的变速箱当前挡位；

将所述车辆的变速箱挡位降低至所述当前挡位的下一级挡位，以降低所述变速箱的速比。

可选地，所述方法还包括：

在所述发动机温度大于预设温度阈值的情况下，确定发动机负荷限制阈值；

根据所述发动机负荷限制阈值对所述发动机负荷进行限制。

可选地，所述预设转速区间指的是发动机转速在2000转以下，所述预设扭矩区间指的是在发动机当前转速下，所对应的发动机扭矩不小于所述发动机当前转速下所对应的最大扭矩的70％。

本公开还提供一种车辆控制装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取车辆的发动机温度、发动机转速和发动机扭矩；

第一控制模块，用于在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

可选地，所述第一控制模块还用于：

在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内，且距离上一次执行所述降挡操作的时间间隔大于预设时间阈值的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

可选地，所述第一控制模块包括：

获取子模块，用于获取所述车辆的变速箱当前挡位；

控制子模块，用于将所述车辆的变速箱挡位降低至所述当前挡位的下一级挡位，以降低所述变速箱的速比。

可选地，所述装置还包括：

确定模块，用于在所述发动机温度大于预设温度阈值的情况下，确定发动机负荷限制阈值；

第二控制模块，用于根据所述发动机负荷限制阈值对所述发动机负荷进行限制。

本公开还提供一种车辆，包括以上所述的车辆控制装置。

通过上述技术方案，能够通过对车辆发动机温度、发动机转速以及发动机扭矩的判断，在满足预设条件的情况下，通过对车辆的变速箱挡位降挡的方式，提高发动机的热效率，从而在不会大幅度影响车速的前提下，对过高的发动机温度进行降温，这样不仅能够保证车辆的行车安全，保护了车辆发动机的安全，而且，发动机热效率的提高还能够降低油耗率，在一定程度上达到了节油的效果。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图。

图2示出了一种发动机热效率与发动机转速和发动机扭矩的关系示意图。

图3是根据本公开又一示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图。

图4是根据本公开又一示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图。

图5是根据本公开一示例性实施例示出的一种车辆控制装置的结构框图。

图6是根据本公开又一示例性实施例示出的一种车辆控制装置的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图。如图1所示，所述方法包括步骤101和步骤102。

在步骤101中，获取车辆的发动机温度、发动机转速和发动机扭矩。

该发动机温度可以为设置在发动机周围的温度传感器获取到的环境温度，或者，该发动机温度也可以为例如发动机冷却液水温，该冷却液的水温可以通过设置于冷却液流经的任意位置的水温传感器获取得到。

该发动机转速可以通过发动机控制单元(Electronic Control Unit，ECU)来进行实时获取，或者，也可以通过设置的转速传感器来获取，该发动机扭矩可以通过该发动机控制单元来进行实时获取。

在步骤102中，在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

其中，该预设转速区间指的是发动机转速在2000转以下，该预设扭矩区间指的是在发动机当前转速下，所对应的发动机扭矩不小于所述发动机当前转速下所对应的最大扭矩的70％。

该预设转速区间在2000转以下，也即，该预设转速区间内的最大转速小于2000转，该预设转速区间内的最小转速不做限制。在获取到的发动机转速处于该预设转速区间的情况下，该发动机转速也即满足小于2000转的条件。

该预设扭矩区间指的是在发动机当前转速下，所对应的发动机扭矩不小于所述发动机当前转速下所对应的最大扭矩的70％，也即，在步骤101中获取到该发动机转速和该发动机扭矩的情况下，获取到的发动机扭矩需要大于该发动机转速能够对应的多个扭矩值中的最大扭矩值的70％，该发动机扭矩才会满足处于该预设扭矩区间的条件。

另外，该预设温度区间中的设定可以根据实际情况例如发动机结构、性能等来进行设定，例如，在该发动机的最高耐受温度为115℃的情况下，该预设温度区间内的最高温度应该小于该最高耐受温度，例如可以为105℃；在该发动机能够正常工作的最高温度为80℃的情况下，该预设温度区间内的最低温度则可以为80℃或略小于80℃。

通过对该预设温度区间、预设转速区间以及该预设扭矩区间的设定，可以确定在该发动机温度处于预设温度区间内时，若该发动机转速和该发动机扭矩也都处于相应的预设转速区间和预设扭矩区间内，则表征该发动机的热效率处于较低的状态。

如图2所示，图2示出了一种发动机热效率与发动机转速和发动机扭矩的关系示意图。一般而言，发动机的最高热效率出现在中等转速中等扭矩的区域，也即，在图2中示出的发动机热效率示意图中，点A处的发动机热效率通常最高，也即发动机转速为a1，且发动机扭矩为a2的情况下，发动机的热效率最高。

在车辆处于外部环境温度较高、车辆载重较大、且车辆以较低的车速长距离行驶在坡度较高的情况下时，发动机转速较低，且发动机扭矩较高，该发动机转速和该发动机扭矩会分别处于如图2所示的[0，a1)区间内和(a2，∞)区间内，该发动机转速距离a1越远，发动机热效率越低，发动机扭矩同理。此时，一方面由于发动机冷却液水泵的运转速度与发动机转速成正比，水泵的运转速度也较低，冷却液循环流量也比较低，另一方面由于车速较低，用于散热的水箱迎风相对速度也较低，这两方面以及较低的发动机热效率，共同导致了发动机温度的升高。

由于对于车辆的变速箱来说，其变速箱档位越高，所配置的速比越小，因此在维持相同的车速的情况下，挡位越高，发动机转速可以越低。而降挡时，速比增大，为了维持相同的车速，发动机转速也就会相应提高，若此时功率的消耗需求不发生变化，则需要输出的功率一致，又因为功率与发动机转速和发动机扭矩都成正比，因此，在发动机转速随着降挡而提高的情况下，其对应的发动机扭矩就会相应降低。

因此，在车辆的发动机转速和发动机扭矩以及发动机温度满足上述步骤102中的条件的情况下，则通过对车辆的变速箱挡位执行降挡操作，控制变速箱降挡，从而增大变速箱速比，由于此时功率需求不会发生变化，因此进而就能够使得该发动机转速在车速不变的情况下得到提高，相应地，发动机扭矩则会得到降低，进而使得该发动机转速往如图2所示的a1靠拢，且使得该发动机扭矩往如图2所示的a2靠拢，发动机热效率也会越来越高。发动机热效率提高，意味着燃烧较少的燃油即可得到相同的有效输出功率，从而使得燃烧产生的热量会降低。并且，水泵的运转速度随着发动机转速的提高而提高，冷却水循环流量提高，散热效果也得到了增强。

由此，在本实施例中所设定的该预设扭矩区间和该预设转速区间就可以分别为例如图2中所示的[0，a1)区间和(a2，∞)区间，以表征车辆发动机工作在低速大负荷的工作环境中。

具体的，对该车辆的变速箱挡位执行降挡操作可以通过控制变速箱换挡机构来完成。

通过上述车辆控制方法，能够通过对车辆发动机温度、发动机转速以及发动机扭矩的判断，在满足预设条件的情况下，通过对车辆降挡的方式，提高发动机热效率，从而在不会影响车速的前提下，对过高的发动机温度进行降温，这样不仅能够保证车辆的行车安全，保护了车辆发动机的安全，而且，对于车速的影响较小，另外，发动机热效率的提高还能够降低油耗率，在一定程度上达到了节油的效果。

图3是根据本公开又一示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图。如图3所示，所述方法包括如图1所示的步骤101以及步骤301至步骤305。

在步骤301中，判断该发动机温度是否处于预设温度区间内，若是，则转至步骤302，若否，则转至步骤101。

在步骤302中，判断该发动机转速是否处于预设转速区间内，若是，则转至步骤303，若否，则转至步骤101。

在步骤303中，判断该发动机扭矩是否处于预设扭矩区间内，若是，则转至步骤304，若否，则转至步骤101。

在步骤304中，判断距离上一次执行所述降挡操作的时间间隔是否大于预设时间阈值，若是，则转至步骤305，若否，则转至步骤101。

在步骤305中，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

与如图1所示的车辆控制方法，图3中所示的车辆控制方法，除了需要对发动机温度、发动机扭矩以及发动机转速进行判断之外，还需要对距离上一次执行降挡操作的时间间隔进行判断，以避免短期内连续对变速箱挡位连续降挡。例如，当该发动机转速小于a1且该发动机扭矩大于a2的情况为首次检测到，则可以直接对该变速箱进行降挡操作。但是，在对该变速箱进行降挡操作之后，该发动机转速和发动机扭矩有很大可能不会马上变化至大于a1或者小于a2，该发动机温度的变化也需要一定时间，因此可能会出现该发动机转速、该发动机扭矩以及发动机温度在一段时间内都会满足该预设温度区间、预设转速区间以及该预设扭矩区间的条件。因此，在对车辆变速箱挡位进行一次降挡操作之后，在预设时间间隔之内，即使判定该发动机温度、发动机转速以及该发动机扭矩都满足上述预设条件，也不会再次对该变速箱挡位进行降挡。

在一种可能的实施方式中，图1和图3中所示的对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作包括以下步骤：获取所述车辆的变速箱当前挡位；将所述车辆的变速箱挡位降低至所述当前挡位的下一级挡位，以降低所述变速箱的速比。也即，在对该变速箱挡位执行降挡操作的过程中，会在车辆变速箱的当前挡位的基础上进行降挡，并且，一次降挡操作，只能够在该当前挡位的基础上降低一个挡位，这样，能够避免跨级降挡对车辆发动机等相关结构造成损害。

图4是根据本公开又一示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图。如图4所示，所述方法除了包括如图3所示的步骤101、步骤301至步骤305之外，还包括步骤401至步骤403。

在步骤301中，若该发动机温度不处于该预设温度区间内，则转至步骤401。

在步骤401中，判断该发动机温度是否大于预设温度阈值，若是，则转至步骤402，若否，则转至步骤101。

在步骤402中，确定发动机负荷限制阈值。

在步骤403中，根据所述发动机负荷限制阈值对所述发动机负荷进行限制。

上述预设温度阈值可以设定为例如发动机能够承受的最高额定温度。在该发动机温度已经上升到大于该最高额定温度的情况下，需要对发动机进行快速有效的降温措施，因此，直接确定该发动机负荷限制阈值，并根据该发动机负荷限制阈值来对发动机的负荷进行限制。该发动机负荷限制阈值可以是预置好的固定阈值，也可以是根据车辆的实时车况计算得到的。对该发动机负荷进行限制的方法可以是例如调节节气门开度和/或真空度等，在本公开中对具体的实现方法不作限定，只要是能够根据该发动机负荷限制阈值来将发动机负荷限制在该发动机负荷限制阈值以下即可。

采用限制负荷的方式来避免水温超出限值，虽然确保了发动机的安全，但是会导致发动机输出与驾驶员意图不一致的问题。比如说：连续爬坡过程中，发动机温度持续升高，在超过该预设温度阈值之前，油门踏板30％，车速50km/h，一旦发动机温度超过该预设温度阈值，由于发动机负荷限制的原因，车速会快速降低，例如可能降低至30km/h等，驾驶员的驾驶体验会受到一定影响。

因此，在本实施方式中，在通过限制发动机负荷的方法来降低发动机温度之前，会先判断该发动机温度是否满足处于该预设温度区间内的条件，该预设温度区间中的最大值应该不大于该预设温度阈值。只要该发动机温度处于该预设温度区间内，且发动机转速、发动机扭矩等满足预设条件，就可以先通过对变速箱挡位降挡的方式来对发动机温度进行降温，尽可能避免只能通过限制发动机负荷的方法。

而当发动机温度已经大于该预设温度阈值的情况下，为了避免高温对于发动机的损害，也能够通过对限制发动机负荷的方式来实现对发动机的快速降温，从而为发动机温度的安全提供了双重保障。

或者，该预设温度阈值也可以为该预设温度区间的最大值，例如上述该发动机的最高耐受温度为115℃，且该发动机能够正常工作的最高温度为80℃，且该预设温度区间为(80℃，105℃)的情况下，可以将该预设温度阈值确定为105℃。这样，只要获取到的发动机温度超过该预设温度区间的最高温度，便可以通过对限制发动机负荷的方式来实现对发动机的快速降温。

图5是根据本公开一示例性实施例示出的一种车辆控制装置100的结构框图。如图5所示，所述装置100包括：获取模块10，用于获取车辆的发动机温度、发动机转速和发动机扭矩；第一控制模块20，用于在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

通过上述车辆控制装置，能够通过对车辆发动机温度、发动机转速以及发动机扭矩的判断，在满足预设条件的情况下，通过对车辆降挡的方式，提高发动机热效率，从而在不会影响车速的前提下，对过高的发动机温度进行降温，这样不仅能够保证车辆的行车安全，保护了车辆发动机的安全，而且，对于车速的影响较小，另外，发动机热效率的提高还能够降低油耗率，在一定程度上达到了节油的效果。

在一种可能的实施方式中，所述第一控制模块20还用于：在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内，且距离上一次执行所述降挡操作的时间间隔大于预设时间阈值的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

图6是根据本公开又一示例性实施例示出的一种车辆控制装置100的结构框图。如图6所示，所述第一控制模块20包括：获取子模块201，用于获取所述车辆的变速箱当前挡位；控制子模块202，用于将所述车辆的变速箱挡位降低至所述当前挡位的下一级挡位，以降低所述变速箱的速比。

在一种可能的实施方式中，如图6所示，所述装置100还包括：确定模块30，用于在所述发动机温度大于预设温度阈值的情况下，确定发动机负荷限制阈值；第二控制模块40，用于根据所述发动机负荷限制阈值对所述发动机负荷进行限制。

本公开还提供一种车辆，包括以上所述的车辆控制装置100。

本领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述功能模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。例如。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车辆控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取车辆的发动机温度、发动机转速和发动机扭矩；

在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作包括：

在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内，且距离上一次执行所述降挡操作的时间间隔大于预设时间阈值的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作包括：

获取所述车辆的变速箱当前挡位；

将所述车辆的变速箱挡位降低至所述当前挡位的下一级挡位，以降低所述变速箱的速比。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述发动机温度大于预设温度阈值的情况下，确定发动机负荷限制阈值；

根据所述发动机负荷限制阈值对所述发动机负荷进行限制。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，

所述预设转速区间指的是发动机转速在2000转以下，所述预设扭矩区间指的是在发动机当前转速下，所对应的发动机扭矩不小于所述发动机当前转速下所对应的最大扭矩的70％。

6.一种车辆控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取车辆的发动机温度、发动机转速和发动机扭矩；

第一控制模块，用于在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块还用于：

在所述发动机温度处于预设温度区间内、所述发动机转速处于预设转速区间内、所述发动机扭矩处于预设扭矩区间内，且距离上一次执行所述降挡操作的时间间隔大于预设时间阈值的情况下，对所述车辆的变速箱挡位执行降挡操作。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块包括：

获取子模块，用于获取所述车辆的变速箱当前挡位；

控制子模块，用于将所述车辆的变速箱挡位降低至所述当前挡位的下一级挡位，以降低所述变速箱的速比。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

确定模块，用于在所述发动机温度大于预设温度阈值的情况下，确定发动机负荷限制阈值；

第二控制模块，用于根据所述发动机负荷限制阈值对所述发动机负荷进行限制。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求6-9中任一项所述的车辆控制装置。

Images