CN114623007B - 一种发动机控制方法和相关装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种发动机控制方法和相关装置，获取车辆当前行驶的道路的坡度，以及车辆当前的速度，若坡度超过坡度阈值且速度超过速度阈值，则说明车辆处于快速爬坡的工况，需要注意是否出现动力不足的情况，需要持续监测车辆的速度。若车辆的速度减少，预测车辆在预设时间后的发动机转速，若发动机转速低于转速阈值，说明车辆存在较大可能出现动力不足导致车辆熄火的问题，触发车辆的发动机进行动力补偿。由此，通过识别车辆处于快速爬坡的工况，当车辆动力不足时提前预判并激活动力补偿功能，避免车辆出现熄火的问题，提高车辆运行的安全性。

Description

一种发动机控制方法和相关装置
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种发动机控制方法和相关装置。
背景技术
随着经济的发展，汽车的普及率越来越高。汽车运行时有很多中工况，如坡道行驶。相关技术中，驾驶员在控制车辆爬坡过程中，若坡度较大，可能会出现发动机熄火的情况，影响汽车安全行驶。
发明内容
针对上述问题，本申请提供一种发动机控制方法和相关装置，用于在车辆快速爬坡场景中避免出现动力不足的情况，从而避免发动机熄火，提高汽车行驶的安全性。
基于此，本申请实施例公开了如下技术方案：
一方面，本申请实施例提供一种发动机控制方法，所述方法包括：
获取车辆当前行驶的道路的坡度，以及所述车辆当前的速度；
若所述坡度超过坡度阈值，且所述速度超过速度阈值，则所述车辆处于快速爬坡的工况，持续监测所述车辆的速度；
若所述车辆的速度减少，预测所述车辆在预设时间后的发动机转速；
若所述发动机转速低于转速阈值，触发所述车辆的发动机进行动力补偿。
可选的，所述方法还包括：
获取所述车辆的油门开度；
所述若所述坡度超过坡度阈值，且所述速度超过速度阈值，则所述车辆处于快速爬坡的工况，持续监测所述车辆的速度，包括：
若所述坡度超过坡度阈值，且所述速度超过速度阈值，以及所述油门开度超过油门阈值，则所述车辆处于快速爬坡且动力不足的工况，持续监测所述车辆的速度。
可选的，所述触发所述车辆的发动机进行动力补偿，包括：
控制所述车辆的发动机提高动力。
可选的，所述触发所述车辆的发动机进行动力补偿，包括：
对所述车辆的发动机进行扭矩限制补偿，并控制所述车辆的发动机提高动力。
可选的，所述车辆的发动机为柴油机，所述控制所述车辆的发动机提高动力，包括：
控制所述发动机增加喷油量。
可选的，所述控制所述车辆的发动机增加喷油量，包括：
增加所述发动机的进气量，并控制所述车辆的发动机增加喷油量。
另一方面，本申请实施例提供一种发动机控制装置，所述装置包括：获取单元、工况判断单元、预测单元和控制单元；
所述获取单元，用于获取车辆当前行驶的道路的坡度，以及所述车辆当前的速度；
所述工况判断单元，用于若所述坡度超过坡度阈值，且所述速度超过速度阈值，则所述车辆处于快速爬坡的工况，持续监测所述车辆的速度；
所述预测单元，用于若所述车辆的速度减少，预测所述车辆在预设时间后的发动机转速；
所述控制单元，用于若所述发动机转速低于转速阈值，触发所述车辆的发动机进行动力补偿。
另一方面本申请提供了一种计算机设备，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述方面所述的方法。
另一方面本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行上述方面所述的方法。
另一方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述方面所述的方法。
相对于现有技术，本申请上述技术方案的优点在于：
获取车辆当前行驶的道路的坡度，以及车辆当前的速度，若坡度超过坡度阈值且速度超过速度阈值，则说明车辆处于快速爬坡的工况，需要注意是否出现动力不足的情况，需要持续监测车辆的速度。若车辆的速度减少，预测车辆在预设时间后的发动机转速，若发动机转速低于转速阈值，说明车辆存在较大可能出现动力不足导致车辆熄火的问题，触发车辆的发动机进行动力补偿。由此，通过识别车辆处于快速爬坡的工况，当车辆动力不足时提前预判并激活动力补偿功能，避免车辆出现熄火的问题，提高车辆运行的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种发动机控制方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种发动机动力补偿功能触发流程图；
图3为图2对应的发动机动力补偿功能模式激活条件判断的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种动力提升补偿示例的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种扭矩限制补偿示例的示意图；
图6为本申请实施例提供的一种发动机控制装置的示意图；
图7为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在坡道行驶的工况中，有经验的驾驶员会踩油门，以便提高发动机的动力，但尽管如此，车辆还是会出现熄火的问题。基于此，本申请实施例提供一种发动机控制方法，通过识别车辆快速爬坡的场景，当预测到车辆动力不足时，提前预判并激活发动机的动力补偿，从而在车辆快速爬坡场景中避免出现动力不足的情况，从而避免发动机熄火，提高汽车行驶的安全性。
下面结合图1，对本申请实施例提供的一种发动机控制方法进行介绍。参见图1，该图为本申请实施例提供的一种发动机控制方法的流程图，该方法可以包括S101-S104。
S101：获取车辆当前行驶的道路的坡度，以及车辆当前的速度。
车辆在道路上行驶的过程中，为了识别出车辆快速爬坡的工况，可以通过发动机控制装置(如车辆控制单元(Vehicle Control Unit，VCU))获取车辆当前行驶的道路的坡度和当前行驶的速度。
本申请实施例不具体限定获取坡度和速度的方式，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。例如，通过坡度传感器获取坡度，根据车重和动力学公式获取坡度，通过速度传感器获取速度等。
S102：若坡度超过坡度阈值，且速度超过速度阈值，则车辆处于快速爬坡的工况，持续监测车辆的速度。
如果获取的坡度超过坡度阈值，获取的速度超过速度阈值，则车辆处于快速爬坡的工况，在该工况中，易出现车辆动力不足的情况，从导致车辆熄火。基于此，可以持续监测车辆的速度。
需要说明的是，本申请实施例不具体限定坡度阈值和速度阈值，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
作为一种可能的实现方式，还可以获取车辆的油门开度，若不仅坡度超过坡度阈值，速度超过速度阈值，而且油门开度超过油门阈值，则即使驾驶员通过踩油门的方式，也无法实现不足车辆的动力，基于此，可以持续监测车辆的速度，以便通过S103和S104的方式，避免车辆出现熄火。
需要说明的是，本申请实施例不具体限定油门阈值，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
S103：若车辆的速度减少，预测车辆在预设时间后的发动机转速。
在持续监测车辆的速度的过程中，若车辆的速度较少，则车辆有可能出现动力不足的情况，此时可以预测车辆在预设时间后的发动机转速，以便判断该发动机转速提供的动力是否足以支撑车辆完成爬坡。
需要说明的是，预测时间是从检测到车辆的速度减少的时刻开始计算，一段时长后结束的一段时间，例如，若检测到车辆的速度减少为当前时刻，则预测车辆在当前时刻5秒后的时刻，对应的发动机转速。本申请实施例不具体限定预设时间，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
本申请实施例不具体限定预测发动机转速的方式，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。例如，基于当前减速度，通过速度公式预测预设时间后的车速，基于车速确定发动机转速。
S104：若发动机转速低于转速阈值，触发车辆的发动机进行动力补偿。
如果发动机的转速低于转速阈值，说明车辆的动力不足，很可能会出现车辆熄火的问题。为了避免车辆熄火，触发车辆的发动机进行动力补偿。
本申请实施例不具体限定动力补偿的方式，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。例如，本申请实施例所需的动力补偿主要是针对存在发动机熄火风险的低转速区域，因此动力补偿可以有两种方式，下面分别进行说明。
第一种，控制车辆的发动机提高动力，例如，通过涡轮增压装置提升动力、使用户大流量空滤等。作为一种可能的实现方式，当发动机为柴油发动机时，可以增加发动机的喷油量。
第二种，对车辆的发动机进行扭矩限制补偿，并控制车辆的发动机提高动力。由于车辆处于低转速区域，会存在一些限制以保护车辆，如降低发动机的进气量等。此时，即使通过提升了发动机动力，由于上述限制导致车辆还是无法得到足够的动力，基于此，可以适当放开一些限制，控制车辆的发动机提高动力的同时进行扭矩限制补偿。例如，当发动机为柴油发动机时，在增加发动机的喷油量的同时增加发动机的进气量。
由上述技术方案可知，获取车辆当前行驶的道路的坡度，以及车辆当前的速度，若坡度超过坡度阈值且速度超过速度阈值，则说明车辆处于快速爬坡的工况，需要注意是否出现动力不足的情况，需要持续监测车辆的速度。若车辆的速度减少，预测车辆在预设时间后的发动机转速，若发动机转速低于转速阈值，说明车辆存在较大可能出现动力不足导致车辆熄火的问题，触发车辆的发动机进行动力补偿。由此，通过识别车辆处于快速爬坡的工况，当车辆动力不足时提前预判并激活动力补偿功能，避免车辆出现熄火的问题，提高车辆运行的安全性。
为了使本申请实施例提供的技术方案更加清楚，下面结合图2和图3以一个实例对本申请实施例提供的发动机控制方法进行说明。
相关技术中，一般是整车通过外接模式开关，通过经济模式、动力模式实现车辆动力性的切换。其中，车辆处于经济模式时，变速箱换挡转速较低，车辆经济性较好，但车辆动力稍差。车辆处于动力模式时，变速箱换挡转速较高，车辆动力性较好，但车辆经济性稍差。
在实际应用中，驾驶员在驾驶循环开始前会提前选择好模式，若基于经济性需求选择经济模式后，当驾驶过程中出现较大坡度时，驾驶员很难及时切换选择模式，因此车辆无法在整车短时需求动力的情况下提供充足的动力，从而导致车辆熄火。
基于此，本申请实施例根据车辆行驶过程中的车速、道路的坡度、油门开度、车辆减速度、发动机转速等参数确认是否激活发动机动力补偿模式，当参数满足条件阈值时，发动机激活动力补偿模式。
参见图2，该图为本申请实施例提供的一种发动机动力补偿功能触发流程图。在图2中，通过加速踏板信号获取油门开度，若车辆当前的速度超过速度阈值A，坡度超过坡度阈值B，油门开度超过油门阈值C，当车速逐渐降低，基于当前减速度，通过发动机转速及转速预测值预测D秒后发动机转速，若D秒后发动机转速低于阈值E，则触发发动机动力补偿功能，通过发动机动力补偿，避免车辆在冲坡过程变速箱未及时换挡导致发动机动力下降过快而异常熄火后无法安全行驶。
参见图3，该图为图2对应的发动机动力补偿功能模式激活条件判断的示意图。若四个条件均满足才会实现动力补充模式激活，进行动力补偿相关控制。
本申请实施例中，发动机动力补偿主要针对存在发动机熄火风险的低转速区域，因此动力补偿主要分为两部分，一部分是对动力提升的补偿，一部分是对发动机扭矩限制的补偿，动力提升补偿示例如图4所示。扭矩限制补偿在所有扭矩限制取小后的最小扭矩限值上进行补偿，扭矩限制补偿示例如图5所示。动力提升补偿及扭矩限制补偿均为可标定量，基于不同发动机平台及工程需求通过标定得到。
由上述方案可知，基于通过监测车辆运行过程数据，当车辆在高速通过较大坡道且动力无法满足车辆运行需求时，通过对发动机动力性进行补偿，避免发动机因动力不足导致的熄火风险，保证行车安全。
本申请实施例除了提供的发动机控制方法外，还提供了发动机控制装置，如图6所示，包括：获取单元601、工况判断单元602、预测单元603和控制单元604；
所述获取单元601，用于获取车辆当前行驶的道路的坡度，以及所述车辆当前的速度；
所述工况判断单元602，用于若所述坡度超过坡度阈值，且所述速度超过速度阈值，则所述车辆处于快速爬坡的工况，持续监测所述车辆的速度；
所述预测单元603，用于若所述车辆的速度减少，预测所述车辆在预设时间后的发动机转速；
所述控制单元604，用于若所述发动机转速低于转速阈值，触发所述车辆的发动机进行动力补偿。
作为一种可能的实现方式，所述获取单元601，用于获取所述车辆的油门开度；
所述工况判断单元602，用于若所述坡度超过坡度阈值，且所述速度超过速度阈值，以及所述油门开度超过油门阈值，则所述车辆处于快速爬坡且动力不足的工况，持续监测所述车辆的速度。
作为一种可能的实现方式，所述控制单元604，用于若所述发动机转速低于转速阈值，控制所述车辆的发动机提高动力。
作为一种可能的实现方式，所述控制单元604，用于若所述发动机转速低于转速阈值，对所述车辆的发动机进行扭矩限制补偿，并控制所述车辆的发动机提高动力。
作为一种可能的实现方式，所述车辆的发动机为柴油机，所述控制单元604，用于若所述发动机转速低于转速阈值，控制所述发动机增加喷油量。
作为一种可能的实现方式，所述车辆的发动机为柴油机，所述控制单元604，用于若所述发动机转速低于转速阈值，增加所述发动机的进气量，并控制所述车辆的发动机增加喷油量。
本申请实施例提供了一种发动机控制装置，包括获取单元、工况判断单元、预测单元和控制单元。获取车辆当前行驶的道路的坡度，以及车辆当前的速度，若坡度超过坡度阈值且速度超过速度阈值，则说明车辆处于快速爬坡的工况，需要注意是否出现动力不足的情况，需要持续监测车辆的速度。若车辆的速度减少，预测车辆在预设时间后的发动机转速，若发动机转速低于转速阈值，说明车辆存在较大可能出现动力不足导致车辆熄火的问题，触发车辆的发动机进行动力补偿。由此，通过识别车辆处于快速爬坡的工况，当车辆动力不足时提前预判并激活动力补偿功能，避免车辆出现熄火的问题，提高车辆运行的安全性。
本申请实施例还提供了一种计算机设备，参见图7，该图示出了本申请实施例提供的一种计算机设备的结构图，如图7所示，所述设备包括处理器710以及存储器720：
所述存储器710用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器720用于根据所述程序代码中的指令执行上述实施例提供的任一种发动机控制方法。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序于执行上述实施例提供的任一种发动机控制方法。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述方面的各种可选实现方式中提供的发动机控制方法。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种发动机控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆当前行驶的道路的坡度，以及所述车辆当前的速度、车辆的油门开度；
若所述坡度超过坡度阈值，且所述速度超过速度阈值，以及所述油门开度超过油门阈值，则所述车辆处于快速爬坡且动力不足的工况，持续监测所述车辆的速度；
若所述车辆的速度减少，预测所述车辆在预设时间后的发动机转速；
若所述发动机转速低于转速阈值，触发所述车辆的发动机进行动力补偿，以当车辆动力不足时提前预判并激活动力补偿功能，避免车辆出现熄火的问题。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发所述车辆的发动机进行动力补偿，包括：
控制所述车辆的发动机提高动力。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发所述车辆的发动机进行动力补偿，包括：
对所述车辆的发动机进行扭矩限制补偿，所述扭矩限制补偿为在所有扭矩限制取小后的最小扭矩限值上进行补偿，并控制所述车辆的发动机提高动力。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述车辆的发动机为柴油机，所述控制所述车辆的发动机提高动力，包括：
控制所述发动机增加喷油量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制所述车辆的发动机增加喷油量，包括：
增加所述发动机的进气量，并控制所述车辆的发动机增加喷油量。
6.一种发动机控制装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元、工况判断单元、预测单元和控制单元；
所述获取单元，用于获取车辆当前行驶的道路的坡度，以及所述车辆当前的速度、车辆的油门开度；
所述工况判断单元，用于若所述坡度超过坡度阈值，且所述速度超过速度阈值，以及所述油门开度超过油门阈值，则所述车辆处于快速爬坡且动力不足的工况，持续监测所述车辆的速度；
所述预测单元，用于若所述车辆的速度减少，预测所述车辆在预设时间后的发动机转速；
所述控制单元，用于若所述发动机转速低于转速阈值，触发所述车辆的发动机进行动力补偿，以当车辆动力不足时提前预判并激活动力补偿功能，避免车辆出现熄火的问题。
7.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-5任意一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行权利要求1-5任意一项所述的方法。
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