CN114934849A - 一种车辆怠速抖动控制策略、控制器及车辆 - Google Patents

一种车辆怠速抖动控制策略、控制器及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明属于车辆工程技术领域，公开一种车辆怠速抖动控制策略、控制器及车辆，车辆怠速抖动控制策略包括S1、判断车辆是否处于怠速状态，若是，则跳转至S2，若否，则结束；S2、根据车辆驾驶室的加速度判断车辆是否处于怠速抖动状态；若是，则跳转至S3，若否，则结束；S3、提升车辆的发动机转速。若车辆处于怠速抖动状态，则表明出现了发动机与整车零部件共振引起的驾驶室抖动情况，此时，提升该车辆的发动机转速，以使发动机的振动频率提升，从而避开整车零部件的振动频率范围，避免发动机和整车其他零部件产生共振，解决了车辆怠速时因共振导致的抖动问题，提升用户驾驶体验感。

Description

一种车辆怠速抖动控制策略、控制器及车辆
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域，尤其涉及一种车辆怠速抖动控制策略、控制器及车辆。
背景技术
怠速是指发动机在无负荷的情况下运转，只需克服自身内部机件的摩擦阻力，不对外输出功率。维持发动机稳定运转的最低转速被称为怠速，是发动机五大基本工况之一。工作性能良好的发动机，其怠速一般为550-800转/分钟。在发动机运转时，如果完全放松油门踏板，这时发动机就处于怠速状态。怠速转速可以通过调整节气门开度的大小、怠速供油量等来调整其高低。一般来讲，怠速转速以发动机在怠速范围内不抖动且加速性能良好时的最低转速为最佳。
随着商用车技术的不断发展，用户对车辆舒适性的要求也越来越高。车辆在不同的装配状态和环境温度下，可能会出现车辆在怠速时驾驶室抖动的情况，驾驶室抖动不仅会使驾驶员体验感变差，还影响车辆安全。
目前商用车驾驶室和底盘大多采用空气弹簧等柔性连接进行减振处理，然而，由于车辆装配过程和环境温度的不同，车辆不可避免的会在怠速时出现由发动机与整车零部件共振引起的驾驶室抖动情况。
因此，亟需一种车辆怠速抖动控制策略、控制器及车辆，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆怠速抖动控制策略、控制器及车辆，以解决发动机与整车零部件共振引起的怠速时驾驶室抖动问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，提供一种车辆怠速抖动控制策略，包括以下步骤：
S1、判断车辆是否处于怠速状态，若是，则跳转至S2，若否，则结束；
S2、根据车辆驾驶室的加速度判断所述车辆是否处于怠速抖动状态；若是，则跳转至S3，若否，则结束；
S3、提升所述车辆的发动机转速。
作为本发明提供的车辆怠速抖动控制策略的优选方案，所述S1包括：
S11、获取所述车辆当前运行信息，所述运行信息包括车速、油门踏板位置以及发动机转速；
S12、若所述车速为0、所述油门踏板位置位于初始位置以及所述发动机转速等于发动机怠速值，则判定所述车辆处于怠速状态，否则，所述车辆处于非怠速状态。
作为本发明提供的车辆怠速抖动控制策略的优选方案，所述S2包括：
S21、获取所述车辆驾驶室在车辆坐标系下的X方向加速度值a1、Y方向加速度值a2、以及Z方向加速度值a3；
S22、分别比对a1、a2、a3三者的绝对值是否大于加速度阈值a，以判断所述车辆是否处于怠速抖动状态。
作为本发明提供的车辆怠速抖动控制策略的优选方案，所述S22包括：在预设周期T时间内，记录a1的绝对值大于所述加速度阈值a的次数为c1，记录a2的绝对值大于所述加速度阈值a的次数为c2，记录a3的绝对值大于所述加速度阈值a的次数为c3，若c1、c2和c3中的任一者超过次数阈值c，则判定所述车辆处于怠速抖动状态，否则，所述车辆处于非怠速抖动状态。
作为本发明提供的车辆怠速抖动控制策略的优选方案，所述加速度阈值a为0.15m/s2，所述预设周期T为1s，所述次数阈值c为5次。
作为本发明提供的车辆怠速抖动控制策略的优选方案，所述S3包括：
将∣ai∣与所述加速度阈值a的差值d划分为N个差值等级，i的取值为1、2、3；
根据差值等级的不同设置当前发动机转速所需的提升转速值。
作为本发明提供的车辆怠速抖动控制策略的优选方案，N等于5，5个差值等级对应的区间分别为(d0，d1]、(d1，d2]、(d2，d3]、(d3，d4]以及(d4，d5]；
若d处于(d0，d1]区间内，所述提升转速值为Δn1，若d处于(d1，d2]区间内，所述提升转速值为Δn2，若d处于(d2，d3]、区间内，所述提升转速值为Δn3，若d处于(d3，d4]区间内，所述提升转速值为Δn4，若d处于(d4，d5]区间内，所述提升转速值为Δn5。
作为本发明提供的车辆怠速抖动控制策略的优选方案，所述车辆驾驶室内设置有三向加速度传感器，所述三向加速度传感器用于检测并记录a1、a2、a3。
第二方面，提供一种控制器，采用如上所述的车辆怠速抖动控制策略进行控制。
第三方面，提供一种车辆，包括如上所述的控制器。
本发明的有益效果：
本发明提供一种车辆怠速抖动控制策略，包括以下步骤：首先判断车辆是否处于怠速状态，若是，则根据车辆驾驶室的加速度判断车辆是否处于怠速抖动状态；若否，则不进行车辆是否处于怠速抖动状态的判断。即，仅在车辆处于怠速状态下，才会进一步判断车辆是否怠速抖动。若车辆处于怠速抖动状态，则表明出现了发动机与整车零部件共振引起的驾驶室抖动情况，此时，提升该车辆的发动机转速，以使发动机的振动频率提升，从而避开整车零部件的振动频率范围，避免发动机和整车其他零部件产生共振，解决了车辆怠速时因共振导致的抖动问题，提升用户驾驶体验感。
本发明还提供一种控制器以及包含该控制器的车辆，能够准确判断出车辆怠速时是否处于怠速抖动状态，在车辆处于怠速抖动状态时能够控制发动机转速提升，从而避免发动机和整车其他零部件产生共振，解决了车辆怠速时因共振导致的抖动问题。
附图说明
图1是本发明提供的车辆怠速抖动控制策略的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如图1所示，本实施例提供一种车辆怠速抖动控制策略，包括以下步骤：
S1、判断车辆是否处于怠速状态，若是，则跳转至S2，若否，则结束；
S2、根据车辆驾驶室的加速度判断车辆是否处于怠速抖动状态；若是，则跳转至S3，若否，则结束；
S3、提升车辆的发动机转速。
首先，判断车辆是否处于怠速状态，若是，则根据车辆驾驶室的加速度判断车辆是否处于怠速抖动状态；若否，则不进行车辆是否处于怠速抖动状态的判断。即，仅在车辆处于怠速状态下，才会进一步判断车辆是否怠速抖动。若车辆处于怠速抖动状态，则表明出现了发动机与整车零部件共振引起的驾驶室抖动情况，此时，提升该车辆的发动机转速，以使发动机的振动频率提升，从而避开整车零部件的振动频率范围，避免发动机和整车其他零部件产生共振，解决了车辆怠速时因共振导致的抖动问题，提升用户驾驶体验感。
如图1所示，步骤S1包括：
S11、数据采集：获取车辆当前运行信息，运行信息包括车速、油门踏板位置以及发动机转速。
其中，油门踏板位置通过位置传感器检测，发动机转速通过发动机动力控制单元获取。
S12、若车速为0、油门踏板位置位于初始位置以及发动机转速等于发动机怠速值，则判定车辆处于怠速状态，否则，车辆处于非怠速状态。
油门踏板位置位于初始位置则代表此时油门踏板未踩下，为完全放松状态。发动机怠速值为已知值。只有当车速为0、油门踏板未踩下、发动机转速等于发动机怠速值三个条件均满足时，方可判定车辆处于怠速状态。
在判定车辆处于怠速状态之后，才会进一步判断车辆是否处于怠速抖动状态，该步骤通过怠速抖动诊断程序判定。
步骤S2包括：
S21、获取车辆驾驶室在车辆坐标系下的X方向加速度值a1、Y方向加速度值a2、以及Z方向加速度值a3。
具体地，车辆驾驶室内设置有三向加速度传感器，三向加速度传感器用于检测并记录车辆驾驶室在怠速状态下的X方向加速度值a1、Y方向加速度值a2、Z方向加速度值a3，并将a1、a2以及a3通过硬线或CAN总线传递给怠速抖动诊断程序。
S22、分别比对a1、a2、a3三者的绝对值是否大于加速度阈值a，以判断车辆是否处于怠速抖动状态。加速度阈值a为已知数值，可通过多次试验获取。
具体地，步骤S22包括(即怠速抖动诊断程序的逻辑为)：在预设周期T时间内，记录a1的绝对值大于加速度阈值a的次数为c1，记录a2的绝对值大于加速度阈值a的次数为c2，记录a3的绝对值大于加速度阈值a的次数为c3，若c1、c2和c3中的任一者超过次数阈值c，则判定车辆处于怠速抖动状态，否则，车辆处于非怠速抖动状态。
预设周期T以及次数阈值c均为已知数值，可通过多次试验获取。
本实施例中，加速度阈值a为0.15m/s2，预设周期T为1s，次数阈值c为5次。在1s时间内，若所记录的a1的绝对值大于0.15m/s2的次数、a2的绝对值大于0.15m/s2的次数、以及a3的绝对值大于0.15m/s2的次数三者中任意数值超过5，则可判定车辆处于怠速抖动状态。
需要强调的是，仅有当车辆处于怠速状态时，怠速抖动诊断程序才开始起作用进行判断，否则该程序不运行。
如图1所示，在怠速抖动诊断程序判定车辆处于怠速抖动状态后，发动机转速微调控制程序控制发动机转速提升，以使发动机的振动频率提升，从而避开整车零部件的振动频率范围，避免发动机和整车其他零部件产生共振。
具体地，步骤S3包括(即发动机转速微调控制程序的控制逻辑)：
S31、将∣ai∣与加速度阈值a的差值d划分为N个差值等级，i的取值为1、2、3。
S32、根据差值等级的不同设置当前发动机转速所需的提升转速值。即，当差值d落在不同的差值等级内时，发动机转速微调控制程序控制发动机转速提升不同数值。
示例性地，本实施例中，N等于5，5个差值等级对应的区间分别为(d0，d1]、(d1，d2]、(d2，d3]、(d3，d4]以及(d4，d5]。其中，d0、d1、d2、d3、d4、d5依次增大。
若d处于(d0，d1]区间内，发动机转速微调控制程序起作用，控制发动机转速提升，提升转速值为Δn1，示例性地，Δn1＝10rpm。若d处于(d1，d2]区间内，提升转速值为Δn2。若d处于(d2，d3]区间内，提升转速值为Δn3。若d处于(d3，d4]区间内，提升转速值为Δn4。若d处于(d4，d5]区间内，提升转速值为Δn5。
上述的d0、d1、d2、d3、d4、d5以及Δn1、Δn2、Δn3、Δn4、Δn5均可通过多次试验获取，以在车辆处于怠速抖动状态下时，合理提升发动机转速，在能够避免发动机和整车其他零部件产生共振的前提下，不至于使发动机转速过高。
需要强调的是，仅有当车辆处于怠速抖动状态时，发动机转速微调控制程序才开始运算处理，以进行控制，否则该程序不运行。
本实施例还提供一种控制器，该控制器采用如上所述的车辆怠速抖动控制策略进行控制，能够准确判断出车辆怠速时是否处于怠速抖动状态，在车辆处于怠速抖动状态时能够控制发动机转速提升，从而避免发动机和整车其他零部件产生共振，解决了车辆怠速时因共振导致的抖动问题。
控制器储存有上述的怠速抖动诊断程序以及发动机转速微调控制程序。该控制器可集成于发动机动力控制单元中，也可设置于其他位置。
本实施例还提供一种车辆，包括如上所述的控制器，该车辆在处于怠速抖动状态时，能够合理提升发动机转速，避免发动机和整车其他零部件产生共振，提高用户驾驶体验感，保障车辆的安全性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆怠速抖动控制策略，其特征在于，包括以下步骤：
S1、判断车辆是否处于怠速状态，若是，则跳转至S2，若否，则结束；
S2、根据车辆驾驶室的加速度判断所述车辆是否处于怠速抖动状态；若是，则跳转至S3，若否，则结束；
S3、提升所述车辆的发动机转速。
2.根据权利要求1所述的车辆怠速抖动控制策略，其特征在于，所述S1包括：
S11、获取所述车辆当前运行信息，所述运行信息包括车速、油门踏板位置以及发动机转速；
S12、若所述车速为0、所述油门踏板位置位于初始位置以及所述发动机转速等于发动机怠速值，则判定所述车辆处于怠速状态，否则，所述车辆处于非怠速状态。
3.根据权利要求2所述的车辆怠速抖动控制策略，其特征在于，所述S2包括：
S21、获取所述车辆驾驶室在车辆坐标系下的X方向加速度值a1、Y方向加速度值a2、以及Z方向加速度值a3；
S22、分别比对a1、a2、a3三者的绝对值是否大于加速度阈值a，以判断所述车辆是否处于怠速抖动状态。
4.根据权利要求3所述的车辆怠速抖动控制策略，其特征在于，所述S22包括：在预设周期T时间内，记录a1的绝对值大于所述加速度阈值a的次数为c1，记录a2的绝对值大于所述加速度阈值a的次数为c2，记录a3的绝对值大于所述加速度阈值a的次数为c3，若c1、c2和c3中的任一者超过次数阈值c，则判定所述车辆处于怠速抖动状态，否则，所述车辆处于非怠速抖动状态。
5.根据权利要求4所述的车辆怠速抖动控制策略，其特征在于，所述加速度阈值a为0.15m/s2，所述预设周期T为1s，所述次数阈值c为5次。
6.根据权利要求4所述的车辆怠速抖动控制策略，其特征在于，所述S3包括：
将∣ai∣与所述加速度阈值a的差值d划分为N个差值等级，i的取值为1、2、3；
根据差值等级的不同设置当前发动机转速所需的提升转速值。
7.根据权利要求6所述的车辆怠速抖动控制策略，其特征在于，N等于5，5个差值等级对应的区间分别为(d0，d1]、(d1，d2]、(d2，d3]、(d3，d4]、以及(d4，d5]；
若d处于(d0，d1]区间内，所述提升转速值为Δn1，若d处于(d1，d2]区间内，所述提升转速值为Δn2，若d处于(d2，d3]区间内，所述提升转速值为Δn3，若d处于(d3，d4]区间内，所述提升转速值为Δn4，若d处于(d4，d5]区间内，所述提升转速值为Δn5。
8.根据权利要求3-7任一项所述的车辆怠速抖动控制策略，其特征在于，所述车辆驾驶室内设置有三向加速度传感器，所述三向加速度传感器用于检测并记录a1、a2、a3。
9.一种控制器，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的车辆怠速抖动控制策略进行控制。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的控制器。
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