CN117231379A - 一种基于进气系统的柴油车节油控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于进气系统的柴油车节油控制方法包括以下步骤：S1.获取发动机的进气流量和大气压力以及发动机转速参数；S2.将获取的参数传输给VCU控制器，计算出合适的喷油量；S3.最后通过发动机ECU对喷油量进行控制。所述VCU控制器具备CAN通信能力，对发动机发出的CAN信号进行接收并并进行计算处理，计算后通过CAN通信将扭矩限制指令发送至发动机ECU，发动机ECU执行此指令。通过进气系统的实施监控，计算此时对于经济性有利的最大喷油量，实现整车的行驶油耗降低，特别是针对于频繁加减速的车辆，节油效果很好。
Description
技术领域
本发明涉及柴油车节油控制技术领域，尤其是涉及一种基于进气系统的柴油车节油控制方法。
背景技术
现有技术多从整车/动力层面进行节油，未可考虑发动机本体特性，即在发动机变工况过程中，大部分的油耗损失来源于进气系统的迟滞性，从进气系统的角度约束发动机动力的过快上涨，可有效控制油耗。
如中国专利CN116443035A公开的一种基于车速及瞬时油耗的车辆节油控制系统及方法，包括由微控制器和外围电路组成的智能节油控制系统，智能节油控制器与行车电脑ECU经CAN总线相通信，以获取车辆的车速和油耗数据；智能节油控制器的信号输入端分别与油门踏板信号输出端和制动踏板信号输出端相连接，以分别获取车辆的油门踏板控制电压信号和刹车信号；智能节油控制系统的信号输出端与行车电脑ECU的输入端相连接。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种基于进气系统的柴油车节油控制方法，以达到可以有效降低整车油耗的目的。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该基于进气系统的柴油车节油控制方法包括以下步骤：
S1.获取发动机的进气流量和大气压力以及发动机转速参数；
S2.将获取的参数传输给VCU控制器，计算出合适的喷油量；
S3.最后通过发动机ECU对喷油量进行控制。
进一步的：
所述计算出合适的喷油量，并转化为扭矩限制。
所述柴油车上安装有节油档位开关，驾驶者可以根据具体车辆载重、驾驶习惯及驾驶需求，自行选择动力性和节油效果的比例。
所述发动机上设有进气传感器和压力传感器，通过进气传感器获取进气流量，通过压力传感器获取大气压力。
所述VCU控制器具备CAN通信能力，对发动机发出的CAN信号进行接收并并进行计算处理，计算后通过CAN通信将扭矩限制指令发送至发动机ECU，发动机ECU执行此指令。
所述VCU控制器内部预设一个空燃比计算模块，根据发动机发出的进气压力，可以基于有利于燃烧的空燃比参数计算对应的最大喷油量，并将此喷油量基于内置MAP转化为扭矩，通过CAN通信中的扭矩限制指令发送至发动机ECU，由ECU执行。
所述VCU控制器根据CAN通信上接收到的大气压力，判定当前车辆所处的海拔位置，当车辆处于高原地带时，考虑到空气稀薄，需要对空燃比目标数值进行修正，保证车辆在高原环境下的正常运行。
所述CAN通信通过CAN总线实现。
所述空燃比计算模块中需要设定空燃比系数，空燃比系数范围14-15。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该基于进气系统的柴油车节油控制方法设计合理，通过进气系统的实施监控，计算此时对于经济性有利的最大喷油量，实现整车的行驶油耗降低，特别是针对于频繁加减速的车辆，节油效果很好。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明整体控制策略示意图。
图2为本发明子控制策略示意图一。
图3为本发明子控制策略示意图二。
图4为本发明控制策略框图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1至图4所示，该基于进气系统的柴油车节油控制方法包括以下步骤：
获取发动机的进气流量和大气压力以及发动机转速参数；
将获取的参数传输给VCU控制器，计算出合适的喷油量；
最后通过发动机ECU对喷油量进行控制。
其中，
柴油车上安装有节油档位开关，驾驶者可以根据具体车辆载重、驾驶习惯及驾驶需求，自行选择动力性和节油效果的比例；发动机上设有进气传感器和压力传感器，通过进气传感器获取进气流量，通过压力传感器获取大气压力。
VCU控制器具备CAN通信能力，对发动机发出的CAN信号进行接收并并进行计算处理，计算后通过CAN通信将扭矩限制指令发送至发动机ECU，发动机ECU执行此指令；进一步的，CAN通信通过CAN总线实现。
VCU控制器内部预设一个空燃比计算模块，根据发动机发出的进气压力，可以基于有利于燃烧的空燃比参数计算对应的最大喷油量，并将此喷油量基于内置MAP转化为扭矩，通过CAN通信中的扭矩限制指令发送至发动机ECU，由ECU执行；计算出合适的喷油量，并转化为扭矩限制。
空燃比计算模块中需要设定空燃比系数，空燃比系数范围14-15；优选的空燃比系数为14.5。
VCU控制器根据CAN通信上接收到的大气压力，判定当前车辆所处的海拔位置，当车辆处于高原地带时，考虑到空气稀薄，需要对空燃比目标数值进行修正，保证车辆在高原环境下的正常运行。
本发明基于进气系统的柴油车节油控制方法设计合理，通过进气系统的实施监控，计算此时对于经济性有利的最大喷油量，实现整车的行驶油耗降低，特别是针对于频繁加减速的车辆，节油效果很好；成本较低，此控制方法和控制策略，可以通过增加一个低成本的VCU控制器实现，无需增加其他部件，甚至耦合到目前已有的控制器，如TBOX、ECU等；开发周期短，可以参照发动机开发过程数据，进行参数的快速确认，无需增加过多的额外开发；提高燃烧效率，降低车辆排放，符合国家及行业的环保需求；良好的燃烧效率不仅可以节省燃油，也有利于提高发动机使用寿命，提高整车综合经济效益。
如图1所示：
从CAN报文信息中可以获取进气流量、发动机转速两条信息，其单位分别为kg/h和转/分钟(英文缩写为rpm)；
计算公式1：
进气流量(kg/h)÷60÷100000＝进气流量(mg/min)
进气流量(mg/h)÷发动机转速(rpm)÷6×2＝进气流量(mg/hub)
即通过公式1，将直接获取的进气流量单位由千克/小时转化为毫克/循环，以便后续计。
如图2所示：设置一个表格1(MAP)，其X轴输入为发动机转速，Y轴输入为进气流量(mg/hub)表格对应的物理含义为不同进气量下的空燃比系数，可以将整张表格预设为14.5，后续通过实验测试标定，进行系数的微调；
预设表格1计算出空燃比系数，再与进气流量相乘，即可获得基于空气系统的油量限值，单位为mg/hub。
预设表格1：
| 300 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 | 1400 | 1500 | 1600 | 1700 | 1800 | 1900 | 2100 | |
| 2000 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 2200 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 2400 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 2600 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 2800 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 3000 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 3200 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 3400 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 3600 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 3900 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 4200 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 4500 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 4800 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 5200 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 5600 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
| 6100 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 | 14.5 |
如图3所示：预设表格2的X输入轴为发动机转速，Y输入轴为基于空气系统的油量限值，通过查表算法，得出对应的基于空气系统的扭矩限值(预设表格2可以参照发动机的油量转扭矩MAP，无需单独实验标定)。
将计算出的扭矩限值，通过CAN报文发送发动机ECU，实现扭矩限制。
预设表格2：
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于进气系统的柴油车节油控制方法，其特征在于：所述基于进气系统的柴油车节油控制方法包括以下步骤：
S1.获取发动机的进气流量和大气压力以及发动机转速参数；
S2.将获取的参数传输给VCU控制器，计算出合适的喷油量；
S3.最后通过发动机ECU对喷油量进行控制。
2.如权利要求1所述基于进气系统的柴油车节油控制方法，其特征在于：所述计算出合适的喷油量，并转化为扭矩限制。
3.如权利要求1所述基于进气系统的柴油车节油控制方法，其特征在于：所述柴油车上安装有节油档位开关，驾驶者可以根据具体车辆载重、驾驶习惯及驾驶需求，自行选择动力性和节油效果的比例。
4.如权利要求1所述基于进气系统的柴油车节油控制方法，其特征在于：所述发动机上设有进气传感器和压力传感器，通过进气传感器获取进气流量，通过压力传感器获取大气压力。
5.如权利要求1所述基于进气系统的柴油车节油控制方法，其特征在于：所述VCU控制器具备CAN通信能力，对发动机发出的CAN信号进行接收并并进行计算处理，计算后通过CAN通信将扭矩限制指令发送至发动机ECU，发动机ECU执行此指令。
6.如权利要求1所述基于进气系统的柴油车节油控制方法，其特征在于：所述VCU控制器内部预设一个空燃比计算模块，根据发动机发出的进气压力，可以基于有利于燃烧的空燃比参数计算对应的最大喷油量，并将此喷油量基于内置MAP转化为扭矩，通过CAN通信中的扭矩限制指令发送至发动机ECU，由ECU执行。
7.如权利要求1所述基于进气系统的柴油车节油控制方法，其特征在于：所述VCU控制器根据CAN通信上接收到的大气压力，判定当前车辆所处的海拔位置，当车辆处于高原地带时，考虑到空气稀薄，需要对空燃比目标数值进行修正，保证车辆在高原环境下的正常运行。
8.如权利要求5所述基于进气系统的柴油车节油控制方法，其特征在于：所述CAN通信通过CAN总线实现。
9.如权利要求6所述基于进气系统的柴油车节油控制方法，其特征在于：所述空燃比计算模块中需要设定空燃比系数，空燃比系数范围14-15。
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