一种发动机的控制方法及装置与流程

1.本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种发动机的控制方法及装置。


背景技术：

2.在车辆传动系统中，对发动机的输出扭矩有限制，即限扭，在达到该限扭时，车辆的动力则无法再增大，目的是为了保护传动系统变速箱与减速器之间的传动轴的安全。
3.比如，在车辆需要加大动力进行爬坡时，如果受到限扭的控制，则车辆就无法爬坡。此时可以通过增大限扭，进而提高发动机输出扭矩。
4.但是，该限扭增大至多少能够既保证传动系统的安全性，也能提高动力是目前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的发动机的控制方法及装置。
6.第一方面，本发明提供了一种发动机的控制方法，包括：
7.获取车辆行驶过程中车辆状态信息；
8.基于所述车辆状态信息，确定发动机的实际输出扭矩和变速箱的输出轴扭矩；
9.获得所述发动机的实际输出扭矩与所述变速箱的输出轴扭矩的差值，以及所述变速箱的输出轴的最大扭矩；
10.基于所述差值和所述变速箱的输出轴的最大扭矩，获得发动机的限扭修正值。
11.进一步地，所述车辆状态信息包括：
12.车辆的主减速比、传动效率、档比、所述传动系统中转动惯量最大的旋转部件等效至车辆车轮处的转动惯量和，车轮与飞轮的惯量，车辆加速度。
13.进一步地，所述获取车辆行驶过程中车辆状态信息之后，还包括：
14.对所述车辆加速度进行修正处理，包括：
15.对所述车辆加速度进行滤波；
16.将滤波后的车辆加速度乘以修正系数，其中，加速度越大，则修正系数越大，得到修正后的车辆加速度。
17.进一步地，所述基于所述车辆状态信息，确定发动机的实际输出扭矩和变速箱的输出轴扭矩，包括：
18.基于所述车辆状态信息、整车质量、车轮半径，以及所述车辆在行驶过程中的滚动阻力、空气阻力以及坡度阻力，按照第一预设公式，确定所述发动机的实际输出扭矩；
19.基于所述车辆状态信息、整车质量、车轮半径，以及所述车辆在行驶过程中的滚动阻力、空气阻力以及坡度阻力，按照第二预设公式，确定所述变速箱的输出轴扭矩。
20.进一步地，所述获得所述发动机的实际输出扭矩与所述变速箱的输出轴扭矩的差值，以及所述变速箱的输出轴的最大扭矩，包括：
21.将所述发动机的实际输出扭矩与所述变速箱的输出轴扭矩作差，获得所述差值；
22.基于变速箱的输出轴的材料扭转强度，获得所述变速箱的输出轴的最大扭矩。
23.进一步地，所述基于所述差值和所述变速箱的输出轴的最大扭矩，获得发动机的限扭修正值，包括：
24.将所述差值与所述变速箱的输出轴的最大扭矩相加，得到所述发动机的限扭修正值。
25.进一步地，在基于所述差值和所述变速箱的输出轴的最大扭矩，获得发动机的限扭修正值之后，还包括：
26.获取所述发动机的限扭修正值的滞回区间，所述滞回区间以发动机的限扭修正值为下限，以所述发动机的限扭修正值的预设倍数为上限。
27.第二方面，本发明还提供了一种发动机的控制装置，包括：
28.获取模块，用于获取车辆行驶过程中车辆状态信息；
29.确定模块，用于基于所述车辆状态信息，确定发动机的实际输出扭矩和变速箱的输出轴扭矩；
30.第一获得模块，用于获得所述发动机的实际输出扭矩与所述变速箱的输出轴扭矩的差值，以及所述变速箱的输出轴的最大扭矩；
31.第二获得模块，用于基于所述差值和所述变速箱的输出轴的最大扭矩，获得发动机的限扭修正值。
32.第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的方法步骤。
33.第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的方法步骤。
34.本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
35.本发明提供了一种发动机的控制方法，包括：获取车辆行驶过程中的车辆状态信息；基于该车辆状态信息，确定发动机的实际输出扭矩和变速箱的输出轴扭矩，获得发动机的实际输出扭矩与变速箱的输出轴扭矩的差值，以及变速箱的输出轴的最大扭矩；基于该差值与变速箱的输出轴的最大扭矩，获得发动机的限扭修正值，该限扭修正值是在车辆具有加速度的情况下启动的，由于车辆具有加速度时，传动系统具备了一定的惯性力，在考虑该惯性力的作用下对原始限扭进行修正得到，在启动该限扭修正值时，进而通过该限扭修正值对发动机的输出扭矩进行限制，能够既保护传动系统的安全性也能提高车辆的动力，增加驾驶动力。
附图说明
36.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
37.图1示出了本发明实施例中发动机的控制方法的步骤流程示意图；
38.图2示出了本发明实施例中发动机的控制装置的结构示意图；
39.图3示出了本发明实施例中实现发动机的控制方法的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
40.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
41.实施例一
42.本发明的实施例提供了一种发动机的控制方法，如图1所示，包括：
43.s101，获取车辆行驶过程中车辆状态信息；
44.s102，基于车辆状态信息，确定发动机的实际输出扭矩和变速箱的输出轴扭矩；
45.s103，获得发动机的实际输出扭矩与变速箱的输出轴扭矩的差值，以及变速箱的输出轴的最大扭矩；
46.s104，基于该差值和变速箱的输出轴的最大扭矩，获得发动机的限扭修正值。
47.首先，s101中获取的车辆行驶过程中的车辆状态信息包括：车辆的主减速比、传动效率、档比、传动系统中转动惯量最大的旋转部件等效至车辆车轮处的转动惯量和、车轮与飞轮的惯量、车辆加速度。
48.由这些信息能够确定车辆状态，比如，车辆是否是爬坡加速的状态等等。
49.在获取了该车辆状态信息之后，还包括：对车辆加速度进行修正处理，这里的修正处理，包括：对车辆加速度进行滤波；然后，将滤波后的车辆加速度乘以修正系数，其中，加速度越大，则修正系数越小，得到修正后的车辆加速度。
50.对车辆加速度进行滤波具体是过滤掉加速度的负值，只保留加速度的正值，并进行低通滤波处理，采用这种滤波方式能够使得加速度平滑变化，再根据滤波后的加速度进行限扭修正的计算时，该限扭修正值也是平滑变化的。
51.对车辆加速度过滤之后，获取车辆加速度与修正系数的对应关系数据，其中，车辆加速度越大，则修正系数越小，其中，该修正系数小于或等于1，该修正系数相当于对滤波后的加速度所对应的扭矩增加一个安全余量，以避免在下雨天，由于路面较滑造成的影响。
52.接着，执行s102，基于车辆状态信息，确定发动机的实际输出扭矩和变速箱的输出轴扭矩。
53.在一种可选的实施方式中，车辆运行的状态信息，包括：车辆的主减速比i0，传动效率η
t
，档比i
g
,传动系统中转动惯量最大的旋转部件等效至车轮处的转动惯量和∑i
w
，其中，∑i
w
＝i
前轮
i
后轮
i
变速齿轮
/i
02
i
g2
，其中，旋转部件中除了飞轮之外，车轮处的转动惯量是包括车轮的转动惯量，i
前轮
、i
后轮
、i
变速齿轮
分别为对应前轮、后轮以及变速齿轮的惯量。还包括车轮的飞轮的惯量i
r
，以及车辆的加速度a。
54.其中，其他的参数的获得以可实现的方式获得为准，在此并不作限定。
55.在确定发动机的实际输出扭矩时，具体按照第一预设公式：
[0056][0057]
其中，a为实时的加速度，t
tq
为发动机的实际输出扭矩，f
t
为滚动阻力，f
i
为坡度阻力，f
w
为空气阻力。
[0058]
在确定变速箱的输出扭矩时，具体按照第二预设公式：
[0059][0060]
其中，a为实时的加速度，t1为变速箱的输出扭矩，f
t
为滚动阻力，f
i
为坡度阻力，f
w
为空气阻力，其他的参数与上述参数意义相同。
[0061]
在确定发动机的实际输出扭矩和变速箱的输出轴扭矩之后，执行s103，获得发动机的实际输出扭矩与变速箱输出轴扭矩的差值，以及变速箱的输出轴的最大扭矩。
[0062]
具体地，该差值具体是将发动机的实际输出扭矩与变速箱输出轴扭矩作差，即：
[0063]
δ＝t
tq
‑
t1[0064]
由此得到该差值。
[0065]
变速箱的输出轴的最大扭矩是基于变速箱的输出轴的材料扭转强度获得的。
[0066]
具体地，基于材料抗扭转截面模量w与该变速箱的输出轴的最大扭矩t
1max
之间的关系，即其中，τ为材料许用扭转剪应力，根据材料来确定，已知；而d为变速箱的输出轴的直径。
[0067]
基于上述的式子，获得该变速箱的最大扭矩t
1max
。
[0068]
在获得该差值及变速箱的最大扭矩t
1max
之后，执行s104，基于该差值和变速箱的输出轴的最大扭矩，获得发动机的限扭修正值。
[0069]
具体地，将差值与变速箱的输出轴的最大扭矩相加，得到该发动机的限扭修正值，即：
[0070]
t
tqmax
＝δ t
1max
[0071]
其中，t
tqmax
为发动机的限扭修正值。
[0072]
在得到该发动机的限扭修正值之后，还可以包括：
[0073]
获取发动机的限扭修正值的滞回区间，该滞回区间以发动机的限扭修正值为下限，以发动机的限扭修正值的预设倍数为上限，比如，以1.1t
tqmax
为上限，得到滞回区间为[t
tqmax
，1.1t
tqmax
]，采用该滞回区间，避免限扭功能的来回接入。
[0074]
在获得上述的滞回区间之后，可以对车辆处于需要较大动力的时候，开启限扭修正值控制发动机的输出扭矩，进而提高发动机扭矩输出，以增加驾驶动力。
[0075]
最后，在获得发动机的限扭修正值的滞回区间之后，按照该滞回区间，对发动机进行控制，以提高驾驶动力。
[0076]
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0077]
本发明提供了一种发动机的控制方法，包括：获取车辆行驶过程中的车辆状态信息；基于该车辆状态信息，确定发动机的实际输出扭矩和变速箱的输出轴扭矩，获得发动机的实际输出扭矩与变速箱的输出轴扭矩的差值，以及变速箱的输出轴的最大扭矩；基于该差值与变速箱的输出轴的最大扭矩，获得发动机的限扭修正值，该限扭修正值是在车辆具有加速度的情况下启动的，由于车辆具有加速度时，传动系统具备了一定的惯性力，在考虑该惯性力的作用下对原始限扭进行修正得到，在启动该限扭修正值时，进而通过该限扭修正值对发动机的输出扭矩进行限制，能够既保护传动系统的安全性也能提高车辆的动力，增加驾驶动力。
[0078]
实施例二
[0079]
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了一种发动机的控制装置，如图2所示，包括：
[0080]
获取模块201，用于获取车辆行驶过程中车辆状态信息；
[0081]
确定模块202，用于基于所述车辆状态信息，确定发动机的实际输出扭矩和变速箱的输出轴扭矩；
[0082]
第一获得模块203，用于获得所述发动机的实际输出扭矩与所述变速箱的输出轴扭矩的差值，以及所述变速箱的输出轴的最大扭矩；
[0083]
第二获得模块204，用于基于所述差值和所述变速箱的输出轴的最大扭矩，获得发动机的限扭修正值。
[0084]
在一种可选的实施方式中，该车辆状态信息包括：车辆的主减速比、传动效率、档比、所述传动系统中转动惯量最大的旋转部件等效至车辆车轮处的转动惯量和，车轮与飞轮的惯量，车辆加速度。
[0085]
在一种可选的实施方式中，还包括：修正模块，用于对所述车辆加速度进行修正处理；
[0086]
所述修正模块，包括：
[0087]
滤波单元，用于对所述车辆加速度进行滤波；
[0088]
修正单元，用于将滤波后的车辆加速度乘以修正系数，其中，加速度越大，则修正系数越大，得到修正后的车辆加速度。
[0089]
在一种可选的实施方式中，确定模块202，包括：
[0090]
第一确定单元，用于基于所述车辆状态信息、整车质量、车轮半径，以及所述车辆在行驶过程中的滚动阻力、空气阻力以及坡度阻力，按照第一预设公式，确定所述发动机的实际输出扭矩；
[0091]
第二确定单元，用于基于所述车辆状态信息、整车质量、车轮半径，以及所述车辆在行驶过程中的滚动阻力、空气阻力以及坡度阻力，按照第二预设公式，确定所述变速箱的输出轴扭矩。
[0092]
在一种可选的实施方式中，第一获得模块203，包括：
[0093]
作差单元，用于将所述发动机的实际输出扭矩与所述变速箱的输出轴扭矩作差，获得所述差值；
[0094]
获得单元，用于基于变速箱的输出轴的材料扭转强度，获得所述变速箱的输出轴的最大扭矩。
[0095]
在一种可选的实施方式中，第二获得模块204，用于：
[0096]
将所述差值与所述变速箱的输出轴的最大扭矩相加，得到所述发动机的限扭修正值。
[0097]
在一种可选的实施方式中，还包括：第三获得单元，用于
[0098]
获取所述发动机的限扭修正值的滞回区间，所述滞回区间以发动机的限扭修正值为下限，以所述发动机的限扭修正值的预设倍数为上限。
[0099]
实施例三
[0100]
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了一种计算机设备，如图3所示，包括存储器304、处理器302及存储在存储器304上并可在处理器302上运行的计算机程序，所述处
理器302执行所述程序时实现上述发动机的控制方法的步骤。
[0101]
其中，在图3中，总线架构(用总线300来代表)，总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口306在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。
[0102]
实施例四
[0103]
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述发动机的控制方法的步骤。
[0104]
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
[0105]
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0106]
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0107]
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0108]
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0109]
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的发动机的控制装置、计算机设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0110]
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。