道路工况自适应方法、装置、设备及可读存储介质与流程

1.本技术涉及发动机技术领域，特别涉及一种道路工况自适应方法、装置、设备及可读存储介质。


背景技术：

2.伴随着我国经济建设的蓬勃发展，特别是改革开放以来国民经济的高速发展，我国商用车产业得到了全面发展，建立了种类齐全、配套完整的商用车产业体系，形成了客货专全产品、全系列的发展格局。商用车作为一种生产工具，包含了所有的载货汽车和9座以上的客车，分为客车、货车、半挂牵引车、客车非完整车辆和货车非完整车辆，其更多扮演的是生产资料运输的角色，需经常在不同的、复杂的道路工况上长时间行驶，比如高速公路、山区公路等，这也意味着商用车承载着更长的驾驶旅程、更艰巨的运输任务以及更高的驾驶风险。
3.而不同的道路工况对于商用车的发动机性能具有不同的影响，比如，车辆在高原或山区条件下行驶时，由于海拔高、气压低、空气稀薄等的影响，易导致发动机动力性和燃料经济性下降，因此，需要准确识别车辆所处工况并采取对应的措施，以保证车辆的正常运行。
4.相关技术中，对道路工况识别主要依靠驾驶员的主观判断，并根据判断结果对车辆进行适应性调整和运行；但是，由于该主观判断主要基于驾驶员的经验和驾车习惯完成，以致无法保证判断结果的准确性，进而无法根据道路工况变化准确调整发动机的工作状态，使得燃油消耗量变大或动力不足的问题出现。


技术实现要素：

5.本技术提供一种道路工况自适应方法、装置、设备及可读存储介质，以解决相关技术中由于无法准确识别道路工况而导致的整车动力不足和燃油经济性差的问题。
6.第一方面，提供了一种道路工况自适应方法，包括以下步骤：
7.获取车辆的实时运行信息，所述实时运行信息包括大气压力、油门踏板位置、车速、档位、启动次数、发动机转速和发动机扭矩；
8.根据所述大气压力确定第一道路工况，所述第一道路工况为山区或平原；
9.根据所述油门踏板位置、车速、启动次数和预设的第一权重系数组中的权重系数确定第二道路工况，所述第二道路工况为高速或国道；
10.根据第一道路工况、第二道路工况、车速、档位、发动机转速、发动机扭矩和预设的第二权重系数组中的权重系数确定载荷工况；
11.根据所述载荷工况调整整车动力性能。
12.在上述技术方案的基础上，所述载荷工况为满载或空载。
13.在上述技术方案的基础上，所述根据所述载荷工况调整整车动力性能，包括：
14.当所述载荷工况为满载时，增大发动机转速和/或发动机扭矩，以提高整车动力性
能；
15.当所述载荷工况为空载时，降低发动机转速和/或发动机扭矩，以降低整车动力性能。
16.在上述技术方案的基础上，所述根据所述大气压力确定第一道路工况，所述第一道路工况为山区或平原，包括：
17.根据所述大气压力输出海拔；
18.当所述海拔低于第一阈值时，所述第一道路工况为平原；
19.当所述海拔高于第一阈值时，所述第一道路工况为山区。
20.在上述技术方案的基础上，在所述当所述海拔高于第一阈值时，所述第一道路工况为山区的步骤之后，还包括：
21.计算相邻两个周期的海拔差，并根据所述海拔差计算相邻两个周期的海拔变化率；
22.当所述海拔变化率为正数时，确定所述第一道路工况为上坡山区；
23.当所述海拔变化率为负数时，确定所述第一道路工况为下坡山区；
24.当所述海拔变化率为零时，确定所述第一道路工况为平地山区。
25.在上述技术方案的基础上，所述第一权重系数组包括油门开度的权重系数、油门开度变化率的权重系数、车速的权重系数、车速变化率的权重系数和启动次数的权重系数。
26.在上述技术方案的基础上，所述第二权重系数组包括车速变化率的权重系数、档位的权重系数、转速变化率的权重系数和扭矩变化率的权重系数。
27.第二方面，提供了一种道路工况自适应装置，包括：
28.获取单元，其用于获取车辆的实时运行信息，所述实时运行信息包括大气压力、油门踏板位置、车速、档位、启动次数、发动机转速和发动机扭矩；
29.第一确定单元，其用于根据所述大气压力确定第一道路工况，所述第一道路工况为山区或平原；
30.第二确定单元，其用于根据所述油门踏板位置、车速、启动次数和预设的第一权重系数组中的权重系数确定第二道路工况，所述第二道路工况为高速或国道；
31.第三确定单元，其用于根据第一道路工况、第二道路工况、车速、档位、发动机转速、发动机扭矩和预设的第二权重系数组中的权重系数确定载荷工况；
32.调整单元，其用于根据所述载荷工况调整整车动力性能。
33.第三方面，提供了一种道路工况自适应设备，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行，以实现前述的道路工况自适应方法。
34.第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行前述的道路工况自适应方法。
35.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：可准确识别山区、平原、国道和高速等道路工况信息，并可降低油耗、提高燃油经济性并提升整车动力性，实现了整车根据道路工况自适应调整的目的。
36.本技术提供了一种道路工况自适应方法、装置、设备及可读存储介质，包括获取车
辆的实时运行信息，所述实时运行信息包括大气压力、油门踏板位置、车速、档位、启动次数、发动机转速和发动机扭矩；根据所述大气压力确定第一道路工况，所述第一道路工况为山区或平原；根据所述油门踏板位置、车速、启动次数和预设的第一权重系数组中的权重系数确定第二道路工况，所述第二道路工况为高速或国道；根据第一道路工况、第二道路工况、车速、档位、发动机转速、发动机扭矩和预设的第二权重系数组中的权重系数确定载荷工况；根据所述载荷工况调整发动机的动力性能。通过本技术，可准确识别山区、平原、国道和高速等道路工况信息，并根据道路工况信息、实时运行参数以及运行参数对应的权重系数准确计算出满载与空载的状态，进而可以在空载状态时，降低整车动力，起到降低油耗，提高燃油经济性的作用，且在满载状态时，增强整车动力，极大提升整车满载动力性，实现了整车根据道路工况自适应调整的目的。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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他的附图。
38.图1为本技术实施例提供的一种道路工况自适应方法的流程示意图；
39.图2为本技术实施例提供的一种道路工况自适应装置的结构示意图；
40.图3为本技术实施例提供的一种道路工况自适应设备的结构示意图。
具体实施方式
41.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
42.本技术实施例提供了一种道路工况自适应方法、装置、设备及可读存储介质，其能解决相关技术中由于无法准确识别道路工况而导致的整车动力不足和燃油经济性差的问题。
43.图1是本技术实施例提供的一种道路工况自适应方法的流程示意图，包括以下步骤：
44.步骤s10：获取车辆的实时运行信息，所述实时运行信息包括大气压力、油门踏板位置、车速、档位、启动次数、发动机转速和发动机扭矩；
45.示范性的，在本技术实施例中，车辆在不同的工况下进行运行时，运行参数往往会随着的工况的变化而变化，具体运行参数包括油门踏板位置、车速、档位、启动次数、发动机转速和发动机扭矩等，具体涉及的运行参数根据实际情况而定，在此不作限制，且处于不同的海拔时，具有不同的大气压力。
46.步骤s20：根据所述大气压力确定第一道路工况，所述第一道路工况为山区或平原；
47.示范性的，在本技术实施例中，根据大气压力与海拔之间的关系，可以实时识别车
辆所在行驶路段的海拔变化，具体计算公式如下：
[0048][0049]
式中，p1为当前时刻的大气压力，p2为下一时刻的大气压力，h1为当前时刻的海拔，h2为下一时刻的海拔，m为气体分子量，g为重力加速度，r为热力学常数，通过摩尔表示的状态方程转换得到，其单位是焦耳/(摩尔
·
开)，t为热力学温度，其与摄氏温度t的关系是：t＝273.15 t。
[0050]
根据上述公式和实时的大气压力即可计算出车辆当前所处位置的海拔，并根据海拔的高低来确定当前车辆处于山区还是平原。
[0051]
具体的，所述根据所述大气压力确定第一道路工况，所述第一道路工况为山区或平原，包括以下步骤：根据所述大气压力输出海拔；当所述海拔低于第一阈值时，所述第一道路工况为平原；当所述海拔高于第一阈值时，所述第一道路工况为山区。
[0052]
更进一步的，在本技术实施例中，在所述当所述海拔高于第一阈值时，所述第一道路工况为山区的步骤之后，还包括以下步骤：
[0053]
计算相邻两个周期的海拔差，并根据所述海拔差计算相邻两个周期的海拔变化率；
[0054]
当所述海拔变化率为正数时，确定所述第一道路工况为上坡山区；
[0055]
当所述海拔变化率为负数时，确定所述第一道路工况为下坡山区；
[0056]
当所述海拔变化率为零时，确定所述第一道路工况为平地山区。
[0057]
示范性的，在本技术实施例中，可使用仿真软件simulink
‑
matlab(simulink
‑
matlab是一种可视化仿真工具，是一个模块图环境，用于多域仿真以及基于模型的设计)应用中的deley功能(即时间延迟功能)，分别收集某一时间段内的海拔情况，并且进行周期性采样，该周期可以设为1秒或2秒等，从而实现了历史信息保留的作用。
[0058]
当各个采样点之间的海拔差值高于某个阈值(该阈值可以通过试验标定获得)且海拔变化率处于某个山区阈值范围(该山区阈值范围可以采用试验标定进行确定)时，表明车辆处于上下坡状态，从而获取其山区识别信息。比如，当海拔变化率为正数时，表示其为上坡状态，因此车辆处于上坡山区；当海拔变化率为负数时，表示其为下坡状态，因此车辆属于下坡山区。
[0059]
步骤s30：根据所述油门踏板位置、车速、启动次数和预设的第一权重系数组中的权重系数确定第二道路工况，所述第二道路工况为高速或国道；
[0060]
示范性的，在本技术实施例中，根据油门踏板位置计算油门开度大小，然后计算相邻两个周期内的油门开度变化率和油门开度的平均值，根据相邻两个周期内的车速计算车速变化率和车速平均值；其中，可以将周期设为1秒或2秒或10秒或30秒等，周期的大小根据实际采样频率确定，在此不作限定。其中，启动次数指的是车辆在行驶过程中制动后又重新启动的次数。
[0061]
具体的，所述第一权重系数组包括油门开度的权重系数、油门开度变化率的权重系数、车速的权重系数、车速变化率的权重系数和启动次数的权重系数。
[0062]
示范性的，在本技术实施例中，为油门开度设置权重系数、油门开度变化率设置权重系数、车速设置权重系数、车速变化率设置权重系数和启动次数设置权重系数，各个权重
系数相加等于1；当然，若实际计算中还涉及其他参数，也可继续为其设置对应的权重系数，只要保证各个权重系数相加等于1即可。比如，油门开度的权重系数为0.2、油门开度变化率的权重系数为0.25、车速的权重系数为0.15、车速变化率的权重系数为0.15、启动次数的权重系数为0.25。其中，权重系数可通过实测进行标定得到。
[0063]
以第二道路工况为国道为例，分别将相邻两个周期内的油门开度平均值与其权重系数进行相乘、油门开度变化率与其权重系数进行相乘、车速平均值与其权重系数进行相乘、车速变化率与其权重系数进行相乘以及启动次数与其权重系数进行相乘，并将各个相乘结果进行求和，得到相加结果，若相加结果处于预设的国道阈值范围内，则说明此时车辆处于国道；同理可得，若相加结果处于预设的高速阈值范围内，则说明此时车辆处于高速。
[0064]
步骤s40：根据第一道路工况、第二道路工况、车速、档位、发动机转速、发动机扭矩和预设的第二权重系数组中的权重系数确定载荷工况；
[0065]
示范性的，根据第一道路工况和第二道路工况可以确认当前车辆所处的具体工况，比如，在同一相邻两个周期内，车辆既处于山区又处于国道，那么此时车辆当前所处的具体工况为山区国道。参见表1所示，具体工况包括上坡山区高速、上坡山区国道、下坡山区高速、下坡山区国道、高速和国道等。其中，表1仅是实施例的呈现，还可以根据实际需求划分其他具体工况，在此不作限定。
[0066]
表1车辆所处位置的具体工况
[0067][0068]
确定具体工况后，再进一步根据车速、档位、发动机转速、发动机扭矩和预设的第二权重系数组中的权重系数确定载荷工况；具体的，根据相邻两个周期内的车速计算车速变化率，根据相邻两个周期内的发动机转速计算转速变化率，根据相邻两个周期内的发动机扭矩计算扭矩变化率。
[0069]
进一步的，所述第二权重系数组包括车速变化率的权重系数、档位的权重系数、转速变化率的权重系数和扭矩变化率的权重系数。
[0070]
示范性的，在本技术实施例中，为车速变化率设置权重系数、档位设置权重系数、转速变化率设置权重系数和扭矩变化率设置权重系数，各个权重系数相加等于1；当然，若实际计算中还涉及其他参数，也可继续为其设置对应的权重系数，只要保证各个权重系数相加等于1即可。比如，车速变化率的权重系数为0.25、档位的权重系数为0.2、转速变化率的权重系数为0.3、扭矩变化率的权重系数为0.25。其中，权重系数可通过实测进行标定得到。
[0071]
然后对处于某一具体工况下的车辆进行载荷工况的确定，其中，所述载荷工况为满载或空载。以具体工况为上坡山区国道、载荷工况为满载为例，将档位与其权重系数进行
相乘，以及分别将相邻两个周期内的车速变化率与其权重系数进行相乘、转速变化率与其权重系数进行相乘、扭矩变化率与其权重系数进行相乘，并将各个相乘结果进行求和，得到相加结果，若相加结果处于预设的满载阈值范围内，则说明此时车辆处于满载状态；同理可得，若相加结果处于预设的空载阈值范围内，则说明此时车辆处于空载状态。
[0072]
步骤s50：根据所述载荷工况调整整车动力性能。
[0073]
示范性的，在本技术实施例中，当所述载荷工况为满载时，增大发动机转速和/或发动机扭矩或进行其他调整，以提高整车动力性能；当所述载荷工况为空载时，降低发动机转速和/或发动机扭矩或进行其他调整，以降低整车动力性能。
[0074]
通过本技术，可准确识别山区、平原、国道和高速等道路工况信息，并根据道路工况信息、实时运行参数以及运行参数对应的权重系数准确计算出满载与空载的状态，进而可以在空载状态时，降低整车动力，起到降低油耗，提高燃油经济性的作用，且在满载状态时，增强整车动力，极大提升整车满载动力性，实现了整车根据道路工况自适应调整的目的。
[0075]
参见图2所示，本技术实施例还提供了一种道路工况自适应装置，包括：
[0076]
获取单元，其用于获取车辆的实时运行信息，所述实时运行信息包括大气压力、油门踏板位置、车速、档位、启动次数、发动机转速和发动机扭矩；
[0077]
第一确定单元，其用于根据所述大气压力确定第一道路工况，所述第一道路工况为山区或平原；
[0078]
第二确定单元，其用于根据所述油门踏板位置、车速、启动次数和预设的第一权重系数组中的权重系数确定第二道路工况，所述第二道路工况为高速或国道；
[0079]
第三确定单元，其用于根据第一道路工况、第二道路工况、车速、档位、发动机转速、发动机扭矩和预设的第二权重系数组中的权重系数确定载荷工况；
[0080]
调整单元，其用于根据所述载荷工况调整整车动力性能。
[0081]
本技术通过第一确定单元和第二确定单元可准确识别山区、平原、国道和高速等道路工况信息，并通过第三确定单元根据道路工况信息、实时运行参数以及运行参数对应的权重系数准确计算出满载与空载的状态，进而使得调整单元可以在空载状态时，降低整车动力，起到降低油耗，提高燃油经济性的作用，且在满载状态时，增强整车动力，极大提升整车满载动力性，实现了整车根据道路工况自适应调整的目的。
[0082]
更进一步的，在本技术实施例中，所述载荷工况为满载或空载。
[0083]
更进一步的，在本技术实施例中，所述调整单元具体用于：当所述载荷工况为满载时，增大发动机转速和/或发动机扭矩，以提高整车动力性能；当所述载荷工况为空载时，降低发动机转速和/或发动机扭矩，以降低整车动力性能。
[0084]
更进一步的，在本技术实施例中，所述第一确定单元具体用于：根据所述大气压力输出海拔；当所述海拔低于第一阈值时，所述第一道路工况为平原；当所述海拔高于第一阈值时，所述第一道路工况为山区。
[0085]
更进一步的，在本技术实施例中，所述第一确定单元还用于：计算相邻两个周期的海拔差，并根据所述海拔差计算相邻两个周期的海拔变化率；当所述海拔变化率为正数时，确定所述第一道路工况为上坡山区；当所述海拔变化率为负数时，确定所述第一道路工况为下坡山区；当所述海拔变化率为零时，确定所述第一道路工况为平地山区。
memory，ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0096]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0097]
需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0098]
上述本技术实施例中的序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0099]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0100]
以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的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技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。