一種實現(xiàn)發(fā)動機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種車輛領(lǐng)域，尤指一種用于提高發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的發(fā)動機(jī)最佳經(jīng) 濟(jì)轉(zhuǎn)速的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前油價持續(xù)上漲，導(dǎo)致客運行業(yè)運行成本急劇增加，因此，客運節(jié)油成為當(dāng)前客 車行業(yè)發(fā)展的必然趨勢?？蛙嚬?jié)油主要有兩個發(fā)展方向，一是發(fā)展節(jié)能新能源車，另外一方 面由于新能源車的發(fā)展容易受到區(qū)域和配套設(shè)施的制約，因而提升傳統(tǒng)柴油客車的燃油經(jīng) 濟(jì)性顯得更有成效。
[0003] 目前，客車的油耗都比較大，隨著運營成本的急劇增加，客運企業(yè)紛紛意識到節(jié)油 的重要性，因而如何節(jié)油成為客運企業(yè)迫切想要解決的需求問題，各個客車企業(yè)都在努力 解決客戶的節(jié)油需求，提供性價比高的節(jié)油產(chǎn)品，W獲得市場份額，提高行業(yè)競爭力。
[0004]目前客車企業(yè)主要從車輛設(shè)計源頭上考慮節(jié)油，主要有W下措施：
[000引（1)選擇更高性能發(fā)動機(jī)，如進(jìn)口康明斯發(fā)動機(jī)、日野發(fā)動機(jī)等，但高性能發(fā)動機(jī) 的價格更高，會導(dǎo)致車輛成本的增加；
[0006] (2)選擇雙離合變速箱，提高發(fā)動機(jī)的傳動效率，但該技術(shù)在客車的應(yīng)用還不成 熟，同時也會增加車輛成本；
[0007] (3)降低整車質(zhì)量，運需要使用各種新型材料，基于技術(shù)和成本考慮，現(xiàn)階段還無 法取得突破性發(fā)展。
[0008]而通過加強(qiáng)客運企業(yè)運營管理，指導(dǎo)駕駛員正確駕駛的服務(wù)性汽車附加產(chǎn)品還比 較少，即使有采用，基于硬件條件制約，也只能適用于某些特定的車型，不利于應(yīng)用推廣，運 是需要改善的地方。
[0009]有鑒于此，本發(fā)明人針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明目的在于提供一種實現(xiàn)發(fā)動機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速的控制方法，通過采集車輛的 運行狀態(tài)并結(jié)合當(dāng)前所在的擋位，系統(tǒng)計算出發(fā)動機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速，從而合理優(yōu)化發(fā)動機(jī)功 率輸出，減少因不良駕駛引起的高油耗，達(dá)到車輛節(jié)油效果。
[0011] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
[0012] 一種實現(xiàn)發(fā)動機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速的控制方法，它包括如下步驟：
[0013] 步驟1:車輛控制器獲取車輛運行工況信息：包括通過CAN總線獲得車速Va、發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)速N、空擋信號及倒擋信號，同時讀取車輛控制器內(nèi)預(yù)置的變速箱速比i姑，X為前進(jìn)擋 的擋位、后橋速比iO、發(fā)動機(jī)萬有特性參數(shù)中比油耗率Ge、不同轉(zhuǎn)速下的扭矩Me、輪胎滾動 半徑r、各擋位動力因數(shù)范圍D、傳動效率nr;
[0014]步驟2:車輛控制器根據(jù)步驟1所采集的信息判斷車輛是否處于前進(jìn)擋位，如果 是，則運行步驟3;如果否，則車輛控制器不介入對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制；
[0015] 步驟3:車輛控制器根據(jù)步驟I所采集的信息，判斷車輛當(dāng)前運行處于前進(jìn)擋的何 種擋位：
[0016] 設(shè)變速箱當(dāng)前運行擋位的實際速比igx，其中當(dāng)前運行擋位X為{1、2、3、4、5、6}， igx= 0. 377卸*N/(Va*iO)，將計算得出的igX與車輛控制器內(nèi)預(yù)置的變速箱速比i姑進(jìn)行 比較，
[0017]若ig丑（10,igl-(igl-ig2)/。之間，則為一擋，X= 1;
[0018]若igx在（ig化（ig2-ig3)/3,ig2-(ig2-ig3)/3)之間，貝Ij為二擋，X= 2;
[0019]若igx在（ig3+(ig3-ig4)/3,ig3-(ig3-ig4/2)之間，則為S擋，X= 3;
[0020] 若igx在（ig3-(ig3-ig4)/2,ig4-(ig4-i巧)/2)之間，貝Ij為四擋，X= 4 ;
[0021] 若igx在（ig4-(ig4-i巧)/2,ig5-(i巧-i挑)/2)之間，則為五擋，X= 5 ;
[0022] 若igx在（ig5-(i巧-i挑)/2,0)之間，貝Ij為六擋，X= 6 ;
[0023] 步驟4 :當(dāng)車輛控制器測算出的車輛當(dāng)前運行擋位X《3時，輸出發(fā)動機(jī)最佳經(jīng)濟(jì) 轉(zhuǎn)速化對發(fā)動機(jī)實施控制，該最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速
Z為根據(jù)升擋后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速 降低的變速換擋特性并在發(fā)動機(jī)萬有特性曲線的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)確定的最小轉(zhuǎn)速；當(dāng)車輛 控制器測算出的車輛當(dāng)前運行擋位X> 3時，車輛控制器調(diào)取發(fā)動機(jī)萬有特性曲線中的比 油耗率Ge，在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)選擇最低比油耗率GeMIN所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速N(GeMIN)為發(fā)送機(jī)最 佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速化，即化=N(GeMIN)。
[0024] 進(jìn)一步，所述的步驟4,當(dāng)車輛控制器測算出的車輛當(dāng)前運行擋位X《3時，Z的取 值范圍為 900巧m<Z<1050;rpm。
[0025] 進(jìn)一步，當(dāng)車輛控制器測算出的車輛當(dāng)前運行擋位>3擋時，先根據(jù)車輛控制器 調(diào)取發(fā)動機(jī)外特性曲線中的比油耗率Ge,在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)選擇比油耗率Ge最低所對應(yīng) 的轉(zhuǎn)速N(GeMIN)作為最佳轉(zhuǎn)速化，即化=N(GeMIN)，根據(jù)該最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速化，計算當(dāng)前 擋位的實際動力因數(shù)化，并與車輛控制器內(nèi)預(yù)存的對應(yīng)擋位動力因數(shù)范圍D進(jìn)行比較，判 斷實際動力因數(shù)化是否大于等于預(yù)存的對應(yīng)擋位的動力因數(shù)范圍D的最小值，如果是，化 =N(GeMIN),如果否，Wx=W(GeM7W) + 3，0為偏移量，循環(huán)計算偏移量0，直至當(dāng)前擋位 的實際動力因數(shù)化大于等于預(yù)存的對應(yīng)擋位的動力因數(shù)范圍D的最小值，最終確定該擋位 所對應(yīng)的最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速猶=八'() + 6。
[0026]進(jìn)一步，所述的偏移量A，y為循環(huán)計算的次數(shù)，A為定值轉(zhuǎn)速，取值范圍一 般為50;rpm~250巧m。
[0027] 進(jìn)一步，該實際動力因數(shù)化通過如下計算獲得：
[0028]Da=(Ft-Fw)/M
[0029] 其中Ft為切線牽引力，F(xiàn)w為空氣阻力，M為汽車總重；
[0030] Ft=Me*igx*i0*nr/r
[0031] 其中Me為當(dāng)前最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速化所對應(yīng)的扭矩，Igx為當(dāng)前運行擋位的實際速比， io為后橋速比，Hr為傳動效率，r為輪胎滾動半徑；
[0032] Fw=CD*A*VaV21. 15
[003引其中CD為空氣阻力系數(shù)，A為迎風(fēng)面積，Va為車速；
[0034]A=Bl*Ha體
[00巧]其中BI為前輪輪距，化為汽車總高，K為修正系數(shù)。
[0036] 進(jìn)一步，步驟1中若車輛控制器判斷車輛運行工況處于重載、超過預(yù)置坡度的爬 坡或車輛轉(zhuǎn)向時，解除對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。
[0037]進(jìn)一步，所述的車輛重載的判定條件為：M>G* 0，
[0038] 其中：M為汽車當(dāng)前質(zhì)量，
[0039] G為汽車總質(zhì)量，該汽車總質(zhì)量二空車質(zhì)量+最大載質(zhì)量，
[0040] 0為質(zhì)量換算系數(shù)，取值在0. 67~1范圍內(nèi)，0為預(yù)設(shè)值，取值根據(jù)
[0041] 車輛行駛的路況進(jìn)行設(shè)定，路況條件越好，所選擇的數(shù)值越大，反之亦然。本發(fā)明 采用上述方案后，通過車輛控制器判斷當(dāng)前運行的前進(jìn)擋位，并對高低擋位的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 采用差異化的控制策略，具體是當(dāng)前前進(jìn)擋位《3擋時，需首先考慮發(fā)動機(jī)萬有特性的燃 油經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)的動力性，確保車輛在行駛過程中的加速性能和爬坡性能；在當(dāng)前前進(jìn)擋位 > 3擋時，主要考慮發(fā)動機(jī)萬有特性的燃油經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)最佳燃油消耗率，W最大限度的節(jié) 省油耗，同時車輛控制器還可根據(jù)車輛運行工況，如針對重載、爬坡轉(zhuǎn)向時，解除對發(fā)動機(jī) 最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速的控制，最大限度保證車輛駕駛安全。
【附圖說明】
[0042]圖1是本發(fā)明發(fā)動機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速控制方法的流程圖；
[0043] 圖2是本發(fā)明實施例中發(fā)動機(jī)的萬有特性曲線圖；
[0044]圖3是本發(fā)明實施例中發(fā)動機(jī)的外特性曲線圖。
【具體實施方式】
[0045]W下結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0046] 如圖1所示，本發(fā)明一種實現(xiàn)發(fā)動機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速的控制方法，包括如下步驟：
[0047] 步驟1:車輛控制器獲取車輛運行工況信息：包括通過CAN總線獲得車速Va、發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)速N、空擋信號及倒擋信號，同時讀取車輛控制器內(nèi)預(yù)置的變速箱速比i姑，X為前進(jìn)擋 的擋位、后橋速比iO、發(fā)動機(jī)萬有特性參數(shù)中比油耗率Ge、不同轉(zhuǎn)速下的扭矩Me、輪胎滾動 半徑r、各擋位動力因數(shù)范圍D、傳動效率nr;
[0048] 步驟2:車輛控制器根據(jù)步驟1所采集的信息判斷車輛是否處于前進(jìn)擋位，如果 是，則運行步驟3;如果否，則車輛控制器不介入對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制；
[0049] 步驟3:車輛控制器根據(jù)步驟1所采集的信息，判斷車輛當(dāng)前運行處于前進(jìn)擋的何 種擋位：
[0050] 設(shè)變速箱當(dāng)前運行擋位的實際速比igx，其中當(dāng)前運行擋位X為{1、2、3、4、5、6}， igx= 0. 377卸*N/(Va*iO)，將計算得出的igX與車輛控制器內(nèi)預(yù)置的變速箱速比i姑進(jìn)行 比較，
[0051]若igx在（10,igl-(igl-ig2)/2)之間，則為一擋，X= 1;
[0052]若igx在（ig化（ig2-ig3)/3,ig2-(ig2-ig3)/3)之間，貝Ij為二擋，X= 2;
[0053]若igx在（ig3+(ig3-ig4)/3,ig3-(ig3-ig4/2)之間，則為S擋，X= 3;
[0054]若igx在（ig3-(ig3-ig4)/2,ig4-(ig4-i巧)/2)之間，貝Ij為四擋，X= 4;
[00巧]若igx在（ig4-(ig4-i巧)/2,ig5-(i巧-i挑)/2)之間，貝Ij為五擋，X= 5 ;
[0056] 若igx在（ig5-(i巧-i挑)/2,0)之間，則為六擋，X= 6;
[0057] 其他為不穩(wěn)定