[发明专利]一种车辆运行工况发动机自适应系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆发动机控制领域，更具体的说是涉及一种车辆运行工况发动机自适应系统，其通过对发动机进行控制，从而可以在不降低车辆动力性的前提下，达到降低整车油耗的功效。

背景技术

根据发动机的动态响应特性，当油门呈现稳态变化时，发动机的扭矩与转速之间的动态关系接近于线性，其曲线是一条滞后于油门变化的曲线；当油门呈现阶跃变化时，发动机输出扭矩瞬间增大，发动机喷油量随油门变化而突然加大，由于发动机转速和增压系统呈稳态上升，故其无法跟上喷油量的变化。试验数据表明：100%的油门阶跃下，在大约5秒的时间内，气缸内混合气过浓，而存在燃油燃烧不完全、油耗上升以及排放变差等问题。

在车辆行驶过程中诸如起步、加速与换挡等工况下，司机为了尽快提速常常会大脚油门，等车辆到达预期速度后再会放松油门，这样的操作在发动机工况变化的时刻，会导致大量燃油没有燃烧完全就随尾气排出，使得车辆油耗升高；而且由于发动机扭矩瞬间增加，加速过快导致超调，如此经常需要制动减速，即增加了能量浪费；因此经济的驾驶方式中对油门的操作应该轻柔，而不应急加速以及急刹车。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中司机不良操作而造成油耗较高的缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆运行工况发动机自适应系统，从而实现在确保车辆动力性的前提下，降低整车油耗的功效。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种车辆运行工况发动机自适应系统，其中，包括：

GPS导航模块，用于获取车辆的当前位置信息；

车辆运行数据采集模块，用于采集车辆的运行数据，车辆运行数据包括车辆当前车速、发动机转速、发动机扭矩、油门踏板开度和制动踏板开度；

整车参数与发动机工况数据存储模块，用于存储车辆配置参数以及对应于不同动力需求的发动机运行参数；

地图数据存储模块，用于储存车辆运行区域的地图数据，并根据GPS导航模块所获取的当前位置信息而提取出当前路段道路信息；

数据运算模块，根据车辆运行数据采集模块采集的车辆运行数据计算出车辆当前运行状态参数，该车辆当前运行状态参数包括车辆加速度、油门踏板开度变化率和档位；该数据运算模块还结合整车参数与发动机工况数据存储模块中的车辆配置参数，计算出道路阻力特征系数；再结合从地图数据存储模块获得的当前路段道路信息和数据运算模块计算的车辆当前运行状态参数判断出整车动力需求；

决策模块，根据数据运算模块计算出的整车动力需求，查询整车参数与发动机工况数据存储模块中的发动机运行参数，确定对应的发动机运行参数；

车辆控制模块，接收发动机运行参数并控制发动机的输出特性。

进一步，该系统还包括人机交互模块，该人机交互模块用于供司机输入车辆运行信息，该车辆运行信息包括车辆载荷与线路状态；该数据运算模块根据车辆运行信息、当前路段道路信息和车辆当前运行状态参数一起计算出整车动力需求。

进一步，该车辆配置参数包括变速箱档位速比、主减速比、车辆整备质量、轮胎滚动半径、传动系机械效率、车辆转动惯量换算系数、风阻系数和车辆迎风面积。

进一步，该当前路段道路信息包括坡度、路面状态、道路位置属性和实时路况。

采用上述结构后，本发明中数据运算模块根据车辆运行数据采集模块采集的车辆运行数据以及整车参数与发动机工况数据存储模块中的车辆配置参数，计算出车辆当前运行状态参数及道路阻力特征系数；然后再由数据运算模块根据车辆当前运行状态参数及道路阻力特征系数并结合当前路段道路信息判断出整车动力需求，最后由决策模块再根据当前整车的动力需求在整车参数与发动机工况数据存储模块中获取所对应的发动机运行参数，并由车辆控制模块执行。如此本发明能在保证车辆动力性的前提下，通过对发动机的输出特性进行合理控制，从而达到节油的功效。

附图说明

图1为本发明涉及一种车辆运行工况发动机自适应系统的结构原理框图。

图中：

发动机自适应系统      100

GPS导航模块           1      车辆运行数据采集模块 2

整车参数与发动机工况数据存储模块   3

地图数据存储模块      4      数据运算模块          5

决策模块              6      车辆控制模块          7

人机交互模块          8。