發(fā)動機功率控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機功率控制系統(tǒng)及方法。該發(fā)動機功率控制系統(tǒng)包括：一載荷傳感器，用于檢測該車輛的載荷；一角度傳感器，用于檢測該車輛的運動狀態(tài)；一ECU，用于根據(jù)該載荷和該運動狀態(tài)調(diào)整發(fā)動機的功率。通過傳感器的利用，發(fā)動機得以自主識別車輛載荷，并保證動力的前提選擇最佳的經(jīng)濟運行模式，切實的滿足了用戶燃油經(jīng)濟性的需求。此外，還可以同時采用手動調(diào)節(jié)的方式，通過對用戶輸入指令的識別，來調(diào)節(jié)功率。由此，功率的調(diào)節(jié)更為靈活，同時也在不減輕車輛自重、不犧牲行駛安全性的前提下保證了始終以最佳功率運行。
【專利說明】發(fā)動機功率控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種發(fā)動機功率控制系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種自動調(diào)節(jié)功率的發(fā) 動機功率控制系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車的實際工作中，或有滿載狀態(tài)、或有中載狀態(tài)、或有輕載狀態(tài)、或有空載狀態(tài)。
[0003] 讓發(fā)動機工作在一種功率模式以應(yīng)對以上四種工作狀態(tài)，其燃油經(jīng)濟性得不到用 戶的滿足，實屬浪費。
[0004] 而近年來油價一直飆升，廣大用戶對燃油經(jīng)濟性的呼聲日益高漲。
[0005] 為滿足用戶的需求，近年來很多廠家對車輛進行了如下的改進：
[0006] 1)降低整車自重，提高有效功率。
[0007] 2)發(fā)動機E⑶（電子控制單元）增設(shè)多功率模式。如具備380馬力、350馬力、325 馬力、300馬力的ECU，此為四功率模式，亦有雙功率模式及三功率模式。
[0008] 對于上述方案1)，降低車輛自重，雖然節(jié)省了燃油，但其實是降低了車輛的安全系 數(shù),增加了隱患。
[0009] 而對于上述方案2)，是通過發(fā)動機E⑶外接開關(guān)量激活實現(xiàn)，然而用戶在駕駛過 程中，未必使用面板開關(guān)激活低功率模式或者不知道應(yīng)該使用哪種開關(guān)進行功率的選擇以 實現(xiàn)節(jié)能的操作。另外，對于雇傭司機來說，節(jié)能與否與己無關(guān)，動力強勁才是好的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中不同功率模式的選擇不便、無法 根據(jù)車輛的行駛狀況自動調(diào)節(jié)功率的缺陷，提供一種能夠根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)自動調(diào)節(jié)功 率的發(fā)動機功率控制系統(tǒng)及方法。
[0011] 本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：
[0012] 一種車輛的發(fā)動機功率控制系統(tǒng)，其特點在于，其包括：
[0013] -載荷傳感器，用于檢測該車輛的載荷；
[0014] 一角度傳感器，用于檢測該車輛的運動狀態(tài)；
[0015] 一 E⑶，用于根據(jù)該載荷和該運動狀態(tài)調(diào)整發(fā)動機的功率。
[0016] 優(yōu)選地，該發(fā)動機功率控制系統(tǒng)還包括一指令接收裝置，用于接收用戶輸入的指 令；
[0017] 該E⑶用于根據(jù)該指令調(diào)整發(fā)動機的功率。
[0018] 在本發(fā)明中，ECU根據(jù)車輛載荷傳感器及角度傳感器所獲取車輛的載荷狀況及運 行路況自動選擇合適的功率模式，以達到經(jīng)濟運行的目的。
[0019] 優(yōu)選地，該ECU用于實時監(jiān)聽該指令接收裝置的狀態(tài)，在該指令接收裝置接收到 用戶的指令時根據(jù)該指令調(diào)整發(fā)動機的功率，以及在未接收到用戶的指令時根據(jù)該載荷和 該運動狀態(tài)自動調(diào)整發(fā)動機的功率。
[0020] 可以看出，本發(fā)明亦支持手動功率切換。對于熟悉路況和行駛狀態(tài)的用戶，可以手 動輸入指令來選擇相應(yīng)的功率，以實現(xiàn)節(jié)能的目的。該指令接收裝置可以采用現(xiàn)有的方式 實現(xiàn)，例如觸控屏輸入、按鍵輸入等。若未收到用戶的指令，則根據(jù)載荷和運動狀態(tài)來自動 選擇合適的功率。
[0021] 一般情況下，車輛的載荷越大，需要使用的功率越大。例如車輛上坡需要大功率； 下坡使用小功率。當(dāng)角度傳感器檢測到車輛正在上坡時，ECU將發(fā)動機功率調(diào)大，反之，ECU 調(diào)小發(fā)動機功率。這樣，就可以實現(xiàn)車輛始終以最佳功率模式來行駛。
[0022] 優(yōu)選地，該載荷傳感器還用于檢測該車輛所行使的路面是否平坦；該角度傳感器 用于檢測該車輛處于上坡狀態(tài)還是下坡狀態(tài)；該功率從大到小分為滿載功率、中載功率、輕 載功率和空載功率。角度傳感器通過檢測坡度(正負(fù)值）來判斷車輛的上下坡狀態(tài)，其檢測 的結(jié)果是路面與水平的夾角。平坦路況與顛簸路況的區(qū)別在于載荷的瞬變情況(包括幅值 及頻率)，載荷傳感器通過所述的瞬變情況來判斷車輛所行使的路面的平坦度。
[0023] 自動調(diào)整模式下，車輛空載時，啟用最小功率模式即空載模式；輕載時，啟用次小 功率模式即輕載模式；中載時，啟用次大功率模式即中載模式；滿載時，啟用最大功率模式 即滿載模式。
[0024] 1)車輛空載運行時，啟用空載模式；爬坡時，根據(jù)坡度啟用輕載模式或中載模式或 滿載模式；下坡時啟用空載模式，平路啟用空載模式；顛簸路況啟用輕載模式；
[0025] 2)車輛輕載運行時，啟用輕載模式；爬坡時，根據(jù)坡度啟用中載模式或滿載模式； 下坡時啟用輕載模式，平路啟用輕載模式；顛簸路況啟用中載模式；
[0026] 3)車輛中載運行時，啟用中載模式；爬坡時，啟用滿載模式；下坡時啟用中載模 式，平路啟用中載模式；顛簸路況啟用滿載模式；
[0027] 4)車輛滿載運行時，啟用滿載模式；爬坡時，啟用滿載模式；下坡時啟用滿載模 式，平路啟用滿載模式；顛簸路況啟用滿載模式。
[0028] 車輛下坡時，因發(fā)動機負(fù)荷不高，即便ECU啟用滿載模式，實際發(fā)動機并不能運行 到最大功率，一般測得是在最小功率即空載模式以下。
[0029] 優(yōu)選地，該指令接收裝置包括兩個開關(guān)，兩個開關(guān)的四種通斷方式分別對應(yīng)于滿 載功率、中載功率、輕載功率和空載功率。
[0030] 本發(fā)明提供一種車輛的發(fā)動機功率控制方法，其特點在于，包括以下步驟：
[0031] 步驟S1、檢測該車輛的載荷以及該車輛的運動狀態(tài)；
[0032] 步驟S2、根據(jù)該載荷和該運動狀態(tài)自動調(diào)整發(fā)動機的功率；
[0033] 步驟S3、根據(jù)用戶輸入的指令調(diào)整到相應(yīng)的發(fā)動機功率。
[0034] 優(yōu)選地，步驟S1中包括：
[0035] 接收用戶輸入的指令；
[0036] 步驟S2為：根據(jù)該指令調(diào)整發(fā)動機的功率。
[0037] 優(yōu)選地，步驟S1包括以下步驟：
[0038] 步驟Sn、實時監(jiān)聽是否接收到用戶的指令，若是，進入步驟S3 ;若否，進入步驟S2。
[0039] 優(yōu)選地，步驟S1中檢測該車輛所行使的路面是否平坦；及車輛處于上坡狀態(tài)還是 下坡狀態(tài)；該功率從大到小分為滿載功率、中載功率、輕載功率和空載功率。
[0040] 在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實 例。
[0041] 本發(fā)明的積極進步效果在于：通過傳感器的利用，發(fā)動機得以自主識別車輛載荷， 并保證動力的前提選擇最佳的經(jīng)濟運行模式，切實的滿足了用戶燃油經(jīng)濟性的需求。此外， 還可以同時采用手動調(diào)節(jié)的方式，通過對用戶輸入指令的識別，來調(diào)節(jié)功率。由此，功率的 調(diào)節(jié)更為靈活，同時也在不減輕車輛自重、犧牲行駛安全性的前提下保證了始終以最佳功 率運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042] 圖1為本發(fā)明實施例1的車輛的發(fā)動機功率控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0043] 圖2為本發(fā)明實施例1的車輛的發(fā)動機功率控制方法的流程圖。
[0044] 圖3為本發(fā)明實施例1的車輛的發(fā)動機功率控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0045] 圖4為本發(fā)明實施例3的車輛的發(fā)動機功率控制方法的手動模式流程圖。
[0046] 圖5-6為本發(fā)明實施例3的車輛的發(fā)動機功率控制方法的自動模式流程圖。

【具體實施方式】
[0047] 下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實 施例范圍之中。
[0048] 實施例1
[0049] 參考圖1，本實施例所述的車輛的發(fā)動機功率控制系統(tǒng)，包括：
[0050] -載荷傳感器1，用于檢測該車輛的載荷；
[0051] 一角度傳感器2,用于檢測該車輛的運動狀態(tài)；
[0052] - E⑶3,用于根據(jù)該載荷和該運動狀態(tài)調(diào)整發(fā)動機的功率。
[0053] 其中，該載荷傳感器1還用于檢測該車輛所行使的路面是否平坦；該角度傳感器2 用于檢測車輛處于上坡狀態(tài)還是下坡狀態(tài)；并且該功率從大到小分為滿載功率、中載功率、 輕載功率和空載功率，例如當(dāng)車輛滿載時對應(yīng)的是滿載功率。
[0054] 參考圖2,車輛的發(fā)動機功率控制方法，包括以下步驟：
[0055] 步驟S1、檢測該車輛的載荷以及該車輛的運動狀態(tài)；
[0056] 步驟S2、根據(jù)該載荷和該運動狀態(tài)調(diào)整發(fā)動機的功率。
[0057] 實施例2
[0058] 實施例2的基本原理和實施例1相同，不同之處在于：
[0059] 該發(fā)動機功率控制系統(tǒng)還包括一指令接收裝置，用于接收用戶輸入的指令；
[0060] 該E⑶用于根據(jù)該指令調(diào)整發(fā)動機的功率。
[0061] 在本實施例中，ECU根據(jù)車輛載荷傳感器及角度傳感器所獲取車輛的載荷狀況及 運行路況自動選擇合適的功率模式，以達到經(jīng)濟運行的目的。
[0062] 而且，該ECU用于實時監(jiān)聽該指令接收裝置的狀態(tài)，在該指令接收裝置接收到用 戶的指令時根據(jù)該指令調(diào)整發(fā)動機的功率，以及在未接收到用戶的指令時根據(jù)該載荷和該 運動狀態(tài)調(diào)整發(fā)動機的功率。
[0063] 對于熟悉路況和行駛狀態(tài)的用戶，可以手動輸入指令來選擇相應(yīng)的功率，以實現(xiàn) 節(jié)能的目的。該指令接收裝置可以采用現(xiàn)有的方式實現(xiàn)，例如觸控屏輸入、按鍵輸入等。若 未收到用戶的指令，則根據(jù)載荷和運動狀態(tài)來自動選擇合適的功率。
[0064] 相應(yīng)地，車輛的發(fā)動機功率控制方法如下：
[0065] 步驟S1包括以下步驟：
[0066] 步驟Sn、實時監(jiān)聽是否接收到用戶的指令，若是，進入步驟S3 ;若否，進入步驟S2。
[0067] 實施例3
[0068] 實施例3的基本原理和實施例2完全相同，下面參考圖3,以一個具體的應(yīng)用實例 來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0069] 從原理上來說，實施例3與實施例2完全一致，除了自動調(diào)整功率之外亦支持手動 功率切換。其默認(rèn)為自動模式，起始為最大功率模式，ECU內(nèi)開辟兩個標(biāo)定數(shù)據(jù)段，分別存 儲車輛空車質(zhì)量值、車輛滿載質(zhì)量值。
[0070] E⑶直驅(qū)兩個手動開關(guān)，分別為ECOl開關(guān)、EC02開關(guān)。這兩個手動開關(guān)作為手動 激活經(jīng)濟運行功能用，該兩個開關(guān)的關(guān)閉、斷開可以得到四種組合對應(yīng)了四種功率模式，即 ECOl開關(guān)、EC02開關(guān)全斷對應(yīng)最大功率，亦即車輛滿載；ECOl開關(guān)閉合、EC02開關(guān)斷開對應(yīng) 中等功率，亦即車輛中載；ECOl開關(guān)斷開、EC02開關(guān)閉合對應(yīng)次中等功率，亦即車輛輕載； ECOl開關(guān)、EC02開關(guān)全閉對應(yīng)最小功率，亦即車輛空載。
[0071] 當(dāng)ECOl開關(guān)、EC02開關(guān)全斷的狀態(tài)下，E⑶默認(rèn)為自動模式，起始為最大功率模 式。當(dāng)ECOl開關(guān)與EC02開關(guān)只要有閉合的情況，則運行在手動模式，ECU起用開關(guān)對應(yīng)的 功率模式。
[0072] 圖4-6分別簡述了本發(fā)明的控制方法的一個具體實例，包括了手動模式的控制流 程和自動模式的控制流程，其中，
[0073] ECOl------------中載開關(guān)
[0074] EC01_0N------中載開關(guān)閉合
[0075] EC01_0FF-----中載開關(guān)斷開
[0076] EC02------------輕載開關(guān)
[0077] EC02_0N------輕載開關(guān)閉合
[0078] EC02_0FF-----輕載開關(guān)斷開
[0079] M--------------當(dāng)前車輛載荷
[0080] Mfflin-----------車輛空車質(zhì)量(標(biāo)定數(shù)據(jù)，發(fā)動機出廠前標(biāo)定）
[0081] Mfflax-----------車輛滿載質(zhì)量(標(biāo)定數(shù)據(jù)，發(fā)動機出廠前標(biāo)定）
[0082] M1-------------車輛輕載質(zhì)量（ECU 計算數(shù)據(jù)，M1= (Mmax-Mmin) /3+Mmin)
[0083] Mm------------車輛中載質(zhì)量（ECU 計算數(shù)據(jù)，Mm=2 (Mmax-Mmin) /3+Mmin)
[0084] Mw------------顛簸路況
[0085] r---------------角度傳感器得到的車輛與水平面夾角
[0086] r3--------------車輛與水平面夾角為2. 5?3. 5。
[0087] r5--------------車輛與水平面夾角為3. 6?6. 5°
[0088] r7--------------車輛與水平面夾角為大于6. 5°
[0089] inter--------經(jīng)濟運行開關(guān)中斷請求，執(zhí)行手動模式
[0090] interl------中載開關(guān)閉合（EC01_0N)，執(zhí)行中載經(jīng)濟運行模式子程序
[0091] inter2------輕載開關(guān)閉合（EC02_0N)，執(zhí)行輕載經(jīng)濟運行模式子程序
[0092] interl2--中載、輕載開關(guān)閉合（EC01_0N&EC02_0N)，執(zhí)行輕載經(jīng)濟運行模式子 程序
[0093] intern--中載、輕載開關(guān)閉合（EC01_0FF&EC02_0FF)，執(zhí)行自動切換模式，起 始為滿載模式，即最大功率模式子程序
[0094] 參考圖4,對于手動模式而言，完全根據(jù)用戶的指令來切換不同的功率。參考圖 5-6,對于自動模式而言，需要實時采集載荷傳感器和角度傳感器所采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)上述 的閾值設(shè)置，來判斷車輛的行駛狀態(tài)，從而來進入不同的流程，選擇合適的功率。
[0095] 雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些 僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背 離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更 和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種車輛的發(fā)動機功率控制系統(tǒng)，其特征在于，其包括： 一載荷傳感器，用于檢測該車輛的載荷； 一角度傳感器，用于檢測該車輛的運動狀態(tài)； 一 E⑶，用于根據(jù)該載荷和該運動狀態(tài)調(diào)整發(fā)動機的功率。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機功率控制系統(tǒng)，其特征在于，該發(fā)動機功率控制系統(tǒng)還 包括一指令接收裝置，用于接收用戶輸入的指令； 該ECU用于根據(jù)該指令調(diào)整發(fā)動機的功率。
3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機功率控制系統(tǒng)，其特征在于，該ECU用于實時監(jiān)聽該指令 接收裝置的狀態(tài)，在該指令接收裝置接收到用戶的指令時根據(jù)該指令調(diào)整發(fā)動機的功率， 以及在未接收到用戶的指令時根據(jù)該載荷和該運動狀態(tài)自動調(diào)整發(fā)動機的功率。
4. 如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的發(fā)動機功率控制系統(tǒng)，其特征在于，該載荷傳感 器還用于檢測該車輛所行使的路面是否平坦；該角度傳感器用于檢測車輛的上坡狀態(tài)和下 坡狀態(tài)；該功率從大到小分為滿載功率、中載功率、輕載功率和空載功率。
5. 如權(quán)利要求4所述的發(fā)動機功率控制系統(tǒng)，其特征在于，該指令接收裝置包括兩個 開關(guān)，兩個開關(guān)的四種通斷方式分別對應(yīng)于滿載功率、中載功率、輕載功率和空載功率。
6. -種車輛的發(fā)動機功率控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟Si、檢測該車輛的載荷以及該車輛的運動狀態(tài)； 步驟S2、根據(jù)該載荷和該運動狀態(tài)自動調(diào)整發(fā)動機的功率； 步驟S3、根據(jù)用戶輸入的指令調(diào)整到相應(yīng)的發(fā)動機功率。
7. 如權(quán)利要求6所述的發(fā)動機功率控制方法，其特征在于，步驟Si中包括： 接收用戶輸入的指令。
8. 如權(quán)利要求7所述的發(fā)動機功率控制方法，其特征在于，步驟Si包括以下步驟： 步驟Sn、實時監(jiān)聽是否接收到用戶的指令，若是，進入步驟S3 ;若否，進入步驟S2。
9. 如權(quán)利要求6-8中任意一項所述的發(fā)動機功率控制方法，其特征在于，步驟Si中檢 測該車輛所行使的路面是否平坦及車輛處于上坡狀態(tài)還是下坡狀態(tài)；該功率從大到小分為 滿載功率、中載功率、輕載功率和空載功率。
【文檔編號】F02D29/02GK104343552SQ201310338429
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】孫崎, 牛顥程, 楊俊武, 趙軍 申請人:上海日野發(fā)動機有限公司