发动机管理装置和车辆的制作方法
【专利摘要】一种发动机管理装置和车辆，所述发动机管理装置包括：采集单元，采集车辆的当前行驶位置；判定单元，根据所述当前行驶位置判定当前道路类型；通信单元，通过移动基站获取车辆的当前行驶路况；匹配单元，根据所述当前道路类型和所述当前行驶路况进行道路工况匹配，得到匹配工况；电子控制单元，调取所述匹配工况对应的标定数据，并根据所述标定数据控制发动机的运转。发动机管理装置和车辆通过不同的控制策略实时控制发动机的运转，增加了车辆发动机行驶工况的类别，实现了车辆在行驶过程中最低油耗和最少尾气排放的目的。
【专利说明】
发动机管理装置和车辆
技术领域
[0001]本实用新型涉及车辆智能控制领域，尤其涉及一种发动机管理装置和车辆。
【背景技术】
[0002]随着车辆的普及，越来越多的车辆用户开始关心车辆的油耗和排放情况，然而油耗和排放会根据用户的驾驶习惯、车辆行驶速度、道路状况、车辆本身的性能、车辆使用环境等因素的不同产生很大的变化。
[0003]现有技术中，对车辆发动机的油耗和排放的控制是根据欧盟的新欧洲行驶工况(New European Driving Cycle，NEDC)进行标定的。NEDC循环工况是针对某一类车辆(如乘用车、公交车、重型车辆等)，在特定交通环境(如高速公路，城市道路)下，描述车辆行驶特征的速度-时间曲线。NEDC循环工况是对车辆的实际行驶状况进行调查，并对实验数据进行分析，建立起典型道路车辆行驶状况的定量描述，主要用于确定车辆污染物排放量和燃油消耗量，并对车辆发动机进行油耗和排放标定。NEDC循环工况的主要特点是测试时间短、里程小、速度低、变速少。NEDC循环工况分为市区工况(City)和市郊工况(Highway)两部分。市区工况由四个市区运转循环单元组成，即同一过程重复四次，在测试过程中最高车速50km/h，平均车速19km/h，每个循环时间为195秒，共行驶4.052km距离；市郊工况测试共一个循环，平均车速62.6km/h，有效行驶时间400秒，共行驶6.955km路程。
[0004]但是，在NEDC循环工况对发动机油耗和排放的标定中，只有市区工况和市郊工况两种工况，发动机油耗和排放标定数据单一;且车辆多数时间处在匀速行驶状况下，而在市区交通堵塞时车辆停顿的情况经常发生，环境温度也会对发动机油耗产生影响，导致采用NEDC循环工况标定数据的车辆油耗和排放依然很高。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型解决的技术问题是如何降低车辆在行驶过程中的油耗和污染物的排放。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种发动机管理装置，发动机管理装置包括:
[0007]采集单元，采集车辆的当前行驶位置；
[0008]判定单元，根据所述当前行驶位置判定当前道路类型；
[0009]通信单元，通过移动基站获取车辆的当前行驶路况；
[0010]匹配单元，根据所述当前道路类型和所述当前行驶路况进行道路工况匹配，得到匹配工况；
[0011 ]电子控制单元，调取所述匹配工况对应的标定数据，并根据所述标定数据控制发动机的运转，其中，所述标定数据在所述车辆的开发阶段进行配置。
[0012]可选的，所述发动机管理装置还包括:
[0013]存储单元，适于存储所述标定数据。
[0014]可选的，所述采集单元通过车载GPS和车载地图获取所述车辆的所述当前行驶位置。
[0015]可选的，所述电子控制单元调取所述存储单元中与所述匹配工况对应的所述标定数据。
[0016]可选的，所述匹配单元在所述当前道路类型无法确定时，根据所述车载GPS和所述车载地图的导航数据判定所述车辆的所述当前道路类型。
[0017]可选的，所述当前行驶路况包括以下一种或多种:道路的限制行驶速度、环境温度、天气信息、交通信息和道路坡度信息。
[0018]可选的，所述匹配工况包括以下一种或多种:城市拥堵工况、高速道路工况、郊区道路工况和坡道工况。
[0019]可选的，所述标定数据与所述匹配工况一一对应。
[0020]为解决上述技术问题，本实用新型实施例还公开了一种车辆，所述车辆包括所述发动机管理装置。
[0021]与现有技术相比，本实用新型实施例的技术方案具有以下有益效果:
[0022]本实用新型实施例通过采集单元采集车辆的当前行驶位置，判定单元根据所述当前行驶位置判定当前道路类型，从而可以得到车辆当前行驶道路，有利于后续标定数据的选择;通信单元通过移动基站获取车辆的当前行驶路况，根据所述当前道路类型和所述当前行驶路况进行道路工况匹配，得到匹配工况，电子控制单元调取所述匹配工况对应的标定数据，并根据所述标定数据控制发动机的运转。本实用新型实施例的发动机管理装置通过将当前行驶路况与当前行驶道路类型结合，判断与车辆当前行驶状态匹配的工况，从而调取所述匹配工况对应的标定数据，得到不同的控制策略实时控制发动机的运转，增加了车辆发动机行驶工况的类别，实现了车辆在行驶过程中最低油耗和最少尾气排放的目的。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型实施例一种发动机管理装置示意图；
[0024]图2是本实用新型实施例一种发动机管理装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]如【背景技术】中所述，在NEDC循环工况对发动机油耗和排放的标定中，只有市区工况和市郊工况两种工况，发动机油耗和排放标定数据单一;且车辆多数时间处在匀速行驶状况下，而在市区交通堵塞时车辆停顿的情况经常发生，环境温度也会对发动机油耗产生影响，导致采用NEDC循环工况标定数据的车辆油耗和排放依然很高。
[0026]本实用新型实施例通过采集单元采集车辆的当前行驶位置，判定单元根据所述当前行驶位置判定当前道路类型，从而可以得到车辆当前行驶道路，有利于后续标定数据的选择;通信单元通过移动基站获取车辆的当前行驶路况，根据所述当前道路类型和所述当前行驶路况进行道路工况匹配，得到匹配工况，电子控制单元调取所述匹配工况对应的标定数据，并根据所述标定数据控制发动机的运转。本实用新型实施例的发动机管理装置通过将当前行驶路况与当前行驶道路类型结合，判断与车辆当前行驶状态匹配的工况，从而调取所述匹配工况对应的标定数据，得到不同的控制策略实时控制发动机的运转，增加了车辆发动机行驶工况的类别，实现了车辆在行驶过程中最低油耗和最少尾气排放的目的。为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0027]本实用新型实施例的发动机管理装置可以基于全球定位系统(GlobalPosit1ning System,GPS)和移动通信基站，对行驶中的车辆发动机进行实时的控制管理，以达到发动机油耗和整车排放最优的效果。
[0028]图1是本实用新型实施例一种发动机管理装置示意图。
[0029]本实施例中，公用移动通信基站(BaseStat1n)是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。
[0030]请参照图1，移动基站103分布在全国各地各个位置，移动基站103中设置的传感器(图未示)可以实时采集基站周边路段的路况信息，例如，道路的限制行驶速度、环境温度、天气信息、交通信息和道路坡度信息等，并可以将路况信息通过天线105以信号的方式发送出去进行播报。同时，还可以实时更新发送路况信息。通过全国各条道路设置的移动基站103，可以实现实时监测获取各条道路的路况信息。
[0031]车辆在行驶过程中通过发动机管理装置102的天线104与移动基站103进行通讯，发送车辆的当前行驶位置相关信息;移动基站103通过天线105接收到车辆的当前行驶位置相关信息，移动基站103的服务器根据车辆的当前行驶位置搜集当前行驶路段的当前路况信息，并通过天线105传输至发动机管理装置102。
[0032]具体实施中，发动机管理装置102选择通信范围内信号强度最强的移动基站103进行通信，即选择与所述车辆距离最近的移动基站103，获取当前路况信息。
[0033]本实施例中，发动机管理装置102与车载GPSlOl相连接。车辆在行驶过程中，车载GPS可以实时定位车辆位置，发动机管理装置102通过与车载GPSlOl之间的数据传输通道，来获取车辆的当前行驶位置。
[0034]图2是本实用新型实施例一种发动机管理装置结构示意图。
[0035]请参照图2，一并参照图1，所述发动机管理装置102包括:采集单元201，适于采集车辆的当前行驶位置。
[0036]本实施例中，采集单元201结合车载GPSlOl的定位信息和车载地图，获取所述车辆的所述当前行驶位置。
[0037]具体实施中，车辆启动且在行驶过程中，车载GPS通过天线实时获取GPS定位卫星信号，采集车辆当前位置。所述当前位置为车辆的经玮度信息，需要结合车载地图确定车辆在地图中的具体位置。
[0038]判定单元202，适于根据所述当前行驶位置判定当前道路类型。
[0039]本实施例中，车辆的当前行驶具体位置确定后，判定单元202根据车载地图确定所述当前行驶位置的道路类型，例如，所述道路类型可以包括:城区、郊区、高速道路、坡道等。
[0040]具体实施中，在当前道路类型无法确定的情况下，判定单元202根据所述车载GPSlOl和所述车载地图的导航数据判定所述车辆的所述当前道路类型。例如，车辆在离开高速路段后，高速路段的行程结束;但是当前道路类型无法确定，则判定单元202根据车载地图的导航数据判定车辆下一路段信息，从而得到车辆当前行驶位置相关的道路类型。[0041 ]通信单元203，适于通过移动基站获取车辆的当前行驶路况。
[0042]本实施例中，所述当前行驶路况可以包括:道路的限制行驶速度、环境温度、天气信息、交通信息和道路坡度信息。
[0043]具体实施中，发动机管理装置102选择通信范围内信号强度最强的移动基站103进行通信，即选择与所述车辆距离最近的移动基站103，获取当前路况信息。
[0044]匹配单元204，适于根据所述当前道路类型和所述当前行驶路况进行道路工况匹配，得到匹配工况。
[0045]本实施例中，结合获取到的车辆的当前道路类型和当前行驶路况信息，对车辆的行驶工况进行匹配判断。例如，所述行驶工况可以包括:城市拥堵工况、高速道路工况、郊区道路工况和坡道工况。所述行驶工况之间的差别在于，由于道路类型和路况信息不同导致对应的车辆行驶速度不同。例如，城市拥堵工况比典型的城区工况行驶速度慢。
[0046]电子控制单元205，电子控制单元205(Electronic Control Unit ,ECU)适于调取所述匹配工况对应的标定数据，并根据所述标定数据控制发动机的运转。
[0047]本实施例中，车辆当前行驶状态的匹配工况确定后，调取所述匹配工况对应的标定数据，所述标定数据与所述匹配工况一一对应，所述标定数据在所述车辆的开发阶段进行设置并保存。
[0048]具体实施中，在车辆的电控系统软件和硬件模式基本确定的前提下，发动机能否发挥出最好的油耗和排放性能，取决于电控系统与发动机的匹配度。而标定数据的设置是指，在车辆的开发阶段，在发动机本体开发过程中及完成后，在发动机台架上对发动机的全部工况的控制进行标定。通过对安装了电子控制系统的发动机在各种工况下的运行状态参数进行综合试验;如在喷油特性、点火提前特性、怠速稳定性以及瞬态过度等工况，对发动机的转速、节气门开度、喷油脉宽、发动机温度和点火提前角等参数进行实时监测或标定，所述参数有实测值也有计算值，获取每个工况下的最佳控制数据，即标定数据。标定数据组成数据库存储在车辆中，以便在需要时随时调用。
[0049]本实施例中，发动机运转时，根据所述匹配工况，按照相应的控制策略从数据库中取得相应的标定数据参数来控制发动机运转，控制发动机的基本性能，例如，可以包括扭矩、油耗、基础排放等等，为发动机的每个工作工况找到合适的参数，例如，点火提前角、喷油脉宽等，从而使由精确控制下的发动机在动力性、经济性及排放性能等方面取得良好效果O
[0050]本实用新型实施例的发动机管理装置通过在不同路况下，选择不同的相对应的发动机控制策略;根据不同的车辆当前行驶位置和移动基站服务器发送的道路路况信息实时调整发动机的控制策略，使得车辆在整个行驶过程中都可以实现最低油耗和最少尾气排放的目的。
[0051]发动机管理装置还包括:存储单元206，适于存储所述标定数据。
[0052]所述标定数据在所述车辆的开发阶段进行设置。设置好的标定数据组成数据库存储在存储单元206中，以便在需要时随时调用。
[0053]本实施例中，在车辆的开发阶段，发动机标定不光针对特定工况，例如NEDC工况对发动机进行标定。同时还针对典型的道路工况进行分类标定;典型道路工况包括但不限于:城市拥堵工况、高速工况、郊区道路工况、坡道工况等等。针对这些典型的道路工况都以最低的油耗和尾气排放目标，进行标定数据的设置。并得到针对不同道路工况的发动机管理策略。
[0054]所述电子控制单元205调取所述存储单元206中与所述匹配工况对应的所述标定数据。
[0055]例如，具体实施中，车辆在行驶过程中通过发动机管理装置102与车载GPSlOl之间的数据传输，获取车辆的当前行驶位置。通过车载地图和车辆的当前行驶位置，得到车辆所处的位置显示为高速道路。车辆在行驶过程中通过天线104与移动基站103进行通讯，获取当前行驶路段的当前路况信息。当前路况信息确认当前的高速道路状态为通畅，允许行驶的最高车速为110Km/h，环境温度为25度，天气状况为晴朗。路况匹配的结果显示当前为高速道路工况，车辆的典型行驶车速为100-110Km/h。电子控制单元205从数据库中选择100-110Km/h行驶车速下对应的最优化标定数据，控制发动机运转;在这段高速行驶过程中，车辆将消耗最低的油耗，产生最少的尾气排放。
[0056]当车辆到达高速公路的收费口以后，车载GPS101从GPS定位卫星获取到车辆的当前位置，并结合导航数据确认下一段行驶道路将是城市道路。通过天线104与移动基站103实时通讯交流，获取城市道路当前的道路状况为拥堵，天气状况为暴雨，平均车速10-30Km/h。电子控制单元205从数据库中选择10-30Km/h车速最适合的标定数据，控制发动机运转。在这段拥堵城市道路行驶过程中，车辆也能以最低的油耗和最少的排放运行。
[0057]【具体实施方式】可参考前述相应实施例，此处不再赘述。
[0058]本实用新型实施例还公开了一种车辆，所述车辆配置有所述发动机管理装置。
[0059]【具体实施方式】可参考前述相应实施例，此处不再赘述。
[0060]虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种发动机管理装置，其特征在于，包括: 采集单元，采集车辆的当前行驶位置； 判定单元，根据所述当前行驶位置判定当前道路类型； 通信单元，通过移动基站获取车辆的当前行驶路况； 匹配单元，根据所述当前道路类型和所述当前行驶路况进行道路工况匹配，得到匹配工况； 电子控制单元，调取所述匹配工况对应的标定数据，并根据所述标定数据控制发动机的运转，其中，所述标定数据在所述车辆的开发阶段进行配置。2.根据权利要求1所述的发动机管理装置，其特征在于，还包括: 存储单元，适于存储所述标定数据。3.根据权利要求1所述的发动机管理装置，其特征在于，所述采集单元通过车载GPS和车载地图获取所述车辆的所述当前行驶位置。4.根据权利要求2所述的发动机管理装置，其特征在于，所述电子控制单元调取所述存储单元中与所述匹配工况对应的所述标定数据。5.根据权利要求3所述的发动机管理装置，其特征在于，所述匹配单元在所述当前道路类型无法确定时，根据所述车载GPS和所述车载地图的导航数据判定所述车辆的所述当前道路类型。6.根据权利要求1至5任一项所述的发动机管理装置，其特征在于，所述当前行驶路况包括以下一种或多种: 道路的限制行驶速度、环境温度、天气信息、交通信息和道路坡度信息。7.根据权利要求1至5任一项所述的发动机管理装置，其特征在于，所述匹配工况包括以下一种或多种: 城市拥堵工况、高速道路工况、郊区道路工况和坡道工况。8.根据权利要求1至5任一项所述的发动机管理装置，其特征在于，所述标定数据与所述匹配工况一一对应。9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的发动机管理装置。
【文档编号】B60R16/023GK205469048SQ201620244708
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】王军, 孙红梅, 曹书峰
【申请人】上海汽车集团股份有限公司