发动机功率控制方法和发动机功率控制装置与流程

本发明涉及发动机功率控制方法和发动机功率控制装置。

背景技术：

目前，客车动力系统配置需满足最大总质量条件下的动力需求，即动力性计算时，质量参数取最大总质量，对各种动力配置进行对比，最终确定合适的出厂配置，从而在客车满员的情况下，保证整车动力性能。

客车的动力系统在出厂时已经确定，其在载客人数不同的情况下，由于整车质量的改变，动力性会发生变化，随着载客人数的增多，整车质量增大，动力性会逐渐降低，而客车载客人数变化较大，以12米公交车为例，其载客人数在0-100人之间变动，总质量在12000-18000kg之间波动，由于动力系统配置是以最大总量为标准确定的，故在载客量较少时，客车动力过剩，动力过剩会导致油耗升高，造成能源浪费。

公开号为cn104343552a的中国专利申请文件中公开了一种发动机功率控制系统及方法，该系统包括：载荷传感器，用于检测该车辆的载荷；角度传感器，用于检测该车辆的运动状态；ecu，用于根据该载荷和该运动状态调整发动机的功率。通过载荷传感器能够使发动机得以自主识别车辆载荷，并保证动力的前提选择最佳的经济运行模式，切实的满足了用户燃油经济性的需求。这种功率控制方式能够使灵活调节发动机功率，同时也在不减轻车辆自重、不牺牲行驶安全性的前提下保证了始终以最佳功率运行。

但是，上述发动机功率控制方法中通过载荷传感器来检测整车的载荷，并且该传感器需要加装在底盘处，所以，这种载荷测定方式极易受车辆颠簸影响，很难准确检测车辆的实际载荷。并且，将车辆载荷分为空载、轻载、中载和重载等几种模式，根据相应载荷情况，确定发动机输出功率，但只将车辆载荷分为简单地四种情况，划分较为粗略，功率控制较为粗放，不能精细地实现功率控制。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种发动机功率控制方法，用以解决传统的功率控制方法无法精细地实现功率控制的问题。本发明还提供有发动机功率控制装置。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种发动机功率控制方法，包括以下步骤：

(1)检测车辆的实际载客数量；

(2)将实际载客数量与设定的载客数量范围进行比较，确定该实际载客数量所处的载客数量范围；

(3)根据确定的载客数量范围对应的发动机的功率给定值来对发动机的功率进行控制；

其中，设置有至少两个载客数量范围，不同的载客数量范围对应有不同的发动机的功率给定值。

一种发动机功率控制装置，包括：

检测模块，用于检测车辆的实际载客数量；

判断模块，用于将实际载客数量与设定的载客数量范围进行比较，确定该实际载客数量所处的载客数量范围；

控制模块，用于根据确定的载客数量范围对应的发动机的功率给定值来对发动机的功率进行控制；

其中，设置有至少两个载客数量范围，不同的载客数量范围对应有不同的发动机的功率给定值。

一种发动机功率控制装置，包括载客数量检测模块和发动机控制器，所述发动机控制器采样连接所述载客数量检测模块，所述载客数量检测模块用于检测车辆的实际载客数量，所述发动机控制器将接收到的实际载客数量与设定的载客数量范围进行比较，确定该实际载客数量所处的载客数量范围，并根据确定的载客数量范围对应的发动机的功率给定值来对发动机的功率进行控制；

其中，设置有至少两个载客数量范围，不同的载客数量范围对应有不同的发动机的功率给定值。

所述载客数量检测模块的个数是两个，第一载客数量检测模块设置在车辆的前门处，用于检测上车的乘客的数量，第二载客数量检测模块设置在车辆的后门处，用于检测下车的乘客的数量。

所述控制装置还包括复位开关，发动机控制器采样连接所述复位开关，所述复位开关用于在按下时将发动机控制器中的载客数量置为0。

在发动机功率控制中，检测车辆的实际载客数量，并根据实际载客数量确定该实际载客数量所处的载客数量范围，然后根据确定的载客数量范围对应的发动机的功率给定值来相应调节发动机的功率。其中，不同的载客数量范围对应有不同的发动机的功率给定值，并且，载客数量范围的个数可以根据实际要求的控制精度进行设定，载客数量范围的个数越多，每个载客数量范围的长度越短，这样的话，功率控制越精细，所以，在设置较多个载客数量范围的情况下，该控制方法能够实现功率控制的精细化。而且，通过调节能够实现发动机功率会随着载客数量的减少而减小，保证不同载客数量时车辆最大爬坡度基本不变，避免载客数量较少时，车辆动力过剩的情况出现，或者载客数量较多时，车辆的动力不足的情况出现，提升燃油经济性，提高车辆行驶的安全性。

另外，利用载客数量进行控制时，只需利用载客数量传感器检测乘客的数量即可，乘客数量的检测方式不受车辆颠簸影响，因此能够准确检测。

附图说明

图1是发动机功率控制实施例一的流程示意图；

图2是发动机给定功率与载客数值范围之间的关系示意图；

图3是发动机功率控制实施例二的流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本技术方案是：实时检测车辆的实际载客数量，并根据接收到的实际载客数量确定实际载客数量所处的载客数量范围，然后根据确定的载客数量范围对应的发动机的功率给定值来相应调节发动机的功率；其中，设置有至少两个载客数量范围，不同的载客数量范围对应有不同的发动机的功率给定值。

以下结合两个实施例对上述基本技术方案进行详细说明。

控制方法实施例

由于本发明的发明点在于：根据载客的数量来相应调节发动机的功率，所以，该功率控制方法的应用对象一般为公交车等公共车辆，但是，还可以是其他的车辆，比如：观光旅游车等。为了实施本发明提供的功率控制方法，需要借助于相应的硬件器件来实现。所以，本实施例中，给出一种发动机的功率控制装置，该控制装置的组成部分均为硬件结构。

该功率控制装置整体包括两部分：载客数量检测模块和发动机控制器，其中，

载客数量检测模块(又称为载客数量传感器)用于检测车厢内的乘客的数量，用于检测人数的设备的种类很多，比如：采用红外发射器和红外接收器，设置在车门的两侧，当有乘客上车时，红外接收器就有一段时间接收不到红外发射器发出的红外信号，通过这种方式能够检测车辆中的乘客的数量；或者，采用目前较为先进的人脸识别设备，设置在车厢内部，这种方式能够较为准确地检测载客数量，相应地，投入的成本较高。当然，除了上述两种方式之外，还可能有其他的检测方式，由于检测方式本身并不是本发明的重点，所以，这里就不再一一列举。

发动机控制器可以是车辆中本身就具有的发动机ecu，也可以是专门设置的控制器，比如：单片机等控制芯片。本实施例中，将发动机控制器称为控制器1。

载客数量检测模块用于检测车厢内的乘客的数量，由于公交车等公共交通工具中通常具有两个车门，前乘客门和后乘客门，所以，对于一般的载客数量检测模块，其个数通常是两个，前乘客门处和后乘客门处各设置一个，分别称为传感器2和传感器3。但是，对于人脸识别设备等较为特殊的设备，由于该设备能够检测出一定区域的乘客人数，那么，一个车辆中只设置一个人脸识别设备即可。本实施例以一般的载客数量检测模块为例。

一般情况下，公交公司规定乘客通过前乘客门上车，通过后乘客门下车。车辆运行过程中，如图1所示，当有乘客由前乘客门上车时，传感器2发出电信号0，电信号0传递到发动机控制器1，控制器内载客数量加1；当有乘客由后乘客门下车时，传感器3发出电信号1，电信号1传递到发动机控制器1，控制器内载客数量减1。因此，发动机控制器1实时接收传感器2和3发出的电信号，并将这些电信号进行相应地累加，以实时获知载客数量。另外，本实施例中，控制装置还包括有复位开关，该复位开关为公交车开关中的acc档位，当驾驶员将开关拨到该档位时，给发动机控制器一个复位信号，使控制器中的载客数量置为0。在公交车进站后或者公交车完成了一天的工作后可以通过该acc档来复位载客数量，清除当天的数据，为第二天的工作做铺垫。

发动机控制器内部加载有若干个载客数量范围，具体为将[0，smax]分为若干个载客数量范围，分别为[0，s1]、(s1，s2]、(s2，s3]、……、(sn，smax]。其中，smax为车辆的最大载客量，s1、s2、……、sn均为设定的载客量，相邻的两个设定载客量构成一个载客数值范围。分成的范围的个数，即n的个数，可以根据实际情况进行设定，当n较小时，即分成的范围的个数较少时，每个数量范围的长度较长，控制较粗放，当n较大时，即分成的范围的个数较多时，相应地，每个数量范围的长度较短，控制较精细。而且，n的最小值原则上为2，但是，为了控制达到一定的精细度，n的最小值一般情况下为4、5、6或者7，当然，如果想要获得更加精细地控制，n的最小值可以是更大的数字。

以下给出一个载客数值范围的具体划分方式。

假设车辆的最大载客数量为a，那么，划分的载客数值范围分别为：[0，a-56]、(a-56，a-49]、(a-49，a-42]、(a-42，a-35]、(a-35，a-28]、(a-28，a-21]、(a-21，a-14]、(a-14，a-7]和(a-7，a]。

发动机控制器根据接收到的两个传感器的电信号进行处理，得到车辆的载客数量，并与内部设定的载客数值范围进行比较，来确定实际的载客数量位于哪一个载客数值范围内。

基于发动机功率与载客数量的相适应的关系，即发动机功率随着载客数量的减小而减小、增大而增大的基本思路，每个载客数值范围均对应有不同的发动机的功率给定值，控制器根据确定的载客数值范围对应的发动机的功率给定值来控制发动机，使其按照相应的功率给定值来运行。

结合上述给出的载客数值范围进行详细说明，其中，[0，s1]对应的功率给定值是p1，(s1，s2]对应的功率给定值是p2，(s2，s3]对应的功率给定值是p3，……，(sn-1，sn]对应的功率给定值是pn，其中，p1＜2p＜……＜pn。而且，还可以使(sn，smax]对应的功率给定值是pmax，即最大数值范围对应的给定功率为发动机最大功率，如图2所示，其中，横坐标代表载客数量，总左边代表功率给定值。

通过上述设定，功率给定值与载客数量之间的整体关系为功率给定值随着载客数量的增加呈现阶梯状增大，随着载客数量的减少呈现阶梯状减小。进而在对发动机的功率进行控制时，发动机的功率随着载客数量的增加呈现阶梯状增大，随着载客数量的减少呈现阶梯状减小，满足运行要求。

结合上述给定的应用实例，以下给出发动机功率给定值和载客数量的具体数值关系。

当载客在[0，a-56]范围内时，限制发动机扭矩到最大扭矩的84％，即发动机的功率给定值为发动机最大功率的84％；

当载客在(a-56，a-49]范围内时，限制发动机扭矩到最大扭矩的86％，即发动机的功率给定值为发动机最大功率的86％；

当载客在(a-49，a-42]范围内时，限制发动机扭矩到最大扭矩的88％，即发动机的功率给定值为发动机最大功率的88％；

当载客在(a-42，a-35]范围内时，限制发动机扭矩到最大扭矩的90％，即发动机的功率给定值为发动机最大功率的90％；

当载客在(a-35，a-28]范围内时，限制发动机扭矩到最大扭矩的92％，即发动机的功率给定值为发动机最大功率的92％；

当载客在(a-28，a-21]范围内时，限制发动机扭矩到最大扭矩的94％，即发动机的功率给定值为发动机最大功率的94％；

当载客在(a-21，a-14]范围内时，限制发动机扭矩到最大扭矩的96％，即发动机的功率给定值为发动机最大功率的96％；

当载客在(a-14，a-7]范围内时，限制发动机扭矩到最大扭矩的98％，即发动机的功率给定值为发动机最大功率的98％；

当载客在(a-7，a]范围内时，不对发动机的扭矩进行限制，即在该情况下，发动机的功率给定值为发动机的最大功率。

另外，图3所示为当载客数量检测模块为人脸识别器时，功率控制的简易流程图。

该控制方法根据载客数量来进行发动机功率的控制，根据载客数量满足的范围来确定功率给定值，并根据功率给定值对发动机功率进行控制。在满足车辆动力性的前提下实现发动机功率对不同载客数量的自适应，可有效避免正常动力过剩或者动力不足，进而优化燃油经济性，保证车辆的稳定运行。

控制装置实施例

本实施例提供的控制装置包括以下模块：

检测模块，用于检测车辆的实际载客数量；

判断模块，用于将实际载客数量与设定的载客数量范围进行比较，确定该实际载客数量所处的载客数量范围；

控制模块，用于根据确定的载客数量范围对应的发动机的功率给定值来对发动机的功率进行控制；

其中，设置有至少两个载客数量范围，不同的载客数量范围对应有不同的发动机的功率给定值。

该控制装置中的各模块与控制方法中的各步骤相对应，所以，该控制装置实质上保护的仍旧是控制方法，由于该控制方法在上述实施例中已做出了详细地描述，这里就不再赘述。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。