一种汽车发动机巡航节能控制方法及装置与流程

本发明属于汽车控制领域，特别涉及一种汽车发动机巡航节能控制方法及装置。

背景技术：

定速巡航系统(cruisecontrolsystem)，缩写为ccs，又称为定速巡航行驶装置、速度控制系统、自动驾驶系统等。其作用是：按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。

目前客车定速巡航已经标配，在使用过程中，对于平路路况，定速巡航的使用对节油会有一定的帮助，其油门控制更加精准，但是对于上下坡比较多的路段使用定速巡航，定速巡航为了保持设定车速，加油和降挡等动作会更多，相反会导致费油。

目前市场上的定速巡航系统，主要由各种传感器读取车辆状况如轮速、发动机转速、发动机负荷、节气门开度等信息后与设定的速度进行比对计算，最后调整节气门开度和变速箱档位等控制元件对车速进行调整，从而实现定速巡航。

定速巡航系统为了维持所设定的巡航车速，不断通过车辆实际车速与设定巡航车速对比进行调整，遇到上坡路况不断加大节气门开度以维持设定巡航车速，遇到下坡路况则通过制动系统以维持设定巡航车速，这样的控制策略对车辆节油不利。

针对此问题，目前已经有一些解决方案，如名称为“一种基于车载导航系统的定速巡航系统和定速巡航方法”，公告号为cn105346390a的专利文件，对比文件中公开了一种基于车载导航系统的定速巡航系统和定速巡航方法，所述定速巡航系统包括：音响主机单元、发动机控制单元、abs控制器、定速巡航开关和定速巡航设定开关，abs控制器、定速巡航开关和定速巡航设定开关连接于所述音响主机单元，音响主机单元连接于发动机控制单元，音响主机单元具有导航定位功能，发动机控制单元根据设定的巡航速度、检测的车速信息以及导航定位信息将车速稳定维持在巡航速度范围内。本发明虽然在车速维持中充分考虑了所处路段的坡度信息，基于导航定位信息新增车辆上下坡时的控制方法，但是只针对车辆上坡阶段控制发动机提速，并未解决定速巡航系统在上下坡时费油的问题，相反，上坡阶段为了达到设定巡航车速，节气门开度不断增大，发动机转速不断提高，必然会造成燃油消耗上升；同时，在下坡阶段，通过制动系统实现设定巡航车速，并没有完全发挥下坡车辆的惯性能量，必然也会造成燃油消耗上升。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种汽车发动机巡航节能控制方法及装置，用于解决车速巡航控制系统在上坡或下坡时燃油消耗大的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种汽车发动机巡航节能控制方法，方法方案一，步骤如下：

1)检测前方道路是否存在上坡或下坡；

2)若前方道路存在上坡，则在上坡前加速；若前方道路存在下坡，则在下坡前减速。

方法方案二，在方法方案一的基础上，通过gps定位车辆当前位置，结合地图信息检测前方道路是否存在上坡或下坡。

方法方案三，在方法方案二的基础上，同时还根据地图信息获取上坡或下坡的坡度、坡长。

方法方案四，在方法方案一的基础上，所述的在上坡前加速或下坡前减速，是指在上坡前加速到与坡度、坡长相适应的速度或在下坡前减速到与坡度、坡长相适应的速度。

方法方案五，在方法方案四的基础上，根据坡度确定上/下坡为缓、陡上/下坡，所述相适应的速度包括与缓上坡相适应的速度、陡上坡相适应的速度、缓下坡相适应的速度和陡下坡相适应的速度；所述与缓上坡相适应的速度还包括与短缓上坡相适应的速度、长缓上坡相适应的速度；所述与陡上坡相适应的速度还包括与短陡上坡相适应的速度、长陡上坡相适应的速度；所述与缓下坡相适应的速度还包括与短缓下坡相适应的速度、长缓下坡相适应的速度；所述与陡下坡相适应的速度还包括短陡下坡相适应的速度、长陡下坡相适应的速度。

方法方案六、方法方案七，在方法方案一或方法方案四的基础上，通过调节节气门开度进行加速或减速。

本发明还提供了一种汽车发动机巡航节能控制装置，装置方案一，该装置包括：

检测单元：用于检测前方道路是否存在上坡或下坡；

加速和减速单元：用于若前方道路存在上坡，则在上坡前加速；若前方道路存在下坡，则在下坡前减速。

装置方案二，在装置方案一的基础上，还包括用于通过gps定位车辆当前位置，结合地图信息检测前方道路是否存在上坡或下坡的单元。

装置方案三，在装置方案二的基础上，还包括用于同时还根据地图信息获取上坡或下坡的坡度、坡长的单元。

装置方案四，在装置方案一的基础上，所述在上坡前加速或下坡前减速，是指在上坡前加速到与坡度、坡长相适应的速度或在下坡前减速到与坡度、坡长相适应的速度。

本发明的有益效果是：

本发明的一种汽车发动机巡航节能控制方法及装置，在检测到前方路况为上坡时，提前增加车速，实现冲坡的目的，根据上坡坡度和坡长的不同，增加的车速也不同；在检测到前方路况下坡时，提前降低车速，在下坡阶段车辆处于带档滑行阶段，根据下坡坡度和坡长的不同，降低的车速也不同。通过提前增加或关闭节气门以增大或减小车速的控制方法，可以实现定速巡航上下坡路况节油的目的。

附图说明

图1为基于gps的汽车发动机巡航节能控制系统结构图；

图2为坡度范围划分示意图；

图3为上坡时车速控制流程图；

图4为下坡时车速控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

本发明的一种汽车发动机巡航节能控制方法的实施例为：

该控制方法结合道路的坡度和坡长对巡航速度进行控制，首先对坡度范围进行划分，具体的如图2所示，本发明的汽车发动机巡航节能控制方法的具体控制过程为：

上坡车速的控制过程，如图3所示，具体包括以下步骤：

①首先判断前方a米坡度是否大于等于b％，且小于c％，若是，则执行步骤②；若前方a米坡度大于c％，则执行步骤⑤；

②判断前方a米坡长是否小于等于f米，若是，则执行步骤③；若否，则执行步骤④；

③维持当前设定巡航车速不变，车辆继续行驶；

④车辆节气门开度增加，车速均匀提速至hkm/h；

⑤判断前方a米坡长是否小于等于f米，若是，则执行⑥，若否则执行⑦；

⑥车辆节气门开度增加，车速均匀提速至lkm/h；

⑦车辆节气门开度增加，车速均匀提速至pkm/h；

下坡车速的控制过程，如图4所示，具体包括以下步骤：

①首先判断前方g米坡度是否大于等于-e％，且小于-d％，若是，则执行步骤②；若前方g米坡度小于-e％，则执行步骤⑤；

②判断前方g米坡长是否小于等于k米，若是，则执行步骤③；若否，则执行步骤④；

③维持当前设定巡航车速不变，车辆继续行驶；

④车辆节气门开度减小，车速均匀降低至rkm/h；

⑤判断前方g米坡长是否小于等于k米，若是，则执行⑥，若否则执行⑦；

⑥车辆节气门开度减小，车速均匀减速至skm/h；

⑦车辆节气门开度减小，车速均匀减速至tkm/h；

当坡度大于等于-d％，且小于b％，进入平路路段，保持巡航车速不变。

以上所述的参数，如a米、g米、f米、k米、坡度值b％、坡度值c％、、坡度值-d％、坡度值-e％、车速hkm/h、车速lkm/h、车速pkm/h、车速rkm/h、车速skm/h、车速tkm/h，均可根据不同车型、不同动力配置，通过车辆控制模块进行标定。

此外，上述实施例中，hkm/h为长缓上坡时的速度，lkm/h为短陡上坡时的速度，pkm/h为长陡上坡时的速度，rkm/h为短缓下坡时的速度，skm/h为短陡下坡时的速度，tkm/h为长陡下坡时的速度。

上述实施例中，对相应的上坡/下坡设计了相适应的速度，其中考虑到了坡长和坡度。作为其他实施方式，也可以仅考虑坡度或坡长，考虑坡长和/或坡度能够使从开始加速/减速到上坡/下坡的整体过程中起到节油效果。

本发明还提供了一种汽车发动机巡航节能控制装置，该装置包括检测单元、加速和减速单元，其中检测单元具体的由路况判断模块实现，加速和减速单元具体的由上坡控制模块、下坡控制模块实现，路况判断模块从gps模块和地图数据存储模块获取道路的位置、坡度、坡长信息；路况判断模块判断前方道路是上坡还是下坡，路况判断模块还包括平路控制模块，具体的如图1所示。

该控制装置由gps模块定位车辆的当前位置，地图数据存储模块存储车辆行驶过的位置、坡度、坡长的道路信息，以方便快速获取车辆道路前方的道路信息路况，判断模块通过车辆实时位置信息与地图数据存储模块的道路位置信息比较，获取车辆行驶前方的具体道路信息，道路信息包括位置、坡度和坡长等，据此判断前方道路是平路，上坡，还是下坡，然后路况判断结果传递给影响的控制模块，如平路控制模块、上坡控制模块和下坡控制模块，三个模块根据预设的车速控制策略控制巡航车速，包括对上坡车速的控制和对下坡车速的控制，三个控制模块根据预设的车速控制策略控制巡航车速，车辆控制执行模块用于根据路况控制模块发出的信息执行动作，自动调整发动机参数，如调整燃油喷射量，进而控制巡航车速。

作为其他实施方式，甚至既不考虑坡长，也不考虑坡度，控制时，不论何种坡，均加速/减速到一个固定的速度，这样至少能够保证在上坡/下坡时的过程起到节油效果。

另外，如果希望控制更加精准，还可以根据各种不同的坡度、坡长设计二维表格，每种坡度、坡长对于的速度均不相同。