CN110905676B - 发动机性能优化方法、装置及电子控制单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了发动机性能优化方法、装置及电子控制单元，分别针对每一个档位对动力性和NVH性能进行优化，得到每个档位对应的烟度修正表。当发动机运行时，首先获取变速箱的当前档位信号，并确定与当前档位信号相匹配的目标烟度修正表。然后，根据发动机的当前运行参数从目标烟度修正表中查找得到对应的烟度修正值，并利用该烟度修正值对当前运行参数对应的基础烟度值进行修正，得到修正后的烟度值。最后利用修正后的烟度值控制发动机的喷油量，从而使发动机的动力性和NVH性能都得到优化。该方案针对发动机的不同档位，综合考虑动力性和NVH性能对烟度值进行最优标定，从而使发动机在每个档位都实现动力性及NVH性能最优。

Description

发动机性能优化方法、装置及电子控制单元

技术领域

本发明属于发动机技术领域，尤其涉及发动机性能优化方法、装置及电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。

背景技术

在发动机的开发过程中，通常比较注重发动机的动力性能和经济性，而忽略了发动机的NVH性能，从而导致为了追求动力性和经济性而牺牲了发动机NVH性能。NVH性能是指噪声(Noise)、振动(Vibration)和声振粗糙度(Harshness)，此三项通常在机械振动中同时出现且密不可分，因此这三项通常放在一起研究。

目前，国家对交通噪声的管理和控制越来越严格，同时，用户对发动机的噪声关注也越来越重视，因此，亟需一种能够兼顾发动机的动力性和NVH性能的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供发动机性能优化方法、装置及电子控制单元，以解决发动机的动力性和NVH性能均衡的问题，实现动力性和NVH性能最优。其公开的技术方案如下：

第一方面，本发明公开了一种发动机性能优化方法，包括：，

获取变速箱的当前档位信号；

在所述当前档位信号是非空挡信号的情况下，从预先标定得到的各个档位对应的烟度修正表中，确定出与所述当前档位信号相匹配的目标烟度修正表；

获取发动机的当前运行参数，并从所述目标烟度修正表中查找与所述当前运行参数相对应的烟度修正值；

利用所述烟度修正值对所述当前运行参数对应的基础烟度值进行修正，得到修正后的烟度值；

依据所述修正后的烟度值控制所述发动机的喷油量。

可选地，所述方法还包括：

在所述当前档位信号是空挡信号的情况下，从基础烟度表中查找与所述发动机的当前运行参数相匹配的基础烟度值；

利用与所述当前运行参数相匹配的基础烟度值控制所述发动机的喷油量。

可选地，利用所述烟度修正值对所述当前运行参数对应的基础烟度值进行修正，得到修正后的烟度值，包括：

将所述烟度修正值和所述当前运行参数对应的基础烟度值相加，得到所述修正后的烟度值。

可选地，所述获取变速箱的当前档位信号，包括：

依据当前车速、变速箱当前转速和发动机当前转速得到所述变速箱的档位信号；

对所述档位信号进行滤波处理得到所述变速箱的当前档位信号。

可选地，标定烟度修正表的过程，包括：

对同一档位下不同转速和不同的进气量对应的最优烟度修正值进行标定，得到该档位对应的烟度修正表；

获取各个档位对应的烟度修正表，得到烟度修正Map。

第二方面，本发明公开了一种发动机性能优化装置，包括：

档位获取模块，用于获取变速箱的当前档位信号；

烟度修正值表确定模块，用于在所述当前档位信号是非空挡信号的情况下，从预先标定得到的各个档位对应的烟度修正表中，确定出与所述当前档位信号相匹配的目标烟度修正表；

烟度修正值确定模块，用于获取发动机的当前运行参数，并从所述目标烟度修正表中查找与所述当前运行参数相对应的烟度修正值；

烟度修正模块，用于利用所述烟度修正值对所述当前运行参数对应的基础烟度值进行修正，得到修正后的烟度值；

喷油量控制模块，用于依据所述修正后的烟度值控制所述发动机的喷油量。

可选地，所述装置还包括：

基础烟度确定模块，用于在所述当前档位信号是空挡信号的情况下，从基础烟度表中查找与所述发动机的当前运行参数相匹配的基础烟度值，并触发所述喷油量控制模块依据与所述当前运行参数相匹配的基础烟度值控制所述发动机的喷油量。

可选地，所述烟度修正模块，具体用于：

将所述烟度修正值和所述当前运行参数对应的基础烟度值相加，得到所述修正后的烟度值。

可选地，所述档位获取模块，包括：

档位确定子模块，用于依据当前车速、变速箱当前转速和发动机当前转速得到所述变速箱的档位信号；

滤波子模块，用于对所述档位信号进行滤波处理得到所述变速箱的当前档位信号。

第三方面，本发明公开了一种电子控制单元，包括：存储器和处理器；

所述存储器内存储有程序指令；

所述处理器执行所述存储器内的程序指令以实现第一方面任一项所述的发动机性能优化方法。

本申请提供的发动机性能优化方法，分别针对每一个档位对动力性和NVH性能进行优化，得到每个档位对应的烟度修正表。当发动机运行时，首先获取变速箱的当前档位信号，并确定与当前档位信号相匹配的目标烟度修正表。然后，根据发动机的当前运行参数从目标烟度修正表中查找得到对应的烟度修正值，并利用该烟度修正值对当前运行参数对应的基础烟度值进行修正，得到修正后的烟度值。最后利用修正后的烟度值控制发动机的喷油量，从而使发动机的动力性和NVH性能都得到优化。该方案针对发动机的不同档位，综合考虑动力性和NVH性能对烟度值进行最优标定，从而使发动机在每个档位都实现动力性及NVH性能最优。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种发动机性能优化方法的流程示意图；

图2为本发明实施例公开的标定烟度修正表的流程示意图；

图3为本发明实施例公开的不同档位烟度修正Map控制ECU运行的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一种发动机性能优化装置的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的另一种发动机性能优化装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在发动机的开发过程中，通常比较注重发动机的动力性能和经济性，而忽略了发动机的NVH性能，从而导致为了追求动力性和经济性而牺牲了发动机NVH性能。而且，传统的发动机运行在不同档位时都使用同一烟度Map来控制喷油量，然而各档位的运行工况不同，对动力性和NVH性能的需求也不同，因此无法实现发动机的动力性、NVH性能最优化。

为了解决该问题，本发明实施例公开了一种发动机性能优化方法、装置及电子控制单元，针对发动机的不同档位，综合考虑动力性和NVH性能对烟度值进行最优标定，从而使发动机在每个档位都实现动力性及NVH性能最优。

请参考图1，为本发明实施例公开的一种发动机性能优化方法的流程示意图，该方法应用于汽车的ECU中，本实施例可以包括如下步骤：

S101：获取变速箱的当前档位信号。

在发动机运行时，汽车上的ECU基于档位信号获取指令获取变速箱的当前档位信号，例如，ECU在检测到发动机起动后会产生档位信号获取指令，然后ECU响应该档位信号获取指令读取当前车速、变速箱当前转速及发动机当前转速，依据当前车速、变速箱当前转速和发动机当前转速得到变速箱的档位信号，并对该档位信号进行滤波处理得到变速箱的当前档位信号。

需要说明的是，对档位信号进行滤波处理后相当于将档位信号的波形变得更平滑，进而使依据滤波后的档位信号波形得到的档位信号更准确。

S102：在当前档位信号是非空挡信号的情况下，从预先标定得到的各个档位对应的烟度修正表中，确定出与当前档位信号相匹配的目标烟度修正表。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，标定烟度修正表的过程如下：

S1021：对同一档位下不同转速和不同的进气量对应的最优烟度修正值进行标定，得到该档位对应的烟度修正表。

对于任一个前进档位，根据发动机运行于该档位时对动力性和NVH性能的实际需求情况，进行试验得到该档位的动力性和NVH性能达到最优时对应的烟度修正数据，标定得到该档位对应的烟度修正表。

具体的，对于某个前进档位，若此运行状态下对发动机动力要求高，则通过试验对烟度参数Lam进行优化，改善加速动力性，得到符合动力性要求的烟度修正数据；若此运行状态下对NVH性能要求高，则通过试验针对NVH噪声对烟度参数Lam进行优化，得到符合NVH性能要求的烟度修正数据。通过上述过程实现发动机各个档位的动力性及NVH噪声的优化。其中，烟度参数Lam为发动机的进气量与喷油量的比值。

其中，如表1所示，每个烟度修正表的横轴表示发动机转速(r/min)、纵轴表示循环进气量(mg/循环)，横轴和纵轴的交叉点对应的数值即该运行状态下对应的最优烟度修正值。

表1

S1022：获取各个档位对应的烟度修正表，得到烟度修正Map。

每个档位标定得到一个对应的烟度修正表，各个档位对应的烟度修正表构成了烟度修正Map。

通过增加各档位对应的烟度修正Map，实现在烟度基础数据上对各个档位进行动力性、经济性及NVH噪声的优化。

S103：获取发动机的当前运行参数，并从目标烟度修正表中查找与当前运行参数相对应的烟度修正值。

其中，发动机的当前运行参数包括但不限于：发动机转速和循环进气量(简称为进气量)，即烟度修正表的横/纵轴表示的物理量。然后，从当前挡位信号对应的目标烟度修正表中查找该发动机转速和进气量所对应的烟度修正值。

S104：利用烟度修正值对当前运行参数对应的基础烟度值进行修正，得到修正后的烟度值。

当前运行参数对应的基础烟度值是根据发动机转速及进气量查找基础烟度表得到的。

基础烟度表是发动机中原始的烟度数据表，每个档位对应同一个基础烟度表。基础烟度表的横轴表示发动机转速(r/min)、纵轴表示循环进气量(mg/循环)，横轴和纵轴的交叉点对应的数值即该运行状态下对应的基于烟度值。

在获得发动机的当前运行参数后，依据基础烟度表即可查找到该运行参数对应的基础烟度值。

将烟度修正值和当前运行参数对应的基础烟度值相加，得到修正后的烟度值。

S105：依据修正后的烟度值控制发动机的喷油量。

依据修正后的烟度值控制发动机的喷油量，以此实现不同档位的发动机喷油量条件和标定，最终实现发动机NVH性能和动力性均衡最优。

此外，在当前档位信号是空档信号的情况下，从基础烟度表中查找与发动机的当前运行参数相匹配的基础烟度值，利用与当前运行参数相匹配的基础烟度值控制发动机的喷油量。

本发明实施例公开了发动机性能优化方法，分别针对每一个档位对动力性和NVH性能进行优化，得到每个档位对应的烟度修正表。当发动机运行时，首先获取变速箱的当前档位信号，并确定与当前档位信号相匹配的目标烟度修正表。然后，根据发动机的当前运行参数从目标烟度修正表中查找得到对应的烟度修正值，并利用该烟度修正值对当前运行参数对应的基础烟度值进行修正，得到修正后的烟度值。最后利用修正后的烟度值控制发动机的喷油量，从而使发动机的动力性和NVH性能都得到优化。该方案针对发动机的不同档位，综合考虑动力性和NVH性能对烟度值进行最优标定，从而使发动机在每个档位都实现动力性及NVH性能最优。

如图3所示，为本发明实施例公开的不同档位烟度修正Map控制ECU运行的结构示意图。

档位修正Map控制信号，用于控制在不同档位下的运行目标烟度修正表。

其中，档位修正Map控制信号是由ECU确定当前运行档位生成的。

档位信号波形是ECU根据当前车速、变速箱当前转速和发动机当前转速生成的。该档位信号的波形经过滤波模块进行滤波后得到波形更平滑的档位信号，最后依据滤波后的档位信号得到变速箱的当前档位信号。

ECU中的数值“0”相当于变速箱的第一档位，数值“1”相当于变速箱的第二档位，数值“2”相当于变速箱的第三档位，数值“3”相当于变速箱的第四档位，数值“4”相当于变速箱的第五档位。

在其它实施例中，各个档位可以采用其它数值表示，例如，“1”表示1档，“2”表示2档，“3表示”3档，“4”表示4档，“5”表示5档，本申请对此并不限定。

档位修正Map控制信号通过逻辑控制单元，选定需要运行的烟度修正Map，依据发动机当前的转速与进气量从选定的烟度修正Map中确定出烟度修正值。再计算通过烟度修正值与发动机的转速和进气量对应的基础烟度值之和，确定发动机的修正后的烟度值。最后，依据修正后的烟度值控制发动机的喷油量，实现对发动机各档位的动力性和NVH的综合优化。

本发明实施例中，针对发动机的不同档位，综合考虑动力性和NVH性能对烟度值进行最优标定，从而使发动机在每个档位都实现动力性及NVH性能最优。

基于上述本发明实施例公开的一种发动机性能优化方法，本发明实施例还对应公开了一种发动机性能优化装置，如图4所示，该装置主要包括：

档位获取模块401，用于获取变速箱的当前档位信号。

在发动机运行时，ECU基于的档位信号获取指令获取变速箱的当前档位信号，例如，ECU在检测到发动机起动后会产生档位信号获取指令，然后ECU响应该档位信号获取指令读取当前车速、变速箱当前转速及发动机当前转速，依据当前车速、变速箱当前转速和发动机当前转速得到变速箱的档位信号，并对该档位信号进行滤波处理得到变速箱的当前档位信号。

进一步的，档位获取模块401，包括：

档位确定子模块，用于依据当前车速、变速箱当前转速和发动机当前转速得到变速箱的档位信号；

滤波子模块，用于对档位信号进行滤波处理得到变速箱的当前档位信号。

烟度修正值表确定模块402，用于在当前档位信号是非空挡信号的情况下，从预先标定得到的各个档位对应的烟度修正表中，确定出与当前档位信号相匹配的目标烟度修正表。

对于任一个前进档位，根据发动机运行于该档位时对动力性和NVH性能的实际需求情况，进行试验得到该档位的动力性和NVH性能达到最优时对应的烟度修正数据，标定得到该档位对应的烟度修正表。

进一步的，烟度修正值表确定模块402，具体用于：

对同一档位下不同转速和不同的进气量对应的最优烟度修正值进行标定，得到该档位对应的烟度修正表，获取各个档位对应的烟度修正表，得到烟度修正Map。

其中，每个档位标定得到一个对应的烟度修正表，各个档位对应的烟度修正表构成了烟度修正Map。

通过增加各档位对应的烟度修正Map，实现在烟度基础数据上对各个档位进行动力性、经济性及NVH噪声的优化。

烟度修正值确定模块403，用于获取发动机的当前运行参数，并从目标烟度修正表中查找与当前运行参数相对应的烟度修正值。

其中，发动机的当前运行参数包括但不限于：发动机转速和循环进气量(简称为进气量)，即烟度修正表的横/纵轴表示的物理量。然后，从当前挡位信号对应的目标烟度修正表中查找该发动机转速和进气量所对应的烟度修正值。

烟度修正模块404，用于利用烟度修正值对当前运行参数对应的基础烟度值进行修正，得到修正后的烟度值。

其中，当前运行参数对应的基础烟度值是根据发动机转速及进气量查找基础烟度表得到的。

基础烟度表是发动机中原始的烟度数据表，每个档位对应同一个基础烟度表。

进一步的，烟度修正模块404，具体用于：

将烟度修正值和当前运行参数对应的基础烟度值相加，得到修正后的烟度值。

喷油量控制模块405，用于依据修正后的烟度值控制发动机的喷油量。

本发明公开的一种发动机性能优化装置，分别针对每一个档位对动力性和NVH性能进行优化，得到每个档位对应的烟度修正表。当发动机运行时，首先获取变速箱的当前档位信号，并确定与当前档位信号相匹配的目标烟度修正表。然后，根据发动机的当前运行参数从目标烟度修正表中查找得到对应的烟度修正值，并利用该烟度修正值对当前运行参数对应的基础烟度值进行修正，得到修正后的烟度值。最后利用修正后的烟度值控制发动机的喷油量，从而使发动机的动力性和NVH性能都得到优化。该方案针对发动机的不同档位，综合考虑动力性和NVH性能对烟度值进行最优标定，从而使发动机在每个档位都实现动力性及NVH性能最优。

如图5所示，为本发明实施例公开的另一种发动机性能优化装置，该装置在图4的基础上，还包括：基础烟度确定模块501。

基础烟度确定模块501，用于在当前档位信号是空挡信号的情况下，从基础烟度表中查找与发动机的当前运行参数相匹配的基础烟度值，并触发喷油量控制模块依据与当前运行参数相匹配的基础烟度值控制发动机的喷油量。

本发明实施例公开的另一种发动机性能优化装置，当变速箱的当前档位为空挡时，从基础烟度表中查找与发动机的当前运行参数相匹配的基础烟度值，从而确定与发动机当前运行参数相匹配的基础烟度值控制发动机的喷油量。

本发明还提供了一种电子控制单元，包括存储器和处理器；存储器内存储有程序指令，处理器执行存储器内的程序指令以实现上述任意一种发动机性能优化方法。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本申请各实施例中的装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种发动机性能优化方法，其特征在于，用于均衡发动机的动力性和NVH(噪声、振动和声振粗糙度三项)性能，包括：

获取变速箱的当前档位信号；

在所述当前档位信号是非空挡信号的情况下，从预先标定得到的各个档位对应的烟度修正表中，确定出与所述当前档位信号相匹配的目标烟度修正表；

获取发动机的当前运行参数，并从所述目标烟度修正表中查找与所述当前运行参数相对应的烟度修正值；

将所述烟度修正值和所述当前运行参数对应的基础烟度值相加，得到修正后的烟度值；

依据所述修正后的烟度值控制所述发动机的喷油量；

在所述当前档位信号是空挡信号的情况下，从基础烟度表中查找与所述发动机的当前运行参数相匹配的基础烟度值；

利用与所述当前运行参数相匹配的基础烟度值控制所述发动机的喷油量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取变速箱的当前档位信号，包括：

依据当前车速、变速箱当前转速和发动机当前转速得到所述变速箱的档位信号；

对所述档位信号进行滤波处理得到所述变速箱的当前档位信号。

3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，标定烟度修正表的过程，包括：

对同一档位下不同转速和不同的进气量对应的最优烟度修正值进行标定，得到该档位对应的烟度修正表；

获取各个档位对应的烟度修正表，得到烟度修正Map。

4.一种发动机性能优化装置，其特征在于，用于均衡发动机的动力性和NVH(噪声、振动和声振粗糙度三项)性能，包括：

档位获取模块，用于获取变速箱的当前档位信号；

烟度修正值表确定模块，用于在所述当前档位信号是非空挡信号的情况下，从预先标定得到的各个档位对应的烟度修正表中，确定出与所述当前档位信号相匹配的目标烟度修正表；

烟度修正值确定模块，用于获取发动机的当前运行参数，并从所述目标烟度修正表中查找与所述当前运行参数相对应的烟度修正值；

烟度修正模块，用于将所述烟度修正值和所述当前运行参数对应的基础烟度值相加，得到修正后的烟度值；

喷油量控制模块，用于依据所述修正后的烟度值控制所述发动机的喷油量；

基础烟度确定模块，用于在所述当前档位信号是空挡信号的情况下，从基础烟度表中查找与所述发动机的当前运行参数相匹配的基础烟度值，并触发所述喷油量控制模块依据与所述当前运行参数相匹配的基础烟度值控制所述发动机的喷油量。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述档位获取模块，包括：

档位确定子模块，用于依据当前车速、变速箱当前转速和发动机当前转速得到所述变速箱的档位信号；

滤波子模块，用于对所述档位信号进行滤波处理得到所述变速箱的当前档位信号。

6.一种电子控制单元，其特征在于，包括：存储器和处理器；

所述存储器内存储有程序指令；

所述处理器执行所述存储器内的程序指令以实现权利要求1-3任一项所述的发动机性能优化方法。

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