一種車輛的控制方法、裝置、ECU和車輛與流程
2024-04-13 03:20:05
一種車輛的控制方法、裝置、ecu和車輛
技術領域
1.本技術涉及車輛技術領域，特別是涉及一種控制的車輛方法、裝置、電子控制單元(electronic control unit，ecu)和車輛。
背景技術：
2.根據國家相關排放法規要求，滿足道路國六排放標準及非道路國四排放標準的發動機均配置顆粒捕集器(diesel particulate filter，dpf)，dpf可捕集尾氣中碳顆粒及其他灰分物質。發動機實際運行過程中，隨著dpf內捕集碳煙量的增多，需要定期對dpf進行再生處理，即，dpf對尾氣中的顆粒物質中的碳進行燃燒以清除dpf中的顆粒物質。
3.dpf再生包括駐車再生、行車再生。駐車再生，指示車輛原地靜止，通過提高排氣溫度，將dpf內收集的碳煙消除。駐車再生時dpf前的排氣溫度特別高，例如一些車輛可達到600攝氏度(℃)以上，當ecu判斷dpf內積碳已被消除時，會自動終止提溫的措施，進入dpf駐車再生的冷卻階段。dpf駐車再生的冷卻階段，是指dpf駐車再生完成後，為了防止再生過程產生的熱量在dpf內部聚集，避免dpf載體產生熱損傷，而對dpf進行快速冷卻的過程。
4.目前，dpf駐車再生的冷卻階段，通常會將發動機轉速維持在某一高轉速下，同時節流閥全開，儘可能大的增大進氣量，便於將dpf內部聚集的熱量帶走。但是，車輛處於不同的環境時，dpf駐車再生的冷卻階段車輛均使用相同的發動機轉速進行散熱，效果不同，無法保障冷卻效果。
技術實現要素：
5.本技術提供了一種控制的車輛方法、裝置、ecu和車輛，能夠結合車輛所處的環境，以合理的發動機轉速在dpf駐車再生的冷卻階段進行dpf的冷卻，保障儘可能短的冷卻時間，提高了dpf駐車再生的智能化水平。
6.第一方面，本技術提供了一種車輛的控制方法，應用於ecu，所述ecu屬於所述車輛，所述車輛還包括dpf，所述dpf處於駐車再生的冷卻階段，所述方法包括：
7.獲取所述車輛所處環境的空氣物性參數；
8.根據所述空氣物性參數和預設的第一對應關係，確定發動機目標轉速；
9.根據所述發動機目標轉速，控制所述車輛的發動機運行，實現對所述dpf的冷卻。
10.本技術提供的方法，實現對dpf的冷卻，可以理解為實現對所述dpf在目標時長內完成冷卻，所述目標時長為避免所述dpf發送熱損傷的冷卻時間的臨界值。如此，控制dpf駐車再生的冷卻階段的冷卻時長在一定範圍內，使得dpf不至於由於長時間高溫導致器件熱損傷。
11.可選地，所述第一對應關係包括所述空氣物性參數和所述發動機目標轉速的對應關係。
12.可選地，所述第一對應關係包括所述空氣物性參數和發動機修正係數的對應關係，所述根據所述空氣物性參數和預設的第一對應關係，確定發動機目標轉速，包括：
13.根據所述空氣物性參數和所述第一對應關係，確定所述發動機轉速修正係數；
14.獲得駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機初始轉速；
15.基於所述發動機轉速修正係數和所述發動機初始轉速，確定所述發動機目標轉速。
16.可選地，所述根據所述發動機目標轉速，控制所述車輛的發動機運行，包括：
17.若所述發動機目標轉速小於或等於駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機最大允許轉速，則，控制所述發動機以所述發動機目標轉速運行；
18.若所述發動機目標轉速大於駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機最大允許轉速，則，控制所述發動機以所述發動機最大允許轉速運行。
19.可選地，所述空氣物性參數包括下述參數中的至少一個：壓力、密度、溫度或運動黏度。
20.第二方面，本技術還提供了一種車輛的控制裝置，應用於電子控制單元ecu，所述ecu屬於所述車輛，所述車輛還包括顆粒捕集器dpf，所述dpf處於駐車再生的冷卻階段，所述裝置包括：
21.獲取單元，用於獲取所述車輛所處環境的空氣物性參數；
22.確定單元，用於根據所述空氣物性參數和預設的第一對應關係，確定發動機目標轉速；
23.控制單元，用於根據所述發動機目標轉速，控制所述車輛的發動機運行，實現對所述dpf的冷卻。
24.可選地，所述第一對應關係包括所述空氣物性參數和所述發動機目標轉速的對應關係。
25.可選地，所述確定單元，包括：
26.第一確定子單元，用於根據所述空氣物性參數和所述第一對應關係，確定發動機轉速修正係數，所述第一對應關係包括所述空氣物性參數和所述發動機修正係數的對應關係；
27.獲得子單元，用於獲得駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機初始轉速；
28.第二確定子單元，用於基於所述發動機轉速修正係數和所述發動機初始轉速，確定所述發動機目標轉速。
29.可選地，所述控制單元，具體用於：
30.若所述發動機目標轉速小於或等於駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機最大允許轉速，則，控制所述發動機以所述發動機目標轉速運行；
31.若所述發動機目標轉速大於駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機最大允許轉速，則，控制所述發動機以所述發動機最大允許轉速運行。
32.可選地，所述空氣物性參數包括下述參數中的至少一個：壓力、密度、溫度或運動黏度。
33.第三方面，本技術還提供了一種ecu，所述ecu屬於車輛，所述車輛還包括顆粒捕集器dpf和發動機，
34.所述ecu，用於在所述dpf處於駐車再生的冷卻階段，執行第一方面提供的所述方法，控制所述發動機運行實現對所述dpf的冷卻。
35.第四方面，本技術還提供了一種車輛，所述車輛包括dpf、第三方面提供的ecu和發動機，所述ecu，用於控制所述發動機運行實現對所述dpf的冷卻。
36.由此可見，本技術實施例具有如下有益效果：
37.本技術實施例提供了一種車輛的控制方法，應用於ecu，所述ecu屬於所述車輛，所述車輛還包括dpf，所述dpf處於駐車再生的冷卻階段，所述方法包括：獲取所述車輛所處環境的空氣物性參數；根據所述空氣物性參數和預設的第一對應關係，確定發動機目標轉速；根據所述發動機目標轉速，控制所述車輛的發動機運行，實現對dpf的冷卻。其中，所述空氣物性參數包括下述參數中的至少一個：壓力、密度、溫度或運動黏度。這樣，dpf駐車再生的冷卻階段，需要通過提高發動機轉速來增加dpf的進氣量，對dpf進行冷卻，考慮到壓力、密度、溫度或運動黏度等空氣物性參數會影響流經dpf的空氣的質量流量，所以，結合車輛所處環境的空氣物性參數確定合理的發動機目標轉速，通過動態調整發動機目標轉速抵消空氣物性參數對流經dpf的空氣的質量流量的影響，使得無論車輛處於什麼環境，均能夠在較短的時間內完成駐車再生的冷卻階段對dpf的冷卻，避免由於dpf長時間處於高溫中造成dpf部件的熱損傷。
附圖說明
38.圖1為本技術實施例提供的不同海拔駐車再生的冷卻階段的對比示意圖；
39.圖2為本技術實施例提供的一種車輛的控制方法的流程示意圖；
40.圖3為本技術實施例提供的車輛的控制方法的一示例的邏輯示意圖；
41.圖4為本技術實施例提供的車輛的控制方法的另一示例的邏輯示意圖；
42.圖5為本技術實施例提供的一種車輛的控制裝置500的結構示意圖；
43.圖6為本技術實施例提供的一種車輛的結構示意圖。
具體實施方式
44.為使本技術的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本技術實施例作進一步詳細的說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本技術，並非對本技術的限定。另外，還需要說明的是，為便於描述，附圖中僅示出了與本技術相關的部分，並非全部結構。
45.為了便於理解本技術實施例提供的技術方案，下面介紹本技術實施例涉及的專業術語。
46.dpf，是一種安裝在柴油發動機排放系統中的過濾器，它可以在微粒排放物質進入大氣之前依靠相鄰的蜂窩孔道兩端交替封堵載體孔進出口，強迫氣流通過多孔的壁面，從而對微粒排放物質進行捕捉。dpf例如可以適用於壁流式柴油機。
47.駐車再生，是指車輛靜止狀態下利用外界能量來提高dpf內的溫度使碳煙著火燃燒，從而消除掉dpf內部的積碳的過程。在dpf駐車再生的過程中，dpf內部的溫度極高，例如，可以高達600攝氏度，不同的發動機機型dpf駐車再生時dpf達到的溫度略有不同。
48.發動機的ecu，是一種根據各傳感器輸入的信號進行運算、處理、以及判斷，然後輸出指令控制執行器動作的控制器。發動機轉速是ecu的控制對象之一。
49.駐車再生過程中，產生的熱量在dpf內部聚集，為了避免dpf產生熱損傷，駐車再生
模式中設置了冷卻階段。駐車再生的冷卻階段，可以實現dpf駐車再生完成後對dpf的快速冷卻。具體實現時，在dpf處於駐車再生的冷卻階段時，發動機轉速通常會維持在某一高轉速下，同時節流閥全開，儘可能的增大進氣量，便於將dpf內部聚集的熱量帶走。但是，經過研究發現，隨著海拔的升高，相同發動機轉速下進入缸內的空氣品質流量降低，導致流經dpf部件的空氣流量減小，dpf駐車再生的冷卻階段用時相比平原地區會增長，在其他條件不變的情況下，使得車輛在高海拔地區進行dpf駐車再生比在平原地區進行dpf駐車再生的冷卻時間更長，更容易發生dpf的熱損傷，對車輛不夠友好。圖1是某機型發動機分別在平原地區、高原地區駐車再生的冷卻階段的對比圖，圖1中橫坐標為時間，縱坐標為溫度，如圖1所示，當dpf從相同溫度開始冷卻時，dpf前溫度下降速度存在差異，溫降速度的差異將導致不同海拔高度下冷卻階段用時存在差異。通過對比試驗可知，在海拔2800米(m)時，相同的起始dpf溫度下，將駐車再生的冷卻階段發動機轉速提升200轉每分鐘(r/min)，該駐車再生的冷卻階段的冷卻時間可縮短120秒(s)。
50.基於此，考慮到各種影響流經dpf的冷卻空氣的質量流量的物性參數，本技術實施例提供了一種車輛的控制方法，應用於ecu，所述ecu屬於所述車輛，所述車輛還包括dpf，所述dpf處於駐車再生的冷卻階段，所述方法包括：獲取所述車輛所處環境的空氣物性參數；根據所述空氣物性參數和預設的第一對應關係，確定發動機目標轉速；根據所述發動機目標轉速，控制所述車輛的發動機運行，實現對所述dpf的冷卻。其中，所述空氣物性參數包括下述參數中的至少一個：壓力、密度、溫度或運動黏度。
51.這樣，dpf駐車再生的冷卻階段，需要通過提高發動機轉速來增加dpf的進氣量，對dpf進行冷卻，考慮到壓力、密度、溫度或運動黏度等空氣物性參數會影響流經dpf的空氣的質量流量，所以，結合車輛所處環境的空氣物性參數確定合理的發動機目標轉速，通過動態調整發動機目標轉速抵消空氣物性參數對流經dpf的空氣的質量流量的影響，使得無論車輛處於什麼環境，均能夠在較短的時間內完成駐車再生的冷卻階段對dpf的冷卻，避免由於dpf長時間處於高溫中造成dpf部件的熱損傷。
52.需要說明的是，實現本技術實施例的主體可以為具有確定尿素箱通氣孔狀況功能的裝置，例如下述圖5所示的車輛的控制裝置500。
53.需要說明的是，本技術實施例提供的車輛的控制方法，也可以適用於整車控制等場景，只要能夠合理的控制dpf駐車再生的冷卻階段的發動機轉速，以保障dpf的冷卻時長相對較短，不會對dpf造成熱損傷，都可以使用該方法。
54.為便於理解本技術實施例提供的車輛的控制方法的具體實現，下面將結合附圖進行說明。
55.參見圖2，該圖為本技術實施例提供的一種車輛的控制方法流程示意圖。該方法應用於ecu，所述ecu屬於所述車輛，所述車輛還包括dpf，所述dpf處於駐車再生的冷卻階段。如圖2所示，可以包括下述s201～s203：
56.s201，獲取所述車輛所處環境的空氣物性參數。
57.需要說明的是，s201之前，ecu可以判斷當前時刻發動機模式是否為駐車再生的冷卻階段，如果在，則執行圖2所示的方法對該車輛進行控制，實現駐車再生的冷卻階段對dpf的冷卻；如果不在，則對發動機轉速進行正常控制即可。
58.其中，空氣物性參數可以包括下述參數中的至少一個：壓力、密度、溫度或運動黏
度。空氣物性參數的大小，影響流經dpf的冷卻空氣的質量流量，例如，在其他條件相同的情況下，空氣物性參數中的壓力越小，表示車輛所處環境的海拔越高，越需要通過加大發動機轉速來儘可能的縮短冷卻時間。
59.作為一個示例，s201例如可以：ecu從車輛的各傳感器或儀錶盤獲得的、影響流經dpf的冷卻空氣的質量流量的參數，作為所述空氣物性參數。以空氣物性參數為大氣壓力為例，s201可以是ecu從車輛的壓力傳感器獲得該壓力傳感器採集的大氣壓力。
60.s202，根據所述空氣物性參數和預設的第一對應關係，確定發動機目標轉速。
61.作為一個示例，所述第一對應關係可以包括所述空氣物性參數和所述發動機目標轉速的對應關係。在s202之前，ecu可以預先獲得並保存若干空氣物性參數與發動機轉速之間的對應關係，ecu保存的若干對應關係中包括第一對應關係。ecu保存的若干對應關係可以是經過試驗等方式確定的，第一對應關係中的發動機目標轉速是能夠在所述空氣物性參數下保證冷卻時間較短，保障駐車再生的高溫不會對dpf造成熱損傷。那麼，在s201之後，ecu可以在保存的若干對應關係中，確定與s201所獲取的所述空氣物性參數匹配的第一對應關係，從而從第一對應關係中獲得所述發動機目標轉速。
62.作為另一個示例，所述第一對應關係可以包括所述空氣物性參數和發動機修正係數的對應關係。在s202之前，ecu可以預先獲得並保存若干空氣物性參數與發動機轉速修正係數之間的對應關係，ecu保存的若干對應關係中包括第一對應關係。ecu保存的若干對應關係可以是經過試驗等方式確定的，第一對應關係中的發動機轉速修正係數用於對駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機初始轉速(固定值)進行修正，得到待輸出的發動機目標轉速，該發動機目標轉速是能夠在所述空氣物性參數下保證冷卻時間較短，保障駐車再生的高溫不會對dpf造成熱損傷。該示例下，s202可以包括：根據所述空氣物性參數和所述第一對應關係，確定所述發動機轉速修正係數；獲得駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機初始轉速；基於所述發動機轉速修正係數和所述發動機初始轉速，確定所述發動機目標轉速。
63.s203，根據所述發動機目標轉速，控制所述車輛的發動機運行，實現對所述dpf的冷卻。
64.需要說明的是，s203中實現對dpf的冷卻，可以理解為實現對所述dpf在目標時長內完成冷卻，所述目標時長為避免所述dpf發送熱損傷的冷卻時間的臨界值。如此，控制dpf駐車再生的冷卻階段的冷卻時長在一定範圍內，使得dpf不至於由於長時間高溫導致器件熱損傷。
65.如此，在dpf駐車再生的冷卻階段，針對車輛所處的不同環境，ecu能夠獲取到影響該駐車再生的冷卻階段的冷卻時長的空氣物性參數，並結合該空氣物性參數對駐車再生的冷卻階段時的發動機輸出的轉速進行合理的調整，提高了對該駐車再生的冷卻階段的控制的智能化水平。
66.在一些實現方式中，為了確保極端情況下，發動機不會出現過高的轉速，影響發動機的使用壽命，保障發動機的可靠性和安全性，還可以設置駐車再生的冷卻階段下的發動機最大允許轉速，那麼，s203可以包括：判斷s202所得的發動機目標轉速是否大於發動機最大允許轉速，若所述發動機目標轉速小於或等於駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機最大允許轉速，則，控制所述發動機以所述發動機目標轉速運行；若所述發動機目標轉速大
於駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機最大允許轉速，則，控制所述發動機以所述發動機最大允許轉速運行。如此，通過對發動機目標轉速與設定的發動機最大允許轉速取較小值，保證駐車再生的冷卻階段時發動機輸出的轉速不能超過設定的最大轉速，提高了發動機的安全性。
67.以不同海拔的大氣壓力不同，空氣物性參數為大氣壓力為例，對於上述第一對應關係包括所述空氣物性參數和所述發動機目標轉速的對應關係的情況，ecu的控制邏輯可以參見圖3所示。具體可以包括：首先，判斷發動機模式是否處於駐車再生冷卻階段，當不處於時，發動機轉速正常控制，不受影響；當處於時，從預設的若干對應關係中，查找與當前車輛所處環境的大氣壓力匹配的第一對應關係，獲得第一對應關係中的發動機目標轉速。接著，取發動機目標轉速與設定的發動機最大允許轉速的較少值，作為發動機的輸出轉速，控制發動機運行，保證駐車再生的冷卻階段的用時合理。
68.對於上述第一對應關係包括所述空氣物性參數和所述發動機轉速修正係數的對應關係的情況，ecu的控制邏輯可以參見圖4所示。具體可以包括：首先，判斷發動機模式是否處於駐車再生冷卻階段，當不處於時，發動機轉速正常控制，不受影響；當處於時，從預設的若干對應關係中，查找與當前車輛所處環境的大氣壓力匹配的第一對應關係，獲得第一對應關係中的發動機轉速修正係數，並使用該發動機轉速修正係數修正在駐車再生的冷卻階段固定設置的發動機初始轉速，獲得發動機目標轉速。接著，取發動機目標轉速與設定的發動機最大允許轉速的較少值，作為發動機的輸出轉速，控制發動機運行，保證駐車再生的冷卻階段的用時合理。
69.可見，本技術實施例結合車輛所處環境的壓力、密度、溫度和運動黏度等空氣物性參數，考慮空氣物性參數的變化對dpf內冷卻空氣的質量流量有較大影響，確定不同空氣物性參數下適用的駐車再生的冷卻階段的發動機目標轉速，實現不同環境下駐車再生的冷卻階段發動機轉速的自適應調整，有助於縮短該駐車再生的冷卻階段的時間，提高再生效率。
70.相應的，本技術實施例還提供了一種車輛的控制裝置500，如圖5所示。該裝置500應用於電子控制單元ecu，所述ecu屬於所述車輛，所述車輛還包括顆粒捕集器dpf，所述dpf處於駐車再生的冷卻階段，所述裝置500可以包括：獲取單元501、確定單元502和控制單元503。其中：
71.獲取單元501，用於獲取所述車輛所處環境的空氣物性參數；
72.確定單元502，用於根據所述空氣物性參數和預設的第一對應關係，確定發動機目標轉速；
73.控制單元503，用於根據所述發動機目標轉速，控制所述車輛的發動機運行，實現對所述dpf的冷卻。
74.可選地，所述第一對應關係包括所述空氣物性參數和所述發動機目標轉速的對應關係。
75.可選地，所述確定單元502，包括：
76.第一確定子單元，用於根據所述空氣物性參數和所述第一對應關係，確定發動機轉速修正係數，所述第一對應關係包括所述空氣物性參數和所述發動機修正係數的對應關係；
77.獲得子單元，用於獲得駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機初始轉速；
78.第二確定子單元，用於基於所述發動機轉速修正係數和所述發動機初始轉速，確定所述發動機目標轉速。
79.可選地，所述控制單元503，具體用於：
80.若所述發動機目標轉速小於或等於駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機最大允許轉速，則，控制所述發動機以所述發動機目標轉速運行；
81.若所述發動機目標轉速大於駐車再生的冷卻階段下所述dpf的發動機最大允許轉速，則，控制所述發動機以所述發動機最大允許轉速運行。
82.可選地，所述空氣物性參數包括下述參數中的至少一個：壓力、密度、溫度或運動黏度。
83.需要說明的是，該車輛的控制裝置500的具體實現方式以及達到的效果，可以參見圖2所示的方法相關實施例的描述。
84.此外，本技術實施例還提供了一種車輛600，如圖6所示。所述車輛600包括dpf 601、ecu 602和發動機603。其中：
85.所述ecu 602，用於控制所述發動機603運行實現對所述dpf 601的冷卻。ecu 602例如可以為上述車輛的控制裝置500或集成所述車輛的控制裝置500的控制器。
86.此外，本技術實施例還提供了一種ecu，所述ecu屬於車輛，所述車輛還包括顆粒捕集器dpf和發動機，所述ecu，用於在所述dpf處於駐車再生的冷卻階段，執行圖2所示的所述方法，控制所述發動機運行實現對所述dpf的冷卻。其中，該ecu可以是上述車輛600中的ecu 602。
87.通過以上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到上述實施例方法中的全部或部分步驟可藉助軟體加通用硬體平臺的方式來實現。基於這樣的理解，本技術的技術方案可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品可以存儲在存儲介質中，如只讀存儲器(英文：read-only memory，rom)/ram、磁碟、光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者諸如路由器等網絡通信設備)執行本技術各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
88.本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對於系統實施例和設備實施例而言，由於其基本相似於方法實施例，所以描述得比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的設備及系統實施例僅僅是示意性的，其中作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解並實施。
89.以上所述僅是本技術的優選實施方式，並非用於限定本技術的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本技術的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本技術的保護範圍。