CN110107412A - 一种提高车辆过弯性能的发动机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高车辆过弯性能的发动机控制方法，包括：当车辆入弯时检测到方向盘转角和侧向加速度变化，发动机降低转矩输出，使得车辆重心前移，增加前轮的接地载荷和抓地力以提高转向响应；当车辆在过弯中，转角保持不变时，发动机保持降低后的转矩输出不变；当车辆在出弯检测到方向盘转角变化，发动机恢复到原有的转矩输出，使得车辆重心后移，增加后轮的接地载荷和抓地力以保持车辆稳定出弯。本发明旨在提高前轮驱动车辆过弯的稳定性。

Description

一种提高车辆过弯性能的发动机控制方法

技术领域

本发明涉及一种发动机控制方法，旨在提高前轮驱动车辆过弯的稳定性。

背景技术

目前乘用车市场主要以前驱车为主，当前驱车在入弯时，驾驶员通常会踩下制动器，让车辆减速并使得车辆重心前移，以增加前轮的接地载荷及提高转向响应；在弯道中，驾驶员通常需要多次修正方向盘转角和控制加速器或制动器来让车辆保持过弯的稳定性，一旦达到或突破车辆过弯极限状态ABS系统会介入控制以防止车辆失控；当车辆出弯时，驾驶员通常会踩下加速踏板并回正方向盘，使得车辆重心后移，增加后轮的接地载荷和抓地力，以保持车辆稳定出弯。而对于新手驾驶员，不能熟练操作以上步骤，从而易导致车辆失控，增加安全隐患。

发明内容

本发明为弥补上述现有技术所存在的不足之处，提出一种提高车辆过弯性能的发动机控制方法，以期通过发动机转矩的调节来提升前轮驱动车辆的过弯稳定性，并降低过弯风险，从而减少方向盘修正次数，提高操纵性和乘坐舒适性。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种提高车辆过弯性能的发动机控制方法的特点在于：

车辆在过弯过程中保持油门开度不变工况下，当车辆在入弯时，降低发动机的输出转矩，使车辆重心前移以提高转向响应；

当车辆在过弯中，维持发动机降低后的输出转矩，以保持车辆在弯道中的稳定性；

当车辆在出弯时，恢复发动机入弯前的输出转矩，使车辆重心后移以保持车辆稳定出弯。

本发明所述的一种提高车辆过弯性能的发动机控制方法的特点也在于：所述发动机的输出扭矩按如下步骤进行降低：

步骤1、利用式(1)计算车辆所需牵引力变化量ΔF；

ΔF＝ma₀ (1)

式(1)中，m为整车质量，a₀为减速度，取值范围为0.05g～0.20g；

步骤2、利用式(2)计算车辆所需发动机输出转矩的变化量ΔT；

式(2)中，i_g为变速器当前档位的传动比，i₀为主减速器的传动比，η_T为传动系的机械效率，r为驱动轮半径；

步骤3、根据发动机转矩特性曲面确定发动机调节的输出转矩、对应的调节节气门开度：

步骤4、将发动机节气门开度调整为发动机调节的输出转矩所对应的调节节气门开度，以实现降低发动机的输出转矩。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、当车辆在入弯时，本发明通过降低发动机的转矩输出，使车辆重心前移，增加了前轮的接地载荷和抓地力，提高了车辆转向响应；

2、当车辆在过弯中，本发明通过维持发动机降低后的转矩输出，保持了车辆在弯道中的稳定性；

3、当车辆在出弯时，本发明通过恢复发动机入弯前的转矩输出，使车辆重心后移，增加了后轮的接地载荷和抓地力，保持了车辆稳定出弯。

附图说明

图1为本发明的实施例中发动机的扭矩特性曲面。

具体实施方式

本实施例中，一种提高车辆过弯性能的发动机控制方法是按如下步骤进行：

车辆在过弯过程中保持油门开度不变工况下，当车辆在入弯时，降低发动机的输出转矩，使车辆重心前移以提高转向响应；

当车辆在过弯中，维持发动机降低后的输出转矩，以保持车辆在弯道中的稳定性；

当车辆在出弯时，恢复发动机入弯前的输出转矩，使车辆重心后移以保持车辆稳定出弯。

具体的说，发动机的输出扭矩是按如下步骤进行降低：

步骤1、计算车辆所需牵引力变化量ΔF；

当车辆入弯时检测到方向盘转角和侧向加速度变化，发动机降低转矩输出，使得车辆重心前移，增加前轮的接地载荷和抓地力以提高转向响应，根据需要的减速度a₀，利用式(1)计算车辆所需牵引力变化量ΔF；

ΔF＝ma₀ (1)

式(1)中，m为整车质量，a₀为减速度，取值范围为0.05g～0.20g；

步骤1.2、计算车辆所需发动机输出转矩的变化量ΔT；

汽车发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮上。此时作用于驱动轮上的转矩T_t产生一对地面的圆周力F₀，地面对驱动轮的反作用力F_t即是驱动汽车的外力。

式(2)中，T_t为作用于驱动轮上的转矩，r为驱动轮半径。

作用于驱动轮上的转矩T_t是由发动机产生的转矩经传动系传至车轮上的。若令T_tq表示发动机转矩，i_g为变速器的传动比，i₀为主减速器的传动比，η_T为传动系的机械效率，则有

T_t＝T_tqi_gi₀η_T (3)

由式(2)和(3)可知：

由式(4)可推出：

从而利用式(5)计算车辆所需发动机输出转矩的变化量ΔT；

步骤3、确定发动机调节的输出转矩、对应的调节节气门开度：

根据发动机转矩特性曲面，由步骤2得到车辆所需发动机输出转矩的变化量ΔT，确定发动机调节的输出转矩、对应的调节节气门开度：

步骤4、调节节气门开度降低发动机输出转矩；

由步骤3确定对应的调节节气门开度，将发动机节气门开度调整为发动机调节的输出转矩所对应的调节节气门开度，以实现降低发动机的输出转矩。

实施例：将本发明的发动机控制方法应用于某型前驱车上，该前驱车的参数如下：

整车质量m＝1470kg；变速器传动比为i₁＝5.672，i₂＝3.979，i3＝3.148，i₄＝2.642，i₅＝1.766，i₆＝1.239，i₇＝0.980，i₈＝0.839；主减速器传动比i₀＝3.824；驱动轮半径r＝326.2mm。

当该前驱车保持油门开度不变过弯时，此时节气门开度为22％，发动机n＝1200r/min，输出转矩T_t1＝101.46N·m，根据上述过程计算车辆所需牵引力变化量ΔF和发动机输出转矩的变化量ΔT，a₀取0.05g，η_T＝85％：

ΔF＝ma₀＝1470×0.05g＝720.3N；

由计算结果根据该发动机的转矩特性曲面，如图1所示，可知，发动机输出转矩由T_t1＝101.46N·m降低ΔT＝18.17N·m，此时只要将节气门开度由22％调节至19％即可达到转矩降低的目的，从而使该车在保持油门开度不变的工况下更稳定的过弯。

Claims (2)

1.一种提高车辆过弯性能的发动机控制方法，其特征在于：

车辆在过弯过程中保持油门开度不变工况下，当车辆在入弯时，降低发动机的输出转矩，使车辆重心前移以提高转向响应；

当车辆在过弯中，维持发动机降低后的输出转矩，以保持车辆在弯道中的稳定性；

当车辆在出弯时，恢复发动机入弯前的输出转矩，使车辆重心后移以保持车辆稳定出弯。

2.根据权利要求1所述的一种提高车辆过弯性能的发动机控制方法，其特征在于：所述发动机的输出扭矩按如下步骤进行降低：

步骤1、利用式(1)计算车辆所需牵引力变化量ΔF；

ΔF＝ma₀ (1)

式(1)中，m为整车质量，a₀为减速度，取值范围为0.05g～0.20g；

步骤2、利用式(2)计算车辆所需发动机输出转矩的变化量ΔT；

式(2)中，i_g为变速器当前档位的传动比，i₀为主减速器的传动比，η_T为传动系的机械效率，r为驱动轮半径；

步骤3、根据发动机转矩特性曲面确定发动机调节的输出转矩、对应的调节节气门开度：

步骤4、将发动机节气门开度调整为发动机调节的输出转矩所对应的调节节气门开度，以实现降低发动机的输出转矩。