阅读说明：本技术 车辆排气的控制方法、控制装置及车辆 (Vehicle exhaust control method and device and vehicle ) 是由 黄兴来 张凯 卜艳平 曾志新 王本超 钟广桦 于 2020-11-03 设计创作，主要内容包括：本申请公开车辆排气的控制方法、控制装置及车辆,其中方法包括,实时监测车辆的发动机功率和排气背压,将当前采样时刻的发动机功率和排气背压,与前一采样时刻的发动机功率和排气背压作差,并取绝对值,得到车辆当前的发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值；从预设的电磁阀门控制映射表中,获取与车辆当前的发动机功率,以及发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值对应的控制方案,并执行控制方案；其中,电磁阀门控制映射表为电磁阀门开度,与车辆当前的发动机功率,以及发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值的对照表。通过上述方式,本申请可以根据排气背压去控制电磁阀门,从而实现发动机功率的最大化。(The application discloses a control method and a control device for vehicle exhaust and a vehicle, wherein the method comprises the steps of monitoring the engine power and the exhaust back pressure of the vehicle in real time, making a difference between the engine power and the exhaust back pressure at the current sampling moment and the engine power and the exhaust back pressure at the previous sampling moment, and taking an absolute value to obtain the absolute value of the change value of the current engine power and the absolute value of the change value of the exhaust back pressure of the vehicle; acquiring a control scheme corresponding to the current engine power of the vehicle, the absolute value of the change value of the engine power and the absolute value of the change value of the exhaust back pressure from a preset electromagnetic valve control mapping table, and executing the control scheme; the electromagnetic valve control mapping table is a comparison table of the opening of the electromagnetic valve, the current engine power of the vehicle, and the absolute value of the change value of the engine power and the absolute value of the change value of the exhaust back pressure. Through the mode, the electromagnetic valve can be controlled according to the exhaust back pressure, and therefore the maximization of the power of the engine is achieved.)

车辆排气的控制方法、控制装置及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及车辆排气的控制方法、控制装置及车辆。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对车辆的要求从最初的代步工具变成舒适的家庭必需品，所以除了对车辆的动力性要求较为严格外，对车辆的噪声要求也提高了，要求车辆在不同的行驶模式下有不同的声音。

车辆排气系统是车辆的重要组成部分，排气系统排出废气同时也将燃烧噪声带到车辆尾部，在尾部产生声压级很高的阶次噪声和摩擦噪声，通过对排气噪声进行不同程度的降低、补偿，可实现排气具有不同声品质的功能。

但是，由于不同声品质排气造成的影响，导致了发动机功率无法达到最大化，导致资源浪费。

发明内容

本申请提出车辆排气的控制方法、控制装置及车辆，以解决现有技术中发动机功率无法达到最大化的问题。

本申请提供一种车辆排气的控制方法，包括：实时监测车辆的发动机功率和排气背压，将当前采样时刻的发动机功率和排气背压，与前一采样时刻的发动机功率和排气背压作差，并取绝对值，得到车辆当前的发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值；从预设的电磁阀门控制映射表中，获取与车辆当前的发动机功率，以及发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值对应的控制方案，并执行控制方案；其中，电磁阀门控制映射表为电磁阀门开度，与车辆当前的发动机功率，以及发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值的对照表。

本申请提供一种车辆排气的控制装置，包括存储器和处理器，存储器连接处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的控制方法。

本申请提供一种车辆，包括车辆本体以及上述的控制装置。

本申请通过实时监测车辆的发动机功率和排气背压，获得当前采样时刻的发动机功率、发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值，并根据预设的电磁阀门控制映射表去控制电磁阀门的开度以实现车辆排气控制。本申请根据发动机的功率及排气背压进行车辆排气的控制，可以适用于不同声品质功能的排气系统；且考虑到排气背压对发动机功率的影响，制定出电磁阀门控制映射表，可以实现发动机功率的最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，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是本申请车辆排气控制方法一实施例的流程示意图；

图2是本申请车辆排放系统一实施例的结构示意图；

图3是本申请车辆排气控制方法另一实施例的流程示意图；

图4是本申请车辆排气控制方法又一实施例的流程示意图；

图5是本申请车辆排气控制装置一实施例的结构示意图；

图6是本申请车辆一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对发明所提供的车辆排气的控制方法、控制装置及车辆进一步详细描述。

本申请提出一种车辆排气的控制方法，请参阅图1，图1是本申请车辆排气控制方法一实施例的流程示意图。本实施例的控制方法具体包括以下步骤：

S11：实时监测车辆的发动机功率和排气背压，将当前采样时刻的发动机功率和排气背压，与前一采样时刻的发动机功率和排气背压作差，并取绝对值，得到车辆当前的发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值。

本申请到的控制方法可以由车辆中的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)实现。电子控制单元可以连接车辆中的发动机和电磁阀以实现控制。具体地，请参阅图2，图2是本申请车辆排放系统一实施例的结构示意图。在本实施例中，车辆排放系统可以包括电子控制单元10、电磁阀11、第一排气管路12、第二排气管路13、排气系统14、发动机15和消声器16。其中，电磁阀10可以为声学电磁阀。

排气系统14的一端与发动机15连接、排气系统14的另一端与第一排气管路12和第二排气管路13连接；消声器16设置于排气系统的另一端与第一排气管路12和第二排气管路13连接的交接处，可以用于消除车辆的排气噪声。

电磁阀11可以设置在第二排气管路13上。可以根据电磁阀11的阀门开度可以控制第二排气管路13的气体流通截面积。

因此，当电磁阀门开度为0，即电磁阀11关闭，第二排气管路13不导通时，发动机15产生的排气气流可以通过第一排气管路12排出；

当电磁阀门开度大于0且小于1时，即电磁阀11不完全关闭，第二排气管路13部分导通时，发动机15产生的排气气流可以通过第一排气管路12和第二排气管路13排出；

当电磁阀门开度为1，即电磁阀11开启，第二排气管路13导通时，发动机15产生的排气气流可以通过第二排气管路13排出。

电子控制单元10可以分别与发动机15、电磁阀11实现电连接，从而获得发动机功率和排气背压，并通过控制电磁阀门开度以实现车辆排气的控制。

具体地，电子控制单元10可以实时监测车辆的发动机功率和排气背压。其中，排气背压是指发动机15排气的阻力压力。当排气背压升高时，发动机15排气不畅，会影响发动机15的动力性，导致发动机15的燃油消耗率上升，且由于缸内燃烧不充分，尾气排放质量下降。

电子控制单元10可以采集车辆在多个时刻下的发动机功率和排气背压，并将当前采样时刻的发动机功率和排气背压，与前一采样时刻的发动机功率和排气背压作差，并取绝对值，从而得到车辆当前的发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值。

由此，可以获得以下公式：

△P＝丨Pc-Pi丨……(1)

△EP＝丨EPc-EPi丨……(2)

其中，△P为发动机功率的变化值绝对值，Pc为当前采样时刻的发动机功率，Pi为前一采样时刻的发动机功率；△EP为排气背压的变化值绝对值，EPc为当前采样时刻的排气背压，EPi为前一采样时刻的排气背压。

S12：从预设的电磁阀门控制映射表中，获取与车辆当前的发动机功率，以及发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值对应的控制方案，并执行控制方案。

电磁阀门控制映射表为电磁阀门开度，与车辆当前的发动机功率，以及发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值的对照表。其中，电磁阀门控制映射表中加入了排气背压作为参数以调节发动机功率与电磁阀门开度的关系，适应性佳，在此电磁阀门控制映射表下，发动机功率可实现最大化利用。

电磁阀门控制映射表可以预先设置在电子控制单元10中，当电子控制单元10获得车辆当前的发动机功率时，即可根据车辆当前的发动机功率、以及发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值，找到对应的控制方案，并执行对应的控制方案。

其中，控制方案可以包括电磁阀门开度及电磁阀门开度的变化速度，即电子控制单元10可以根据车辆当前的发动机功率，以及发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值控制电磁阀11以相应的变化速度达到相应的开度。

具体地，电磁阀门开度与车辆当前的发动机功率相关，当车辆当前的发动机功率于预设值时，电磁阀门开度为0。

电磁阀门开度的变化速度与发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值相关：

当发动机功率的变化值绝对值相对较低且排气背压的变化值绝对值相对较高时，电磁阀门开度的变化速度相对较快；

当发动机功率的变化值绝对值相对较低且排气背压的变化值绝对值相对较低时，电磁阀门开度的变化速度也相对较慢；

当发动机功率的变化值绝对值相对较高且排气背压的变化值绝对值相对较高时，电磁阀门开度的变化速度最快；

当发动机功率的变化值绝对值相对较高且排气背压的变化值绝对值相对较低时，电磁阀门开度的变化速度也相对较快。

本实施例可以通过实时监测车辆的发动机功率和排气背压，获得当前采样时刻的发动机功率、发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值，并根据预设的电磁阀门控制映射表去控制电磁阀门的开度以实现车辆排气控制。本实施例根据发动机的功率及排气背压进行车辆排气的控制，可以适用于不同声品质功能的排气系统；且考虑到排气背压对发动机功率的影响，制定出电磁阀门控制映射表，可以实现发动机功率的最大化。

请参阅图3，图3是本申请车辆排气控制方法另一实施例的流程示意图。本实施例与上述实施例相同的部分，在此不再赘述，在本实施例的控制方法可以包括以下步骤：

S21：实时监测车辆的发动机功率和排气背压，将当前采样时刻的发动机功率和排气背压，与前一采样时刻的发动机功率和排气背压作差，并取绝对值，得到车辆当前的发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值。

S221：在当前采样时刻的发动机功率小于第一预设功率时，控制电磁阀门开度为0。

在本实施例的方法中，需要将当前采样时刻的发动机功率与预设功率进行对比。在本实施例中一共设置有三个预设功率，分别为第一预设功率，第二预设功率和第三预设功率。

其中，第一预设功率为当前电磁阀门关闭时，排气气流增加不会导致额外的功率损失的功率临界点；第二预设功率为电磁阀门较慢开启时，排气气流增加不会导致额外的功率损失的功率临界点；第三预设功率为电磁阀门迅速开启时，排气气流增加不会导致额外的功率损失的功率临界点。

因此，在步骤S221中，先判断当前采样时刻的发动机功率是否小于第一预设功率，若是，控制电磁阀门的开度为0，第二排气管路不导通，排气气流从第一排气管路排出。

若当前采样时刻的发动机功率大于或等于第一预设功率，则执行步骤S222。

S222：在当前采样时刻的发动机功率大于或等于第一预设功率且小于第二预设功率时，控制电磁阀门开度大于0且小于1。

在该情况下，电磁阀门开度大于0且小于1，即电磁阀部分开启，第二排气管路部分导通，排气气流从第一排气管路和第二排气管路排出。

进一步的，还可以根据发动机功率的变化值绝对值以及排气背压的变化值绝对值控制电磁阀门开度的变化速度，具体可以包括步骤S2221～S2222，如下：

S2221：若发动机功率的变化值绝对值大于或等于第一预设值，且排气背压的变化值绝对值小于或等于第二预设值时，电磁阀门开度以第一速度变化。

判断发动机功率的变化值绝对值与第一预设值、排气背压的变化值绝对值与第二预设值、第三预设值之间的关系。其中，第一预设值可用于判断功率变化快慢，第一预设值可以以发动机额定功率的百分比为取值。在本实施中，第一预设值可以设置为发动机额定功率的0.1％～5％。

第二预设值、第三预设值可用于预设功率变化时，背压是否迅速上升，即背压是否阻碍功率上升。其中，第二预设值小于第三预设值。

在本步骤中，发动机功率的变化值绝对值大于或等于第一预设值，且排气背压的变化值绝对值小于或等于第二预设值，因此电磁阀门开度可以以第一速度变化。具体地，电磁阀门开度的变化速度可以以电磁阀门开度的增加值△Op表示，在该情况下，第一速度所对应的电磁阀门开度的增加值为：△Op＝as1*△P，并计算出此时电磁阀门的开度为Op+＝△Op。

其中，as1为阀门开度增加系数，0＜as1≤0.1。例如，as1可以取值为0.05、0.1等。

S2222：若发动机功率的变化值绝对值大于或等于第一预设值，且排气背压的变化值绝对值大于第二预设值时，电磁阀门开度以第二速度变化。

在本步骤中，发动机功率的变化值绝对值大于或等于第一预设值，且排气背压的变化值绝对值大于第二预设值，因此电磁阀门开度可以以第二速度变化。在该情况下，第二速度所对应的电磁阀门开度的增加值为：△Op＝as2*△P，并计算出此时电磁阀门的开度为Op+＝△Op。

其中，as2为阀门开度增加系数，0.1≤as1≤0.3。例如，as1可以取值为0.15、0.2等。

由于as1≤as2，因此可基本认为第一速度小于第二速度，即可认为在满足发动机功率变化的情况下，排气背压的变化较大时，电磁阀门以较快的速度开启；排气背压的变化较小时，电磁阀门以较慢的速度开启。

S223：在当前采样时刻的发动机功率大于第二预设功率且小于第三预设功率时，控制电磁阀门开度大于0且小于1。

步骤S223～S2232与上述实施例中的步骤S222～S2222相比，不同之处在于当前采样时刻的发动机功率大于第二预设功率且小于第三预设功率。步骤S223～S2232与上述实施例中的步骤S222～S2222相同的部分在此不再赘述，下面着重介绍不同的地方：

S2231：若发动机功率的变化值绝对值大于或等于第一预设值，且排气背压的变化值绝对值小于或等于第三预设值时，电磁阀门开度以第二速度变化。

在本步骤中，发动机功率的变化值绝对值大于或等于第一预设值，且排气背压的变化值绝对值小于或等于第三预设值，因此电磁阀门开度可以以第二速度变化。

S2232：若发动机功率的变化值绝对值大于或等于第一预设值，且排气背压的变化值绝对值大于第三预设值时，电磁阀门开度以第三速度变化。

在本步骤中，发动机功率的变化值绝对值大于或等于第一预设值，且排气背压的变化值绝对值大于第三预设值，因此电磁阀门开度可以以第三速度变化。在该情况下，第三速度所对应的电磁阀门开度的增加值为：△Op＝as3*△P，并计算出此时电磁阀门的开度为Op+＝△Op。

其中，as3为阀门开度增加系数，0.3≤as1≤0.5。例如，as1可以取值为0.35、0.4等。

由于as2≤as3，因此可基本认为第二速度小于第三速度，即可认为在满足发动机功率变化的情况下，排气背压的变化较大时，电磁阀门以较快的速度开启；排气背压的变化较小时，电磁阀门以较慢的速度开启。

因此，根据发动机功率的变化值绝对值以及排气背压的变化值绝对值的判断，电磁阀可以以不同的速度开启到对应的电磁阀门开度。

需要说明的是，在发动机功率的变化值绝对值小于第一预设值的情形下，可以维持电磁阀门的当前开度。

S224：在当前采样时刻的发动机功率大于第三预设功率时，控制电磁阀门开度为1。

在本步骤中，当前采样时刻的发动机功率大于第三预设功率，此时控制电磁阀门开度为1，使得电磁阀以最快的速度达到完全开启。而当电磁阀完全开启时，第二排气管路全部导通，排气气流可以从第二排气管路排出。

在本实施例中，进一步介绍了根据预设的电磁阀门控制映射表的控制控制方案，具体是根据发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值来控制电磁阀门开度的速度变化。在当前采样时刻的发动机功率满足预设条件的情况下，发动机功率的变化值绝对值相对较低且排气背压的变化值绝对值相对较低时，电磁阀门开度的变化速度也相对较慢；发动机功率的变化值绝对值相对较低且排气背压的变化值绝对值相对较高时，或者，发动机功率的变化值绝对值相对较高且排气背压的变化值绝对值相对较低时，电磁阀门开度的变化速度相对较快；发动机功率的变化值绝对值相对较高且排气背压的变化值绝对值相对较高时，电磁阀门开度的变化速度最快。

请参阅图4，图4是本申请车辆排气控制方法又一实施例的流程示意图。在本实施例中与上述实施例相同的部分，在此不再赘述。本实施例的方法包括：

S410：判断上电标志是否等于1。

在控制方法开始时，首先判断车辆是否上电，若是，执行步骤S420；若否，则结束该控制方法。

S420：完成初始化。

此时车辆上电，车辆初始化完成。

S430：设置电磁阀门开度Op＝0。

设置电磁阀门开度为0，即电磁阀11关闭。

S440：设置前一采样时刻的发动机功率Pi＝A0，设置前一采样时刻的排气背压EPi＝E0。

S450：获得当前采样时刻的发动机功率Pc以及排气背压EPc。

S460：判断Pc是否等于0。

若是，执行步骤S410；若否，执行步骤S470。

S470：判断Pc是否小于A1。

若是，执行步骤S471；若否，执行步骤S480。

其中，A1为第一预设功率。

S471：控制电磁阀门开度Op＝0。

S472：Pi＝Pc，Epi＝EPc，并返回步骤S450。

Pi＝Pc，Epi＝EPc，即将当前采样时刻的发动机功率Pc赋值给前一采样时刻的发动机功率Pi，将当前采样时刻的排气背压EPc赋值给前一采样时刻的排气背压EPi，并重新获取当前采样时刻的发动机功率Pc以及排气背压EPc。

S480：判断Pc是否小于A2。

若是，执行步骤S481；若否，执行步骤S490。

其中，A2为第二预设功率。

S481：计算△P＝|Pc-Pi|；△EP＝|EPc-Epi|。

计算车辆当前的发动机功率的变化值绝对值△P和排气背压的变化值绝对值△EP；其中，△P＝|Pc-Pi|，△EP＝|EPc-Epi|。

S482：判断△P是否大于或等于B1。

若是，执行步骤S483，若否，执行步骤S487。

其中，B1为第一预设值。

S483：判断△EP是否小于或等于C1。

若是，执行步骤S484；若否，执行步骤S485。

其中，C1为第二预设值。

S484：电磁阀门开度增加△Op＝as1*△P，并执行步骤S486。

S485：电磁阀门开度增加△Op＝as2*△P，并执行步骤S486。

S486：电磁阀门开度Op+＝△Op，并执行步骤S472。

S487：电磁阀门开度Op不变，并执行步骤S472。

S490：判断Pc是否小于A3。

若是，执行步骤S491；若否，执行步骤S495。

其中，A3为第三预设功率。

S491：计算△P＝|Pc-Pi|；△EP＝|EPc-Epi|。

计算车辆当前的发动机功率的变化值绝对值△P和排气背压的变化值绝对值△EP；其中，△P＝|Pc-Pi|，△EP＝|EPc-Epi|。

S492：判断△P是否大于或等于B1。

若是，执行步骤S493，若否，执行步骤S487。

S493：判断△EP是否小于或等于C2。

若是，执行步骤S485；若否，执行步骤S494。

其中，C2为第三预设值。

S494：电磁阀门开度增加△Op＝as3*△P，并执行步骤S486。

S495：控制电磁阀门开度Op＝1，并执行步骤S472。

需要说明的是，在本实施例中，是先进行当前采样时刻的发动机功率Pc的判断再计算发动机功率的变化值绝对值△P和排气背压的变化值绝对值△EP。因为当发动机功率Pc小于第一预设功率A1时，电磁阀门开度Op＝0，无需计算△P和△EP，因此可以简化计算，节省计算能力。

此外，还需要说明的是，发动机功率P与转速n和扭矩M成正比，例如P＝n*M/9550，因此，在一些实施例中，也可以通过转速n替代发动机功率P来实现本方法，具体的原理和步骤与上述介绍的控制方法相同，本领域的技术人员可以理解，在此不再赘述。

基于上述一种车辆排气的控制方法，本申请还提出一种车辆排气的控制装置。请参阅图5，图5是本申请车辆排气控制装置一实施例的结构示意图。

控制装置500可以包括存储器51和处理器52，存储器51连接处理器52，存储器51中存储有计算机程序，计算机程序被处理器52执行时实现上述任一实施例的方法。其步骤和原理在上述方法已详细介绍，在此不再赘述。

在本实施例中，处理器52还可以称为CPU(central processing unit，中央处理单元)。处理器52可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器52还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

基于上述一种车辆排气的控制方法，本申请还提出一种车辆。请参阅图6，图6是本申请车辆一实施例的结构示意图。在本实施例中，车辆600可以包括车辆本体601以及上述的控制装置500，其中控制装置可以为上述实施例中的电子控制单元10，控制装置500连接车辆本体601，并可以对车辆本体601的排气进行控制。

本申请公开车辆排气的控制方法、控制装置及车辆，其中方法包括，实时监测车辆的发动机功率和排气背压，将当前采样时刻的发动机功率和排气背压，与前一采样时刻的发动机功率和排气背压作差，并取绝对值，得到车辆当前的发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值；从预设的电磁阀门控制映射表中，获取与车辆当前的发动机功率，以及发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值对应的控制方案，并执行控制方案；其中，电磁阀门控制映射表为电磁阀门开度，与车辆当前的发动机功率，以及发动机功率的变化值绝对值和排气背压的变化值绝对值的对照表。通过上述方式，本申请可以根据排气背压和发动机功率变化的对比，实现不同发动机转速下的功率最大化，从而提升整车性能；此外，本申请中还讲发动机功率段细分，可以方便排气噪声的更好控制，从而提升声品质。

可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。