CN103306834B - 可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法 - Google Patents

可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法 Download PDF

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Abstract

一种可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，属控制技术领域，其技术方案是，所述方法？实时检测汽车的高位离合开关信号、低位离合开关信号、空档信号和车速信号，只有当检测到离合器处于完全脱离至半离合之间，且变速器档位不在空档，且车速不超过设定的阈值时，判定汽车处于起步工况，此时通过增加怠速补偿量调高发动机怠速，增大怠速控制器的输出扭矩值，进而提高发动机的输出扭矩，实现汽车的顺利起步。本发明根据高低位离合开关信号准确判别汽车的起步工况，有效避免了对驾驶员起步意图的误判，在改善汽车启动性能的同时，消除了车辆猛窜造成的事故隐患，提高了汽车的乘驾安全性。

Description

可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制发动机输出扭矩的方法，可解决双质量飞轮汽车起步易熄火的问题，属于控制技术领域。
背景技术
双质量飞轮对发动机输出至变速器的扭矩具有一定的缓冲作用，因而可提高整车的驾驶舒适性，但缓冲所带来的扭矩损失却降低了整车的起步性能，导致汽车起步时易熄火。
现有技术一般根据发动机转速信号、在档信号、车速信号、油门踏板开度信号和刹车信号来判别起步工况，利用发动机冷却液水温信号计算怠速目标值偏移量，怠速控制器根据实际的发动机转速和怠速目标值进行PID计算，输出扭矩。通过提高发动机转速和怠速目标值之间的差值（即提高起步时的怠速目标值），可以增大PID的输出扭矩，实现车辆的顺利起步。这种发动机扭矩控制方法所存在的缺点是不能够准确判别起步工况，当车速信号、在档信号、刹车踏板信号和油门踏板信号都满足起步要求，驾驶员踩下离合器后再松开，但却没有起步意图时，发动机转速也会提升，导致车辆往前猛窜，这种情况极易引发交通事故。此外，现有技术在计算怠速目标值偏移量时只考虑了水温信号，而没有考虑大气压力对起步性能的影响，在大气压力较低的高原环境下，由于空气稀薄，发动机进气量偏小，也容易因起步时输出扭矩不足而熄火。同时现有技术也没有考虑倒档与前进档的区别，而在实际的驾车过程中，倒车时驾驶员的视野较为狭窄，采用与前进档相同的怠速转速偏移量容易导致安全事故。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，以确保车辆的乘驾安全性。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，所述方法实时检测汽车的高位离合开关信号、低位离合开关信号、空档信号和车速信号，只有当检测到离合器处于完全脱离至半离合之间，且变速器档位不在空档，且车速不超过设定的阈值时，判定汽车处于起步工况，此时通过增加怠速补偿量调高发动机怠速，增大怠速控制器的输出扭矩值，进而提高发动机的输出扭矩，实现汽车的顺利起步。
上述可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，当汽车处于起步工况时，怠速补偿量（即怠速提高偏移量）的确定方法如下：
a.在起步功能模块判断出当前车辆处于起步状态后，若此时档位不处于倒档，起步功能模块根据大气压力传感器检测到的当前大气压力和水温传感器检测到的发动机水温，通过查阅预先存储的前进档状态下怠速偏移量随大气压力和发动机水温变化的MAP表得到目标怠速基础偏移量，并将该目标怠速基础偏移量输入给怠速控制功能模块；
b.在起步功能模块判断出当前车辆处于起步状态后，若此时档位处于倒档，起步功能模块根据大气压力传感器检测到的当前大气压力和水温传感器检测到的发动机水温，通过查阅预先存储的倒档状态下怠速偏移量随大气压力和发动机水温变化的MAP表得到目标怠速基础偏移量，并将该目标怠速基础偏移量输入给怠速控制功能模块。
上述可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，所述目标怠速基础偏移量在输入给怠速控制功能模块之前还应利用怠速偏移量修正系数进行修正，具体方法是：
起步功能模块根据当前车速信号，通过查阅预先存储的怠速偏移量修正系数随车速变化的MAP表得到怠速偏移量修正系数，然后将目标怠速基础偏移量与怠速偏移量修正系数相乘，得到怠速补偿量并将怠速补偿量输入给怠速控制功能模块；所述怠速偏移量修正系数的取值范围大于等于0，小于等于1。
上述可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，所述车速信号通过车速传感器或CAN网络获得。
上述可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，所述水温传感器安装在发动机出水口处。
上述可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，所述大气压力传感器安装在发动机控制单元内。
上述可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，所述高位离合开关信号由高位离合器开关测得，所述低位离合开关信号由低位离合器开关测得，高位离合器开关和低位离合器开关均安装在离合器踏板支架上。
上述可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，所述空档信号由空档开关测得，所述空档开关安装在变速箱的壳体上。
上述可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，所述变速器倒档信号由发动机ECU从整车CAN总线上获得。
本发明根据高低位离合开关信号准确判别汽车的起步工况，有效避免了对驾驶员起步意图的误判，在改善汽车启动性能的同时，消除了车辆猛窜造成的事故隐患，提高了汽车的乘驾安全性。此外，本发明在怠速补偿量的计算过程中，充分考虑了发动机水温、大气压力、倒档与前进档等因素对起步性能的影响，这样就能够在高温、高原、高寒和倒车等环境条件下，进行精细的标定，从而实现驾驶性、经济型和安全性的最优化。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是计算怠速补偿量的原理图；
图2是本发明的流程图。
具体实施方式
参看图1、图2，本发明在起步工况的逻辑判别中，引入了高低位离合开关信号，只有在离合器完全脱离至半离合的过程中才判别处于起步工况，这样能够更加准确地判别实际的起步过程。在怠速补偿量的计算中，不仅考虑了发动机水温信号，还考虑了大气压力传感器信号和倒档信号，从而实现驾驶性、经济型和安全性的最优化。
怠速补偿量的产生过程如下：
当以下条件全部满足，起步功能模块判断当前车辆处于起步状态：
（1）高位离合开关信号为C1,其中C1表示离合器被踩下；
（2）低位离合开关信号为C2，其中C2表示离合器没有被踩到底；
（3）离合器处于松开离合的过程中；
（4）变速器档位信号为G，其中G表示变速器档位不在空档；
（5）车速小于车速限值U,其中0km/h≤U≤5km/h；
当以上条件任意之一不满足时，起步功能模块判断当前车辆不处于起步状态。
在起步功能模块判断出当前车辆处于起步状态后，若此时档位不处于倒档，起步功能模块根据大气压力传感器检测到的当前大气压力和水温传感器检测到的发动机水温，通过查阅预先存储的前进档状态下怠速偏移量随大气压力和发动机水温变化的MAP表（表1）得到目标怠速基础偏移量，此目标怠速基础偏移量再乘以根据车速信号和预先存储的怠速偏移量修正系数随车速变化的MAP表（表2）得到怠速偏移量修正系数，得到怠速补偿量，怠速补偿量输入给怠速控制功能模块。
在起步功能模块判断出当前车辆处于起步状态后，若此时档位处于倒档，起步功能模块根据大气压力传感器检测到的当前大气压力和水温传感器检测到的发动机水温，通过查阅预先存储的倒档状态下怠速偏移量随大气压力和发动机水温变化的MAP表（格式与表1类似，只是目标怠速基础偏移量的数值不同）得到目标怠速基础偏移量，此目标怠速基础偏移量再乘以根据车速信号和预先存储的怠速偏移量修正系数随车速变化的MAP表得到怠速偏移量修正系数，得到怠速补偿量，怠速补偿量输入给怠速控制功能模块。
表1：前进档状态下怠速偏移量随大气压力和发动机水温变化的MAP表
表2：怠速偏移量修正系数随车速变化的MAP表
表1里的目标怠速基础偏移量的值都是通过试验确定的，起步功能模块根据实际的发动机水温和大气压力查这张表，就可得出此时的目标怠速基础偏移量，如40度水温，1个大气压力时，查出来的目标怠速基础偏移量为220转/分。怠速偏移量修正系数的获得与此类似，其取值范围一般大于等于0，小于等于1。

Claims (7)

1.一种可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，其特征是，所述方法实时检测汽车的高位离合开关信号、低位离合开关信号、空档信号和车速信号，只有当检测到离合器处于完全脱离至半离合之间，且变速器档位不在空档，且车速不超过设定的阈值时，判定汽车处于起步工况，此时通过增加怠速补偿量调高发动机怠速，增大怠速控制器的输出扭矩值，进而提高发动机的输出扭矩，实现汽车的顺利起步；
当汽车处于起步工况时，怠速补偿量的确定方法如下：
a.在起步功能模块判断出当前车辆处于起步状态后，若此时档位不处于倒档，起步功能模块根据大气压力传感器检测到的当前大气压力和水温传感器检测到的发动机水温，通过查阅预先存储的前进档状态下怠速偏移量随大气压力和发动机水温变化的MAP表得到目标怠速基础偏移量，并将该目标怠速基础偏移量输入给怠速控制功能模块；
b.在起步功能模块判断出当前车辆处于起步状态后，若此时档位处于倒档，起步功能模块根据大气压力传感器检测到的当前大气压力和水温传感器检测到的发动机水温，通过查阅预先存储的倒档状态下怠速偏移量随大气压力和发动机水温变化的MAP表得到目标怠速基础偏移量，并将该目标怠速基础偏移量输入给怠速控制功能模块；
所述目标怠速基础偏移量在输入给怠速控制功能模块之前还应利用怠速偏移量修正系数进行修正，具体方法是：
起步功能模块根据当前车速信号，通过查阅预先存储的怠速偏移量修正系数随车速变化的MAP表得到怠速偏移量修正系数，然后将目标怠速基础偏移量与怠速偏移量修正系数相乘，得到怠速补偿量并将怠速补偿量输入给怠速控制功能模块；所述怠速偏移量修正系数的取值范围大于等于0，小于等于1。
2.根据权利要求1所述的一种可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，其特征是，所述车速信号通过车速传感器或CAN网络获得。
3.根据权利要求2所述的一种可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，其特征是，所述水温传感器安装在发动机出水口处。
4.根据权利要求3所述的一种可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，其特征是，所述大气压力传感器安装在发动机控制单元内。
5.根据权利要求4所述的一种可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，其特征是，所述高位离合开关信号由高位离合器开关测得，所述低位离合开关信号由低位离合器开关测得，高位离合器开关和低位离合器开关均安装在离合器踏板支架上。
6.根据权利要求5所述的一种可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，其特征是，所述空档信号由空档开关测得，所述空档开关安装在变速箱的壳体上。
7.根据权利要求6所述的一种可提高整车起步性能的发动机扭矩控制方法，其特征是，所述变速器倒档信号由发动机ECU从整车CAN总线上获得。
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