CN103726967A

CN103726967A - 发动机反复启停时的起动机控制方法

Info

Publication number: CN103726967A
Application number: CN201210388942.2A
Authority: CN
Inventors: 霍宏煜; 周磊; 王强; 关懿峰; 韦伦文; 刘凡
Original assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Current assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: CN103726967B

Abstract

本发明提供一种发动机反复启停时的起动机控制方法，属于汽车发动机的自动启停控制技术领域。在该控制方法中，确定环境温度与起动机的起动许可数、起动许可间隔的对应关系，根据环境温度对应得出起动许可数和起动许可间隔，基于起动许可数来判断起动机是否起动，并在不满足起动许可数判断条件的情况下，进一步判断起动机距上次起动时间是否大于或等于起动许可间隔，来决定是否允许起动机起动工作。该控制方法可以避免起动机过热的同时提高自动启停系统工作效率，并且容易实现、成本低。

Description

发动机反复启停时的起动机控制方法

技术领域

本发明属于汽车发动机的自动启停控制技术领域，涉及发动机的自动启停系统的起动机，尤其涉及在发动机反复启停时避免起动机过热的起动机控制方法。

背景技术

为了节约车辆的燃油消耗，汽车的发动机自动启停控制技术被开发，为发动机配置了相应的自动启停系统。自动启停技术是指，在车辆停止时自动切断发动机的燃油供给，使发动机停机以节省发动机怠速的燃油消耗，在车辆准备起步时自动启动发动机，以提供车辆驱动所需要的动力。在自动启停过程中，自动启停功能会使发动机反复地停机、启动，也即发动机会“反复启停”，这也将使自动启停系统中的起动机的工作频率大大增加。起动机是自动启停系统中的关键部件，因此，为了保护起动机，防止其在反复启停过程中因为长时间地频繁工作而过热损坏，起动机的工作频率需要控制在一定范围内。

为防止发动机的反复启停过程中发生起动机过热现象，现有技术的起动机控制方法包括有以下两种常用的方法：第一种，在起动机上安装温度传感器，检测到起动机温度高于预定的阈值后禁止起动机工作；第二种是把起动机的工作频率控制在一个固定频率（一般小于自动启停系统的最高工作频率）下。

但是，以上常用方法中均存在缺点或不足。在第一种方法中，温度传感器增加了成本，并且，在起动机上安装温度传感器通常比较困难。在第二种方法中，具有以下缺点：（1）第二种方法不允许启自动停系统在短时内频繁连续地启停工作，但是，实际上在一定范围的短时间段内，即使以大于该固定频率的方式工作，起动机工作时的热量并不会大量累积，在短时间内不会产生过热现象，也不会对起动机造成损坏；（2）固定阈值一般是在车辆工作在相对炎热的环境下测得，而车辆在凉爽或寒冷的环境工作时，该固定阈值限制了自动启停系统的工作效率。因此，第二种方法在某些情况下限制了自动启停系统的工作效率，进而导致车辆的燃油损耗的增加。

发明内容

本发明的目的之一在于，避免发动机自动反复启停过程因起动机过于频率地工作导致过热。

本发明的又一目的在于，降低发动机的自动启停系统的成本。

本发明的还一目的在于，提高发动机的自动启停系统的工作效率。

为实现以上目的或者其他目的，本发明提供一种发动机反复启停时的起动机控制方法，所述起动机设置于所述发动机对应的自动启停系统中，在所述方法中，首先确定环境温度与起动机的起动许可数、起动许可间隔的对应关系；其中，所述起动许可数是指所述自动启停系统以最高工作频率连续进行反复启停过程中、起动机温度从相应的环境温度升至大致警戒温度的时间范围内起动机的相应起动工作次数；其中，在基本等于警戒温度的条件下、起动机以所述起动许可间隔的时间间隔来起动工作时，起动机温度基本不再增加；

所述起动机控制方法进一步包括步骤：

S10，起动机温度基本等于环境温度时，起动机的起动记录数清零；

S20，根据所述对应关系，得出当前环境温度条件下的起动许可数和起动许可间隔；

S30，判断起动机的起动记录数是否小于或等于当前环境温度条件下的起动许可数，

如果起动记录数小于或等于当前环境温度条件下的起动许可数，则允许起动机起动工作，并且起动记录数自加一；

如果起动记录数大于当前环境温度条件下的起动许可数，进一步判断距上次起动时间是否大于或等于当前环境温度条件下的起动许可间隔；

如果判断为“是”，所述起动记录数自减一，并且所述距上次起动时间减去所述起动许可间隔，并返回所述步骤S20，

如果判断为“否”，不允许起动机起动工作，并返回所述步骤S20。

按照本发明一实施例的起动机控制方法，其中，确定环境温度与起动机的起动许可数的对应关系包括以下步骤：

使发动机自动启停系统以其最高工作频率反复启停工作；

记录起动机温度随时间的变化以及起动机的起动工作次数随时间的变化，直到起动机温度超过警戒温度；以及

标定出起动机温度基本等于警戒温度时所对应的起动工作次数，并将该标定的起动机工作次数定义为相应环境温度下的起动许可数。

进一步，多个环境温度条件下所对应的起动许可数被标定得出，根据多个环境温度与对应起动许可数确定环境温度与起动机的起动许可数的对应关系。

按照本发明又一实施例的起动机控制方法，其中，确定环境温度与起动机的起动许可间隔的对应关系包括以下步骤：

在一环境温度条件下，使起动机温度接近或基本等于警戒温度；

调整起动机起动工作的时间间隔以使起动机温度基本维持等于警戒温度；以及

将起动机温度基本维持等于警戒温度时所对应的时间间隔标定为当前环境温度下的起动许可间隔。

进一步，多个环境温度条件下所对应的起动许可间隔被标定得出，根据多个环境温度与对应起动许可间隔确定环境温度与起动机的起动许可间隔的对应关系。

本发明的技术效果是，该起动机的控制方法基于起动许可数来判断起动机是否起动，并在不满足起动许可数判断条件的情况下，进一步判断起动机距上次起动时间是否大于或等于起动许可间隔，来决定是否允许起动机起动工作；因此，不但可以实现起动机在短时间内以高工作频率工作并且不过热，还可以通过起动许可数和起动许可间隔来反映环境温度的变化，进而使其在环境温度降低情况下，起动机的可以不过热地工作更多次。该起动机的控制方法可以使发动机的自动启停系统工作效率更高，使用该自动启停系统的车辆油耗更低。并且，环境温度的检测也可以利用车辆上已经装有的环境温度传感器来实现，避免了在起动机上安装温度传感器，该控制方法容易实现且成本低。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1是按照本发明一实施例的起动机控制方法流程示意图。

图2是按照本发明一实施例的起动许可数的标定方法示意图。

图3是按照本发明一实施例的起动许可间隔的标定方法示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

下面的描述中，为描述的清楚和简明，并没有对图中所示的所有多个部件进行描述。附图中示出了多个部件为本领域普通技术人员提供本发明的完全能够实现的公开内容。对于本领域技术人员来说，许多部件的操作都是熟悉而且明显的。

图1所示为按照本发明一实施例的起动机控制方法流程示意图。在该实施例中，起动机用于启动发动机，其是发动机的自动启停系统的部件之一，在本发明中，起动机的具体类型不是限制性的。对于某一类型或者某一具体地的起动机，一般地具有相应的警戒温度（T_max），如果起动机温度超过警戒温度T_max，将可能导致起动机因过热而损坏，因此，起动机应尽量控制在小于或等于警戒温度T_max的条件下工作。图1所示实施例的控制方法流程用于发动机的反复启停过程中控制起动机的起动，以下结合图1对起动机的控制方法进行说明。

首先，步骤S110，起动机的起动记录数清零。其中，起动记录数用于记录T₁（T₁含义将在其后说明）时间段范围内起动机的起动次数（或工作次数）。在该实施例中，起动记录数清零时，起动机温度基本等于环境温度。进一步，步骤S120，计算当前环境温度下的起动机的起动许可数。

在该实施例中，起动许可数是指自动启停系统以最高频率（f_max）连续进行反复启停过程中、起动机温度从该环境温度升至大致警戒温度T_max时间范围内起动机的相应起动工作次数。因此，起动许可次数是与环境温度相关的，在环境温度越低的情况下，起动许可次数将越大，相反地，如果环境温度（T_ambient）越高，起动许可次数将越低。当然，起动许可数也与自动启停系统的最高工作频率f_max有关，如果f_max越大，起动机的起动工作频率也越快，温度达到T_max所需的时间也越短，进而有可能导致起动许可数减小。对于某一发动机的自动启停系统来说，其最高工作频率f_max通常是可以设定或提前确认的。

图2所示为按照本发明一实施例的起动许可数的标定方法示意图。在图2所示实施例中，在环境温度T_ambient一定的情况下，使发动机自动启停系统以其最高工作频率f_max反复启停工作，起动机也将以反复起动，记录起动机温度随时间的变化，以及起动机的起动工作次数随时间的变化，直到起动机温度超过警戒温度T_max。如图2（a）所示为起动机温度T_w随时间的变化示意图，如图2（b）所示为起动机工作次数随时间的变化示意图；大致在T₁时刻，起动机温度T_w基本等于或达到警戒温度T_max，对应标定出在T₁时刻的起动工作次数N_max，即为当前环境温度下的起动许可数。在环境温度不同的情况下，起动机温度T_w的变化趋势是不相同的，因此，不同环境温度下可以同样类推地相应得出不同的起动许可数。

根据以上图2所示实施例的方法，可以得出某一段环境温度范围（例如-50℃至50℃）内的多个起动许可数，每个环境温度对应试验得出相应的起动许可数，从而可以确定环境温度与起动机的许可数的对应关系。

进一步，步骤S130，计算当前环境温度下的起动机的起动许可间隔。

在该实施例中，在起动机温度接近警戒温度T_max的条件下、起动机以该起动许可间隔的时间间隔来起动工作时，起动机温度基本不再增加，因此，如果起动机的相邻的起动时间点之间的时间间隔大于或等于该起动许可间隔，则表面该起动过程基本不会对起动机温度产生升温影响，因此，有可能起动机是可以允许起动工作的。

图3所示为按照本发明一实施例的起动许可间隔的标定方法示意图。在图3所示实施例中，图3（a）所示为起动机温度随时间变化的示意图，图3（b）所示为起动机工作次数随时间的变化示意图；在某一环境温度条件下，自动启停系统工作以使起动机温度接近或等于警戒温度T_max，然后以调整时间间隔使自动启停系统工作，当起动机也以这个时间间隔进行工作时，起动机温度T_w基本维持在警戒温度T_max，起动机温度T_w基本没有上升或下降趋势，此时间间隔记为dt，即为当前环境温度下的起动许可间隔dt。在环境温度不同的情况下，起动机温度T_w的变化趋势是不相同的，为使起动机温度T_w基本维持在警戒温度T_max的时间间隔也不同，因此，不同环境温度下可以同样类推地得出不同的起动许可间隔。

需要理解的是，以上图2和图3所示的得出起动许可数、起动许可间隔的过程可以在汽车运行之前实验或计算得出，例如，对于某一型号的发动机所对应的某一型号的起动机，可以得出其不同环境下的起动许可数和起动许可间隔，确定环境温度与起动机的起动许可数、起动许可间隔的对应关系（例如查找对应表）；在汽车运行过程中，也即起动机的控制过程中，可以通过根据当前环境温度查找对应的方式对应得出起动许可数和起动许可间隔。环境温度与起动机的起动许可数、起动许可间隔的对应关系可以在汽车运行过程中多次重复地用来执行起动机的控制过程。在该对应关系事先确定好后，步骤S120和S130将变得简单（例如查找对应表即可计算得出起动许可数或起动许可间隔）。

需要说明的是，以上步骤S120和步骤S130之间的顺序关系不受本发明实施例限制，步骤S120和步骤S130之间的顺序可以调换或同步地执行。

进一步，步骤S140，判断起动记录数是否小于或等于起动许可数。如果判断为“是（Y）”，则进入步骤S151，允许自动启停系统继续工作，起动机也可以继续工作；如果判断为“否（N）”，则进入步骤S152，不允许自动启停系统继续工作，起动机也不能继续工作，从而防止起动机温度T_w大于警戒温度T_max。

进一步，步骤S160，判断起动机是否工作。一般地，从步骤S151进入步骤S160时，起动机判断为在工作。如果判断为“Y”，进入步骤S170，否则进入步骤S190。

进一步，步骤S170，起动记录数自增一。

进一步，步骤S180，距上次起动时间归零，重新开始计时。通过该步骤，在起动记录数小于或等于起动许可数时，距上次起动时间恒小于起动许可间隔，则即使进入步骤S190，恒判断为“否（N）”，返回步骤S120。

进一步，步骤S190，判断距上次起动时间是否大于或等于起动许可间隔。如果判断为“是（Y）”，则进入步骤S200，起动记录数自减一，此时，如果起动机的起动时间间隔（距上次起动时间间隔）大于或等于起动许可间隔，起动记录数将不记录该次起动。如果判断为“否（N）”，则进入步骤S120。在其他实施例中，在当前环境温度不发生变化的情况下，如果判断为“否”，也可以进入步骤S140。

进一步，步骤S210，距上次起动时间自减起动许可间隔。从而，为下一次判断距上次起动时间是否大于或等于多个起动许可间隔（起动机未工作的情况下）提供条件。

因此，通过以上控制方法过程，在起动记录数小于或等于当前环境温度的起动许可数的情况下，表示起动机温度低于警戒温度，其可以继续工作。而当起动记录数大于当前环境温度的起动许可数的情况下，如果距离上次起动时间大于或等于起动许可间隔，如果判断为是，表示该次起动不会致使起动机温度超出警戒温度，起动记录数自减一的情况下，有可能可以允许自动启停系统继续工作；距离上次起动时间越长，自动启停系统继续工作的可能性越大，起动机可以工作次数越多。

由于起动许可数并不是以固定频率来限定，从而，通过判断起动记录数是否小于或等于起动许可数来设置第一个起动条件，即使在短时间内以自动启停系统的最高工作频率起动起动机，起动机温度也不会超过警戒温度，其工作是安全的；进一步通过判断起动机的距上次起动时间是否大于或等于起动许可间隔来设置第二个起动条件，即使在起动机的起动记录数大于起动许可数的情形下，起动机也有可能继续起动工作且不超过警戒温度。并且，起动许可数和起动许可间隔均是基于环境温度条件得出，环境温度变低的情况下，起动许可数和起动许可间隔均可能增加，从而，在相对较低的环境温度条件下（例如冬天或相对寒冷的地方），可以允许起动机的更多次地起动工作。因此，在防止起动机过热（一致基本低于警戒温度）的情形下，使起动机起动工作次数更多，自动启停系统的工作效率提高，从而可以更好地节约车辆油耗。

并且，以上的判断过程并不是基于起动机上的温度传感器来完成，环境温度的检测也可以利用车辆上已经装有的环境温度传感器来实现，这样就避免了在起动机上安装温度传感器；同时，环境温度传感器也比在起动机上安装温度传感器容易。因此，该控制方法容易实现且成本低。

在本文中，“环境温度”是指起动机所处的周围环境的温度，其与大气气温相关，或者在某些情况下基本等于大气气温。

以上例子主要说明了本发明的发动机反复启停时的起动机控制方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims

1.一种发动机反复启停时的起动机控制方法，所述起动机设置于所述发动机对应的自动启停系统中，其特征在于，在所述方法中，首先确定环境温度与起动机的起动许可数、起动许可间隔的对应关系；其中，所述起动许可数是指所述自动启停系统以最高工作频率连续进行反复启停过程中、起动机温度从相应的环境温度升至大致警戒温度的时间范围内起动机的相应起动工作次数；其中，在基本等于警戒温度的条件下、起动机以所述起动许可间隔的时间间隔来起动工作时，起动机温度基本不再增加；

所述起动机控制方法进一步包括步骤：

2.如权利要求1所述的起动机控制方法，其特征在于，确定环境温度与起动机的起动许可数的对应关系包括以下步骤：

使发动机自动启停系统以其最高工作频率反复启停工作；

3.如权利要求2所述的起动机控制方法，其特征在于，多个环境温度条件下所对应的起动许可数被标定得出，根据多个环境温度与对应起动许可数确定环境温度与起动机的起动许可数的对应关系。

4.如权利要求1所述的起动机控制方法，其特征在于，确定环境温度与起动机的起动许可间隔的对应关系包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的起动机控制方法，其特征在于，多个环境温度条件下所对应的起动许可间隔被标定得出，根据多个环境温度与对应起动许可间隔确定环境温度与起动机的起动许可间隔的对应关系。