CN105986912A - 发动机自动起动的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种发动机自动起动的控制方法及发动机自动起动的控制装置，用于对搭载液力机械式自动变速箱的车辆发动机自动起停系统进行控制；所述方法包括：获取第一参数，所述第一参数包括制动主缸压力信号和制动踏板开度信号中的任意一种；在所述第一参数满足预设条件时，自动变速器控制系统允许发动机管理系统自动起动所述发动机。该方法可以有效减小发动机起动时车辆产生的冲击现象，提高车辆的驾驶性和舒适性。

Description

发动机自动起动的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，尤其涉及一种发动机自动起动的控制方法及发动机自动起动的控制装置。

背景技术

在遇到红灯或堵车时，发动机起动-停止(Start-Stop)控制系统可以使车辆自动熄火，从而节省车辆油耗和降低排放。在国家排放法规和车辆油耗的双重压力下，整车厂商通常会将Start-Stop系统装配在车辆上。

Start-Stop控制系统可以在发动机怠速时关闭发动机，当发动机停止运行后，Start-Stop控制系统将控制车辆不再消耗燃料和产生排放，常规的Start-Stop控制系统为一套控制车辆动力总成(主要包括发动机和自动变速器)起动和停止的系统，通过控制单元判断车辆的状态，例如，车辆在红灯、堵塞等停滞状态，Start-Stop控制系统控制发动机自动停止运行，自动变速器切断动力传递，而当驾驶员有起步需求，例如松开制动踏板或踩下油门踏板时，发动机立即重新起动，自动变速器同时响应发动机的重新起动请求，迅速地啮合离合器，保证舒适起步。

液力机械式自动变速器是一种机、电、液共同作用的复杂系统，因其技术的成熟和性能的可靠，被广泛的应用在各种车型中，但由于Start-Stop系统和自动变速器控制系统的各自特点，Start-Stop系统在整车应用中会出现车辆冲击、车辆起步相应慢等问题。

液力机械式自动变速器在正常工作中，需要提供一定的油压，来保证此时或下一时刻内部执行器的动作。在发动机正常工作中，发动机拖动液力机械式自动变速器油泵旋转，给液压系统提供系统压力。当发动机熄火时，油泵停止工作，液压系统因其泄漏的特点，不能长时间的保证离合器、制动器的结合或下一时刻的动作。

为了配合发动机Start-Stop控制系统的工作，又要满足液力机械式自动变速器自身工作的可靠性，液力机械式自动变速器需要装配电子油泵，来防止发动机熄火时液压动力的中断，通过装配电子油泵的液力机械式自动变速器和发动机Start-Stop控制系统一起可以实现车辆自动起停。

液力机械式自动变速器自身结构具有液力变矩器，可以使车辆在传动链连接状态实现发动机起动，但在车辆自动起动的过程中，容易出现车辆起动冲击、车辆起动响应慢等问题。

发明内容

本发明解决的问题是在传动链连接状态下，发动机自动起动时，车辆出现冲击的问题。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种发动机自动起动的控制方法，用于对搭载液力机械式自动变速箱车辆发动机的自动起停系统进行控制；包括：

获取第一参数，所述第一参数包括制动主缸压力信号和制动踏板开度信号中的任意一种；

在所述第一参数满足预设条件时，自动变速器控制系统允许发动机管理系统自动起动所述发动机。

可选的，所述预设条件为所述第一参数的值小于或等于第一阈值。

可选的，所述预设条件为所述第一参数的值的变化率大于或等于第二阈值。

可选的，所述发动机自动起动的控制方法还包括：在自动变速器的控制系统允许发动机管理系统自动起动所述发动机的工况下，若满足起动所述发动机的条件，发动机管理系统自动起动所述发动机。

可选的，所述制动主缸压力信号或制动踏板开度信号根据CAN总线采集的信号进行确定。

为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种发动机自动起动的控制装置，用于对搭载液力机械式自动变速箱车辆发动机的自动起停系统进行控制；包括：

参数获取单元，用于获取第一参数，所述第一参数包括制动主缸压力信号和制动踏板开度信号中的任意一种；

允许起动单元，用于在所述第一参数满足预设条件时，自动变速器控制系统允许发动机管理系统自动起动所述发动机。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

通过获取第一参数(所述第一参数包括制动主缸压力信号和制动踏板开度信号中的任意一种)，进而在所述第一参数的值满足预设条件时，自动变速器的控制单元允许发动机管理系统自动起动所述发动机的方法，可以有效减少车辆在传动链连接状态自动起动发动机时车辆出现的冲击现象，提高车辆的驾驶性和舒适性。

结合第一参数的值与第一阈值的关系或第一参数的值的变化率与第二阈值的关系，可以有效提前识别出驾驶员的起动意图，在满足预设条件时，即开始自动起动发动机，由于此时车辆制动系统还存在一定的制动压力，则在此工况下自动起动发动机，可以有效减少车辆的发动机起动时导致的冲击现象。

所述第一阈值和第二阈值可以根据不同的车辆通过试验数据进行标定，进而得到符合车辆实际性能的第一阈值和第二阈值，使得对于任何车辆都可以有效减少车辆在传动链连接状态自动起动发动机时车辆出现的冲击现象，提高车辆的驾驶性和舒适性。

附图说明

图1是本发明技术方案提供的发动机自动起动的控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的发动机自动起动的控制方法的流程示意图；

图3是本发明另一实施例提供的发动机自动起动的控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的车辆起动速度的峰值加速度的变化示意图；

图5是本发明实施例提供的发动机自动起动的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

现有技术中，在车辆处于传动链连接状态下，发动机自动起动时，车辆容易出现冲击的问题。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种发动机自动起动的控制方法，用于对使用发动机自动起动-停止系统的车辆的发动机自动起动进行控制。

图1是本发明技术方案提供的发动机自动起动的控制方法的流程示意图。

执行步骤S1，获取第一参数，所述第一参数包括制动主缸压力信号和制动踏板开度信号中的任意一种。

在车辆的发动机为Start-Stop控制系统时，若车辆处于传动链连接状态，在驾驶员松开制动踏板，发动机出现自动起动(auto start)工况时，为了避免此时发动机起动所引起的冲击问题，可以将车辆CAN信号中的制动主缸压力信号或制动踏板开度信号等引入到自动变速器控制系统(TCM)中，结合所述制动主缸压力信号或制动踏板开度信号的变化情况，实现对发动机自动起动进行控制。

在本申请文件中，将所述制动主缸压力信号或制动踏板开度信号称为第一参数。

执行步骤S2,在所述第一参数满足预设条件时，自动变速器控制系统允许发动机管理系统自动起动所述发动机。

可以预先设定预设条件，可以根据所述第一参数的值确定预设条件。在所述第一参数的值满足所述预设条件时，自动变速器控制系统允许发动机管理系统(EMS，Engine Management System)自动起动所述发动机。

可以根据所述第一参数的值设定相应的标定值，例如，对应所述第一参数的值的大小可以设定第一阈值，对应所述第一参数的值的变化率的大小可以设定第二阈值。所述第一阈值和第二阈值根据实验数据进行标定。所述预设条件相应可以设定为在所述第一参数的值小于第一阈值或所述第一参数的值的变化率大于第二阈值。在所述第一参数满足所述预设条件时，自动变速器控制系统应用允许EMS自动起动所述发动机。

该方法可以有效减少车辆在传动链连接状态自动起动发动机时车辆出现的冲击现象，提高车辆的驾驶性和舒适性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在车辆发动机为Start-Stop控制系统时，发动机的起动由EMS通过对进气、喷油和点火等控制，进而实现将发动机的动力进行输出，由于装配电子油泵的液力机械式自动变速器的自身特点，可以使得自动变速器的行星齿轮机构保持在1档的连接状态，即使得车辆处于传动链连接状态。在车辆处于传动链连接状态时，若驾驶员松开自动踏板，发动机出现自动起动工况，车辆的发动机提供动力源，该动力源通过液力变矩器和行星齿轮机构传递到自动变速器的输出轴，进而传递到车辆的驱动车轮。

上述发动机自动起动的工况下，车辆的动力可以通过如公式(1)所示出的动力学方程进行描述。

T₁·i_TC·i₁·i₀·η_T-T_f＝J·α (1)

其中，T₁表示发动机在此工况下的输出扭矩，i_TC表示液力变矩器的变矩比，i₁表示自动变速器1档的速比，i₀表示车辆的主减速器速比，η_T表示传动效率，T_f表示作用在车轮上的阻力矩，J表示车轮转动惯量，α表示角加速度。

本领域技术人员可以理解，为了减小车辆在自动起动时的冲击，可以通过减小公式(1)中所示出的角加速度α来实现。结合公式(1)中所示出的所有可以影响所述角速度α的变量进行考虑，由于在整车项目开发的后期过程中，更改传递到车轮驱动力相关的因素，需要大量的验证试验以及零部件的耐久试验的。例如更改公式(1)中所述示出的输出扭矩T₁、液力变矩器的变矩比i_TC等参数时，是需要大量的验证试验以及零部件的耐久试验的，相对而言，在公式(1)所示出的动力学方程中，通过增大车轮上的阻力矩T_f可以简单、有效实现减小角加速度α的目的，是解决车辆冲击的有效措施，可以有效达到减小车辆自动起动过程中的冲击度的目的。

通过引入第一参数，并通过设定对应所述第一参数的值的阈值，在车辆处于如上所述的自动起动的工况时，使车辆有一定的制动压力，实现增大作用在车轮上的阻力矩，从而减小车辆在自动起动时的冲击度。

所述第一参数可以为制动主缸压力信号和制动踏板开度信号中的任意一种，在本实施例中，以所述第一参数为制动主缸压力信号为例进行说明。

图2是本发明实施例提供的发动机自动起动的控制方法的流程示意图。

如图2所示，首先执行步骤S201，确定车辆处于发动机机自动停止后，驾驶员松开制动踏板的工况。

在发动机为自动Start-Stop控制系统时，在车辆满足自动停机条件后，例如，在车辆遇到红灯或堵车时，发动机自动Start-Stop控制系统会控制车辆实现自动停机熄火，但由于自动变速器装配有电子油泵，所以此时可以保持车辆处于传动链连接状态，若此时驾驶员松开制动踏板，则发动机进入自动起动工况。在此步骤中确定处于在发动机机自动停止后，驾驶员松开制动踏板的工况。

执行步骤S202，自动变速器控制系统从CAN总线接收制动主缸压力信号。

在驾驶员松开制动踏板后，制动主缸压力会不断降低，所述制动主缸压力值可以通过从CAN总线所得到的制动主缸压力信号进行获取，所述制动主缸压力信号可以通过压力传感器进行实时进行测量，实时得到制动主缸压力信号的具体压力值。

执行步骤S203，判断压力值是否小于或等于第一阈值。

所述第一阈值可以根据实验数据进行标定，例如针对车辆在发动机进入自动起动工况后所表现出的具体性能差异等，进行相应的设定。可以根据实验数据，得到在车辆的制动主缸压力小于所述第一阈值时，通常驾驶员的主要意图是重新起动发动机，且在车辆的制动主缸压力小于或等于所述第一阈值时，若在此时起动发动机，对车辆的冲击是较小的。所述制动主缸压力信号

若步骤S203的判断结果为“是”，则执行步骤S204；否则说明此时还不满足预设条件，需要返回执行步骤S202，继续接收制动主缸压力信号，对制动主缸压力信号进行监测。

步骤S204，自动变速器控制系统允许EMS起动发动机。

在制动主缸压力小于或等于预设的第一阈值时，确定此时满足预设条件，由于此时制动主缸压力信号仍然存在，车辆制动系统还存在一定的制动压力，如果此时执行发动机的自动起动功能，由于液压系统和制动执行器具有迟滞性，所以在发动机自动起动瞬间，作用在车轮上的阻力矩会比增大，进而可以有效发动机起动时对车辆的冲击。

所以在制动主缸压力小于或等于预设的第一阈值时，自动变速器控制系统应该允许EMS起动发动机。

执行步骤S205，若满足起动发动机的条件，则EMS自动起动发动机。

在TUC允许EMS自动起动发动机时，若当前发动机满足起动的条件，则EMS可以立即控制起动发动机。

根据当前车辆的实际的工况发动机起动的条件有多种，例如在车辆当前请求的档位大于或等于2档的时候，可以确定满足发动机起动的条件，此时由于自动变速器控制系统已允许EMS起动发动机，则EMS可以控制立即起动发动机。

发动机起动的条件还包括有自动变速器正处于换挡过程中、当前车速已经较高，制动踏板的位置处于0的位置等等情况，在车辆行驶的过程中，本领域技术人员可以确定车辆各种需要起动发动机起动的条件，具体需要起动发动机的条件在此不作具体限定。

在车辆满足起动发动机的条件，且通过步骤S204已确定自动变速器控制系统允许EMS起动发动机，则EMS可以立即控制起动发动机。

需要说明的是，在本实施例中，通过结合制动主缸压力与第一阈值的关系，进而实现对发动机自动起动的控制，在其他实施例中也可以以所述第一参数为制动踏板开度为例，进而根据实现数据预先设定对应车辆制动踏板开度的第一阈值，采用如本实施例所提供的类似的方法实现对发动机自动起动的控制。

在本实施例中，通过对制动主缸压力信号的监测，结合制动主缸压力与第一阈值的关系，可以有效提前识别出驾驶员的起动意图，在制动主缸压力信号满足预设条件时，即在制动主缸压力小于或等于预设的第一阈值时，自动变速器控制系统允许EMS自动起动发动机，若此时满足发动机起动的条件，则可以立即起动发动机，由于此时车辆制动系统还存在一定的制动压力，则在此工况下自动起动发动机，可以有效减少车辆在传动链连接状态自动起动发动机时车辆出现的冲击现象，提高车辆的驾驶安全性和舒适性。

进一步，所述第一阈值可以根据不同的车辆通过实现数据进行标定，进而得到符合车辆实际性能的第一阈值，使得对于任何车辆都可以有效减少车辆在传动链连接状态自动起动发动机时车辆出现的冲击现象。

在其他实施例中，也可以结合第一参数的值的变化率对发动机自动起动进行控制。

图3是另一实施例提供的发动机自动起动的控制方法的流程示意图。在本实施例中，具体结合制动主缸压力的变化率为例进行说明。

考虑到，在发动机为自动Start-Stop控制系统时，在车辆满足自动停止条件后，发动机自动Start-Stop控制系统会控制车辆实现自动停机熄火，此时保持车辆处于传动链连接状态，在此工况下，驾驶员迅速的松开制动和缓慢的松开制动，对应的驾驶员意图是不同的，所以在本实施例中引入制动主缸压力的变化率，作为自动变速器控制系统允许EMS实现起动的条件。

请参考图3，执行步骤S301，确定车辆处于发动机机自动停止后，驾驶员松开制动踏板的工况。

执行步骤S302，自动变速器控制系统从CAN总线接收制动主缸压力信号。

步骤S301和步骤S302请参考步骤S201和步骤S202。

执行步骤S303，获取制动主缸压力的变化率。

可以实时从CAN总线接收制动主缸压力信号，实时得到制动主缸压力信号的具体压力值，进而就可以得到制动主缸压力的变化率。

可以预先设定时间段的长度，根据在所述时间段内所获取到的制动主缸压力获取制动主缸压力在该时间段内的变化率。所述时间段可以根据车辆实际实验数据进行相应的设定。

执行步骤S304，判断变化率是否小于或等于第二阈值。

所述第一阈值可以根据实验数据进行标定，例如针对车辆在发动机进入自动起动工况后所表现出的具体性能差异等，进行相应的设定。

在主缸制动压力变化率大于或等于第二阈值时，反映出驾驶员应该是迅速松开制动，驾驶员的意图应该是：车辆要迅速起动，此时自动变速器控制系统应该允许EMS起动发动机。

所以若步骤S304的判断结果为“是”，则执行步骤S305；否则说明此时还没有满足预设条件，需要返回执行步骤S302，继续接收制动主缸压力信号，对制动主缸压力信号进行监测。

步骤S305，自动变速器控制系统允许EMS起动发动机。

在制动主缸压力的变化率大于或等于预设的第二阈值时，确定此时满足预设条件。

需要说明的是，在本实施例中确定制动主缸压力的变化率大于或等于预设的第二阈值时，可能存在在此时的工况下制动主缸压力可能并不是很小，例如并没有小于如上所述的第一阈值，即可能此时制动主缸压力可能大于如上对发动机起动控制过程中的第一阈值，则说明此时车辆制动系统中存在的制动压力会更大，则作用在车轮上的阻力矩也会更大，而此时由于驾驶员的意图为快速起动发动机，故在此工况实现自动起动发动机，对车辆造成的冲击会更小。

所以在制动主缸压力的变化率大于或等于预设的第一阈值时，自动变速器控制系统应该允许EMS起动发动机。

执行步骤S306，若满足起动发动机的条件，则EMS自动起动发动机。

在TUC允许EMS自动起动发动机时，若当前发动机满足起动的条件，则EMS可以立即控制起动发动机。

通过本实施例提供的发动机自动起动的控制方法，可以有效减少车辆在传动链连接状态自动起动发动机时车辆出现的冲击现象，图4为在实际工况下，车辆起动速度的峰值加速度的变化示意图。

图4中分别示出了现有技术中自动起动发动机时所得到的车辆起动速度的峰值加速度的变化示意曲线1和采用本实施例控制方法所得到的车辆起动速度的峰值加速度的变化示意曲线2。

在车辆实现自动起动时，在相同的实验条件下，例如，控制发动机对变速器传递相同的扭矩等，分别在未采用本实施例提供的控制方法和采用本实施例提供的控制方法的情况下获取车辆起动速度的峰值加速度，得到的结果如图4所示，采用本实施例提供的控制方法可以有效使车辆的峰值加速度，在某种实际工况下，从现有技术中车辆起动速度的峰值加速度G0为0174g减小到采用本实施例控制方法的车辆起动速度的峰值加速度G1为0.072g，明显减小了车辆的冲击。需要说明的是，本实施例中所示出的数据是结合实际工况所给出的具体数据，根据不同的工况得到的实验数据应该是不同的，这里列出相应的数据只是为了更直观地对本发明进行阐述，实验数据不做具体限定。

需要说明的是，在本实施例中，通过结合制动主缸压力的变化率与第二阈值的关系，进而实现对发动机自动起动的控制，在其他实施例中也可以以所述第一参数为制动踏板开度为例，进而根据实现数据预先设定对应车辆制动踏板开度的变化率的第二阈值，采用如本实施例所提供的类似的方法实现对发动机自动起动的控制。

在本实施例中，通过对制动主缸压力信号的监测，结合制动主缸压力的变化率与第二阈值的关系，可以有效提前识别出驾驶员的起动意图，在制动主缸压力信号满足预设条件时，即在制动主缸压力的变化率大于或等于预设的第二阈值时，自动变速器控制系统允许EMS自动起动发动机，若此时满足发动机起动的条件，则可以立即起动发动机，由于此时车辆制动系统还存在较大的制动压力，则在此工况下自动起动发动机，可以更加有效减少车辆在传动链连接状态自动起动发动机时车辆出现的冲击现象，提高车辆的驾驶安全性和舒适性。

对应上述发动机自动起动的控制方法，本发明实施例还提供一种发动机自动起动的控制装置。

图5是本发明实施例提供的发动机自动起动的控制装置的结构示意图，所述装置包括参数获取单元U11和允许起动单元U12。

所述参数获取单元U11，用于获取第一参数，所述第一参数包括制动主缸压力信号和制动踏板开度信号中的任意一种。

所述允许起动单元U12，用于在所述第一参数满足预设条件时，自动变速器控制系统允许发动机管理系统自动起动所述发动机。

所述装置还包括第一确定单元U13，用于确定所述预设条件为所述第一参数的值小于或等于第一阈值。

所述装置还包括第二确定单元U14，用于确定所述预设条件为所述第一参数的值的变化率大于或等于第二阈值。

所述装置还包括起动单元U15，用于在自动变速器的控制单元允许发动机管理系统自动起动所述发动机的工况下，若满足起动所述发动机的条件，发动机管理系统自动起动所述发动机。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种发动机自动起动的控制方法，用于对搭载液力机械式自动变速箱车辆发动机的自动起停系统进行控制；其特征在于，包括：

获取第一参数，所述第一参数包括制动主缸压力信号和制动踏板开度信号中的任意一种；

在所述第一参数满足预设条件时，自动变速器控制系统允许发动机管理系统自动起动所述发动机。

2.如权利要求1所述的发动机自动起动的控制方法，其特征在于，所述预设条件为所述第一参数的值小于或等于第一阈值。

3.如权利要求1所述的发动机自动起动的控制方法，其特征在于，所述预设条件为所述第一参数的值的变化率大于或等于第二阈值。

4.如权利要求1所述的发动机自动起动的控制方法，其特征在于，还包括：在自动变速器控制系统允许发动机管理系统自动起动所述发动机的工况下，若满足起动所述发动机的条件，发动机管理系统自动起动所述发动机。

5.如权利要求1所述的发动机自动起动的控制方法，其特征在于，所述制动主缸压力信号或制动踏板开度信号根据CAN总线采集的信号进行确定。

6.一种发动机自动起动的控制装置，用于对搭载液力机械式自动变速箱车辆发动机的自动起停系统进行控制；其特征在于，包括：

参数获取单元，用于获取第一参数，所述第一参数包括制动主缸压力信号和制动踏板开度信号中的任意一种；

允许起动单元，用于在所述第一参数满足预设条件时，自动变速器控制系统允许发动机管理系统自动起动所述发动机。

7.如权利要求6所述的发动机自动起动的控制装置，其特征在于，还包括：第一确定单元，用于确定所述预设条件为所述第一参数的值小于或等于第一阈值。

8.如权利要求6所述的发动机自动起动的控制装置，其特征在于，还包括：第二确定单元，用于确定所述预设条件为所述第一参数的值的变化率大于或等于第二阈值。

9.如权利要求6所述的发动机自动起动的控制装置，其特征在于，还包括：起动控制，用于在自动变速器的控制系统允许发动机管理系统自动起动所述发动机的工况下，若满足起动所述发动机的条件，发动机管理系统自动起动所述发动机。