CN106762315A - 基于预判转速进行起动机启停起动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于预判转速进行启停起动的方法，包括：S1：获取起动机启停起动时发动机转速与时间关系的历史数据，根据所述历史数据提取二次起动所需的预判转速；S2：每当检测到发动机的转速达到所述预判转速后发出起动命令给所述起动机进行二次起动。该方法通过起动机历史的数据，拟合一条时间与转速的关系曲线，同时根据一般的滞后时间，跟该关系曲线获取预判转速，并控制起动机在发动机达到该预判转速时即可重新起动，使得发动机可以及时进行二次起动，避免了由于软件的命令传输、起动机与发动机间控制延迟等造成的启动滞后的问题，更精准的进行启停起动控制，提高了起动机的测试效率。

Description

基于预判转速进行起动机启停起动的方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机的起动机耐久测试技术领域，特别涉及一种基于预判转速进行起动机启停起动控制的方法。

背景技术

为了节约车辆的燃油消耗，汽车的发动机的自动启停控制技术被开放，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，并在车辆准备起步时自动启动发动机，已提供车辆驱动所需要的动力。在自动启停的过程中，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”。

现有的汽车起动机进行耐久测试时，耐久测试的次数为20万次或30万次，采集启动信号的电压、电流、转速、温度，判断其性能，通过历史数据曲线查看其衰减特性。

启停起动，如二次起动。该过程会对转速有要求，一般为350R，250R，50R，需要较为精准的获取二次起动时的转速。常规的先获取曲线，再根据曲线获得该几个转速以控制启停起动的过程是滞后的，即当获取了该转速在进行控制启停起动，此时信号的获取存在延后(获取到转速数据时转速已发生变化)，而现有的软件给出起动信号到硬件执行完成也存在滞后性。

由于现有的软件给出起动信号到硬件执行完成也存在滞后性。因此需要提前预测转速，以预判转速寻找提前发出起动信号的时间点进行起动信号的发送，从而更精准的进行启停起动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于预判转速进行起动机启停起动的方法，以解决现有的起动机测试时，对起动机的启停起动的控制过程存在较大的滞后性，不利于启停起动控制的问题。

本发明的第二目的在于提供一种基于预判转速进行起动机启停起动的方法，以实现根据历史数据寻找预判转速，以使系统在达到该预判转速后即可发出启停起动的启动指令，实现汽车的快速及时的二次起动。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于预判转速进行起动机启停起动的方法，包括以下步骤：

S1：获取起动机启停起动时发动机转速与时间关系的历史数据，根据所述历史数据提取二次起动所需的预判转速；

S2：每当检测到发动机的转速达到所述预判转速后发出起动命令给所述起动机进行二次起动。

较佳地，所述步骤S1中提取预判转速的过程包括：

S11：根据所述历史数据拟合获得一条历史数据的转速下降曲线；

S12：根据所述转速下降曲线提取预设起动转速对应的第一个下降沿的时间值作为参考时间；

S13：在所述下降沿上提取距离所述参考时间前Δt毫秒处转速下降曲线上的转速值，将该转速值设置为预判转速。

较佳地，所述步骤S12进一步包括：

S121：获取来自外部输入的预设起动转速；

S122：基于所述预设起动转速值寻找转速下降曲线上的对应时间点；

S123：根据所述对应时间点寻找位于所述转速下降曲线的上时间值最小的下降沿，将下降沿中的对应时间点作为参考时间。

较佳地，所述Δt毫秒为根据历史数据得到的转速由预判转速下降至预设起动转速的时间。

较佳地，所述步骤S2具体包括：

S21：判断当前的转速的加速度是否小于0，如是进入步骤S2；

S22：计算当前的与最大转速相关的最小转速N_min，

S23：判断所述最小转速N_min是否小于预设起动转速，如是，进入步骤S24；

S24：判断N_t是否小于预判转速，如是，发出起动命令。

较佳地，所述最小转速N_min按下式计算：

N_min＝N_t*A-N_f，

其中，N_t为当前时刻t对应的转速值，A为与最大转速相关的最小转速的比例常数，N_f为转速的修正常数；式N_min＝N_t*A-N_f为根据所述转速下降曲线提取的预设起动转速对应的若干各下降沿区间的最大转速及最小转速拟合得到的与最大转速有关的最小转速。

本发明方法具有以下有益效果：

通过起动机历史的数据，拟合一条时间与转速的关系曲线，同时根据一般的滞后时间，跟该关系曲线获取预判转速，并控制起动机在发动机达到该预判转速时即可重新起动，使得发动机可以及时进行二次起动，避免了由于软件的命令传输、起动机与发动机间控制延迟等造成的启动滞后的问题，更精准的进行启停起动控制，提高了起动机的测试效率。

附图说明

图1为本发明方法整体流程图；

图2为图1中步骤S1提取预判转速的流程图；

图3为图2中步骤S12的具体流程图；

图4为图1中步骤S2的具体流程图；

图5为一具体实例中发动机转速下降曲线示意图；

图6为对图5中发动机转速下降曲线初步分析示意图；

图7为对图6中曲线区域得到的与最大转速相关的最小转速拟合图；

图8为一具体实例中进行启停起动的控制流程图。

具体实施方式

为更好地说明本发明，兹以一优选实施例，并配合附图对本发明作详细说明，具体如下：

如图1所示，本实施例提供的一种基于预判转速进行起动机启停起动控制的方法，包括以下步骤：

S1：获取起动机启停起动时发动机转速与时间关系的历史数据，根据所述历史数据提取二次起动所需的预判转速；

S2：每当检测到发动机的转速达到所述预判转速后发出起动命令给所述起动机进行二次起动。

如图2所示，步骤S1中提取预判转速的过程包括：

S11：根据所述历史数据拟合获得一条历史数据的转速下降曲线；

S12：根据所述转速下降曲线提取预设起动转速对应的第一个下降沿的时间值作为参考时间；

S13：在所述下降沿上提取距离所述参考时间前Δt毫秒处转速下降曲线上的转速值，将该转速值设置为预判转速。

其中，如图3所示，步骤S12进一步包括：

S121：获取来自外部输入的预设起动转速；

S122：基于所述预设起动转速值寻找转速下降曲线上的对应时间点；

S123：根据所述对应时间点寻找位于所述转速下降曲线的上时间值最小的下降沿，将下降沿中的对应时间点作为参考时间。

本发明中的上述的Δt毫秒为根据历史数据得到的转速由预判转速下降至预设起动转速的时间。

如图4所示，步骤S2具体包括：

S21：判断当前的转速的加速度是否小于0，如是进入步骤S2；

S22：计算当前的与最大转速相关的最小转速N_min，

S23：判断所述最小转速N_min是否小于预设起动转速，如是，进入步骤S24；

S24：判断N_t是否小于预判转速，如是，发出起动命令。

这里最小转速N_min按下式计算：

N_min＝N_t*A-N_f，

其中，N_t为当前时刻t对应的转速值，A为与最大转速相关的最小转速的比例常数，N_f为转速的修正常数；式N_min＝N_t*A-N_f为根据所述转速下降曲线提取的预设起动转速对应的若干各下降沿区间的最大转速及最小转速拟合得到的与最大转速有关的最小转速。

下面以一具体实例说明上述方法的具体过程：

如图5所示，获取起动机启停起动时发动机转速与时间关系的历史数据，并将其拟合为一条转速下降曲线，该曲线中横坐标为时间，纵坐标为转速，曲线501为发动机转速下降曲线，曲线502即为起动机进行起动的转速曲线，可以看到每次起动机进行起动时，发送机的转速达到区间峰值时是存在一定的滞后性的。基于这种规律，本实例采用对该转速下降曲线(502)进行分析，以获取起动机起动与发动机达到目标转速之间的关系。

具体地，参见图6所示，根据一般的起动机需要的二次起动转速值，设置预设的需要进行二次起动的预设起动转速R为350r/s,则以该转速值为基准寻找曲线上的交叉点，得到点Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，则理论上当转速达到350r/s时即应该立即由起动机进行启动发动机，以进行二次起动，但由于起动机进行启动到发动机达到目标转速存在时间滞后性，因此，这里需要在转速还未达到350r/s时即应该发送二次起动命令。

取出转速下降曲线的3段下降的区域进行分析，分别为图6中的区间601、区间602及区间603，获取三个区间的最大转速分别为R_max1＝510，R_max2＝454，R_max2＝392，及最小转速分别为R_min1＝402，R_min2＝326，R_min2＝220，根据该三个区间的最大值及最小值数据，采用拟合的方式计算与最大转速有关的最小转速值的比例关系。参见图7所示，经拟合，与最大转速相关的最小转速的比例常数为1.5454，修正常数为382.5，两者关系为y＝1.5454x-382.5，其中，x轴为最大转速，y轴为最小转速。本实施例中为计算方便取比例常数为1.55，修正常数为380。

根据历史数据得到起动机起动发动机的滞后时间一般为5ms，而当发送机转速由430r/s下降到350r/s时一般也需要5ms，因此将该时间值作为寻找预判转速的参考时间。因此设置上述的Δt毫秒为根据历史数据得到的转速由预判转速(430r/s)下降至预设起动转速(350r/s)的时间。则进行启停起动的控制流程如图8所示：

S801：首先，获取当前的转速，计算当前的加速度N’＝N_t-N_t-1,这里的N_t为当前时刻t的转速，N_t-1为当前时刻t-1的转速，为提高精确度适应起动机应用需求，此处的时间t的单位为毫秒，及通过当前时刻的转速与前一毫秒的转速进行相减获取加速度的大小；

S802：然后判断加速度N’是否小于0，如是则当前为转速下降阶段，即曲线的下降沿；

S803：根据最大转速、最小转速间的关系，且比例常数A为1.55，修正常数N_f为380，当前的N_t计算对应的最小转速N_min＝N_t*A-N_f；

S804：判断N_min<350是否成立，若N_min小于预设起动转速(350r/s)，则该区间最低点大于预设起动转速，可以进入下一步S805，否则，若N_min大于预设起动转速(350r/s)，返回重新计算加速度；

S805：判断N_t<430是否成立，若是，则转速已经下降达到了预判转速(430r/s)需要进行启停起动了，防止滞后，因此直接进入下一步S806，否则，继续返回步骤S801；

S806：发出二次起动命令。

当然，在其他优选实施例中，预设起动转速(350r/s)在不同的测试试验要求下可设置为不同的值，如设置为250r/s，或-80r/s，则根据历史数据曲线得到对应的预判转速分别为360r/s及15r/s。其中，在特殊的实施例中，如当预设起动转速为-80r/s时可根据需要不再计算加速度及N_min，原因是此时曲线已进入最后一段的下降沿区间，发动机开始反转了。

上述的预设起动转速可根据需要设置为不同的需要的值，而Δt通过历史数据曲线即可得到，对不同参数、型号的起动机会有所不同。该历史数据曲线可以为对该起动机进行测试的历史留存数据，也可以为测试前对其进行试起动而得到的数据。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于预判转速进行起动机启停起动控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取起动机启停起动时发动机转速与时间关系的历史数据，根据所述历史数据提取二次起动所需的预判转速；

S2：每当检测到发动机的转速达到所述预判转速后发出起动命令给所述起动机进行二次起动。

2.根据权利要求1所述的基于预判转速进行起动机启停起动控制的方法，其特征在于，所述步骤S1中提取预判转速的过程包括：

S11：根据所述历史数据拟合获得一条历史数据的转速下降曲线；

S12：根据所述转速下降曲线提取预设起动转速对应的第一个下降沿的时间值作为参考时间；

S13：在所述下降沿上提取距离所述参考时间前Δt毫秒处转速下降曲线上的转速值，将该转速值设置为预判转速。

3.根据权利要求2所述的基于预判转速进行起动机启停起动控制的方法，其特征在于，所述步骤S12进一步包括：

S121：获取来自外部输入的预设起动转速；

S122：基于所述预设起动转速值寻找转速下降曲线上的对应时间点；

S123：根据所述对应时间点寻找位于所述转速下降曲线的上时间值最小的下降沿，将下降沿中的对应时间点作为参考时间。

4.根据权利要求2所述的基于预判转速进行起动机启停起动控制的方法，其特征在于，所述Δt毫秒为根据历史数据得到的转速由预判转速下降至预设起动转速的时间。

5.根据权利要求2所述的基于预判转速进行起动机启停起动控制的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21：判断当前的转速的加速度是否小于0，如是进入步骤S2；

S22：计算当前的与最大转速相关的最小转速N_min，

S23：判断所述最小转速N_min是否小于预设起动转速，如是，进入步骤S24；

S24：判断N_t是否小于预判转速，如是，发出起动命令。

6.根据权利要求5所述的基于预判转速进行起动机启停起动控制的方法，其特征在于，所述最小转速N_min按下式计算：

N_min＝N_t*A-N_f，

其中，N_t为当前时刻t对应的转速值，A为与最大转速相关的最小转速的比例常数，N_f为转速的修正常数；式N_min＝N_t*A-N_f为根据所述转速下降曲线提取的预设起动转速对应的若干各下降沿区间的最大转速及最小转速拟合得到的与最大转速有关的最小转速。