CN110541765B - 一种发动机控制方法及发动机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种发动机控制策略及发动机控制系统，该发动机控制策略，当当前的发动机实际转速变化率大于预设的第一阈值并且当前的发动机进气压力变化率大于预设的第二阈值时，提高发动机目标转速并使发动机获得补偿扭矩。该发动机控制策略通过提高发动机目标转速，增加发动机的扭矩输出能力，并通过向发动机提供补偿扭矩，抵消整车附加给发动机的负载，由此改善了手动变速车辆的离合器结合性能，使起步和换挡过程平稳顺畅。并且，该发动机控制策略通过发动机实际转速变化率和发动机进气压力变化率来识别提高发动机目标转速和向发动机提供补偿扭矩的时机，使手动变速车辆无需安装离合器行程传感器即可实施该发动机控制策略。

Description

一种发动机控制方法及发动机控制系统
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机控制策略及发动机控制系统，用于改善手动变速器的结合性能。
背景技术
配备手动变速器的手动变速车辆，在车辆起步时以及换挡时，需要驾驶员先踩下离合器踏板，将离合器分离，使发动机和传动系脱开，再将变速器挂至相应挡位，然后逐渐松开离合器踏板，使离合器逐渐结合。
在离合器结合的过程中，发动机负载增大，使发动机实际转速下降或者有下降趋势。为了避免起步或挂挡时车辆熄火，需要驾驶员在逐渐地松开离合器，同时还要踩下油门踏板，以增加对发动机的燃料供给量，使发动机实际转速基本保持在稳定转速上。
踩下油门踏板的时机应该与离合器结合点基本一致。所谓离合器结合点即离合器开始与传动系结合但未完全与传动系结合的半联动时间。如果很快松开离合器，之后再踩下油门踏板，会发生车辆顿挫，影响驾驶和乘坐体验。
现有技术中，为了提高配备手动变速器的车辆的换挡和起步的平顺性，采用的方法是，设置离合器行程传感器，利用离合器行程传感器检测起步或换挡过程中离合器是否到达离合器结合点，当检测到离合器到达离合器结合点而油门没有变化时，自动控制车辆加大对发动机的燃料供给量。
现有技术中的采用的方法虽然能够解决上述起步、换挡顿挫的问题，但是，离合器行程传感器安装和调教较为麻烦，相对成本也较高，因而，目前，在大部分的手动变速车辆上，仍没有设置离合器行程传感器，从而无法通过现有技术中的方法规避起步、换挡顿挫的问题。
有鉴于此，如何开发一种发动机控制系统及控制策略，使其能够改善手动变速车辆的离合器结合性能，以规避起步、换挡顿挫的问题，且便于在手动变速车辆上推广实施，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机控制策略，当前的发动机实际转速变化率大于预设的第一阈值并且当前的发动机进气压力变化率大于预设的第二阈值时，提高发动机目标转速并使发动机获得补偿扭矩。
手动变化车辆起步和换挡过程中，离合器处于结合点时，整车附加给发动机一定的负载，使发动机实际转速下降，此时，本发明提供的发动机控制策略通过提高发动机目标转速，增加发动机的扭矩输出能力，并通过向发动机提供补偿扭矩，抵消整车附加给发动机的负载。由此，使手动变速车辆起步和换挡过程中发动机的实际转速基本保持在稳定转速上，从而改善离合器的结合性能，使起步和换挡过程平稳顺畅。
而且，本发明提供的发动机控制策略通过发动机实际转速变化率和发动机进气压力变化率来识别需要提高发动机目标转速和需要向发动机提供补偿扭矩的时机，即通过发动机实际转速变化率和发动机进气压力变化率来识别离合器结合点。如此设置，无需安装离合器行程传感器即可实施该发动机控制策略，从而使该发动机控制策略更易推广实施。
可选地，根据发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差实时计算得到中间补偿扭矩，所述中间补偿扭矩为发动机需要获得的所述补偿扭矩。
可选地，根据发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差实时计算出中间补偿扭矩；并根据发动机进气压力变化率、手动变速器所处的挡位实时计算出修正值；所述修正值乘以所述中间补偿扭矩为发动机需要获得的所述补偿扭矩。
可选地，当前的发动机实际转速大于当前的发动机目标转速与预设的第三阈值之和时，不再提高发动机目标转速并不再使发动机获得补偿扭矩。
可选地，离合器完全松开时，不再提高发动机目标转速并不再使发动机获得补偿扭矩。
本发明还提供一种发动机控制系统，所述发动机控制系统、一种发动机控制系统，所述发动机控制系统包括发动机控制器、发动机实际转速传感器和发动机进气压力传感器；所述发动机控制器包括第一模块，所述第一模块与所述发动机实际转速传感器以及所述发动机进气压力传感器通信，用于计算发动机实际转速变化率以及发动机进气压力变化率；
所述发动机控制器还包括第二模块，所述第二模块预设有第一阈值和第二阈值；发动机实际转速变化率大于所述第一阈值并且发动机进气压力变化率大于所述第二阈值时，所述第二模块提高发动机目标转速并使发动机获得补偿扭矩。
可选地，所述第二模块预设有：发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差、中间补偿扭矩这三者之间的第一对应关系；所述第一对应关系为以发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差为输入量，以所述中间补偿扭矩为输出量的二维 map图。
可选地，所述发动机控制系统还包括与所述第二模块通信的挡位传感器；所述第二模块还预设有：发动机进气压力变化率、手动变速器挡位、修正值这三者之间的第二对应关系；所述第二对应关系为以发动机进气压力变化率、手动变速器挡位为输入量，以所述修正值为输出量的二维map图；所述修正值乘以所述中间补偿扭矩为发动机需要获得的所述补偿扭矩。
可选地，所述第二模块预设有第三阈值；当前的发动机实际转速大于当前的发动机目标转速与预设的第三阈值之和时，所述第二模块不再提高发动机目标转速并不再使发动机获得补偿扭矩。
可选地，所述发动机控制系统还包括离合器顶位开关；所述离合器顶位开关用于在离合器完全松开时向所述第二模块发送触发信号，使所述第二模块接收到所述触发信号后不再提高发动机目标转速并不再使发动机获得补偿扭矩。
本发明提供的发动机控制系统，与上述发动机控制策略的有益效果基本一致，在此不再重述。
附图说明
图1为本发明提供的发动机控制策略一种具体实施例的控制流程示意图；
图2为本发明提供的发动机控制系统一种具体实施例的控制流程框图。
其中，图2中的附图标记说明如下：
01发动机，11发动机实际转速传感器，12发动机进气压力传感器，131第一模块，132第二模块，14挡位传感器，15离合器顶位开关。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明提供的发动机控制策略一种具体实施例的控制流程示意图。
如图1所示，本发明提供的发动机控制策略，当当前的发动机实际转速变化率大于预设的第一阈值并且发动机进气压力变化率大于预设的第二阈值时，提高发动机目标转速并使发动机01获得补偿扭矩。
手动变化车辆起步和换挡过程中，离合器处于结合点时，整车附加给发动机01一定的负载，使发动机实际转速下降，此时，本发明提供的发动机控制策略通过提高发动机目标转速，增加发动机01的扭矩输出能力，并通过向发动机01提供补偿扭矩，抵消整车附加给发动机 01的负载。由此，使手动变速车辆起步和换挡过程中发动机实际转速基本保持在稳定转速上，从而改善离合器的结合性能，使起步和换挡过程平稳顺畅。
而且，本发明提供的发动机控制策略通过发动机实际转速变化率和发动机进气压力变化率来识别需要提高发动机目标转速和需要向发动机01提供补偿扭矩的时机。实际上，需要提高发动机目标转速和需要向发动机01提供扭矩补偿的时机就在离合器处于离合器结合点时。因此，换句话说，就是本发明提供的发动机控制系统是通过发动机实际转速变化率和发动机进气压力变化率来识别离合器结合点的。如此设置，无需安装离合器行程传感器即可实施该发动机控制策略，从而使该发动机控制策略更易推广实施。
上述补偿扭矩可以通过以下两种方式得到：
第一种方式是根据发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差实时计算出中间补偿扭矩，以该中间补偿扭矩为发动机需要获得的补偿扭矩。
第二种方式是根据发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差实时计算出中间补偿扭矩，并根据发动机进气压力变化率、手动变速器所处的挡位实时计算出修正值；以该修正值和该中间补偿扭矩的乘积为发动机需要获得的补偿扭矩。
进一步的，如图1所示，本发明提供的发动机控制策略，当当前的发动机实际转速大于当前的发动机目标转速与预设的第三阈值之和时，不再提高发动机目标转速并不再使发动机01获得补偿扭矩。
进一步的，如图1所示，本发明提供的发动机控制策略，当离合器完全松开时，不再提高发动机目标转速并不再使发动机01获得补偿扭矩。
也就是说，当满足“当前的发动机实际转速大于当前的发动机目标转速与上述第三阈值之和”或者“离合器完全松开”这两个条件中的任一条件时，即不再提高发动机目标转速并不再使发动机01获得补偿扭矩。
请参考图2，图2为本发明提供的发动机控制系统一种具体实施例的控制流程框图。
如图2所示，本发明提供的发动机控制系统包括用于检测发动机实际转速的发动机实际转速传感器11、用于检测发动机进气压力的发动机进气压力传感器12以及发动机控制器。
该发动机控制器包括第一模块131，该第一模块131与上述发动机实际转速传感器11和发动机进气压力传感器12相互通信以获取发动机实际转速和发动机进气压力，并据此计算发动机实际转速变化率和发动机进气压力变化率。
并且，该发动机控制器还包括第二模块132。该第二模块132预设有上述用于标识发动机实际转速变化率的第一阈值以及上述用于标识发动机进气压力变化率的第二阈值。该第二模块132判断第一模块 131获取到的发动机实际转速变化率是否大于第一阈值以及判断第一模块131获取到的发动机进气压力变化率是否大于第二阈值，满足两个大于时，提高发动机目标转速并使发动机01获得补偿扭矩。
当第二模块132提高发动机目标转速并使发动机01获得补偿扭矩时，可以称第二模块132处于转速扭矩控制模式。
具体的，为实现上述第一种补偿扭矩得到方式，该第二模块132 预设有：发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差、中间补偿扭矩这三者之间的第一对应关系，使该第二模块132根据当前的发动机实际转速变化率、当前的发动机目标转速与当前的发动机实际转速之差对应出该中间补偿扭矩。
该第一对应关系具体可以是通过试验标定得到的以发动机实际转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差这两者为输入量，以中间补偿扭矩为输出量的二维map图。
具体的，为实现上述第二种补偿扭矩得到方式，发动机控制系统还包括挡位传感器14，该挡位传感器14与第二模块132通信，使第二模块132获取到手动变速器当前所处的挡位。
并且，该第二模块132还预设有：发动机进气压力变化率、手动变速器挡位、修正值这三者之间的第二对应关系，使第二模块132根据当前的发动机进气压力变化率和手动变速器当前所处的挡位对实时计算出修正值。
该第二对应关系具体可以是通过试验标定得到的以发动机进气压力变化率和手动变速器所处的挡位为输入量，以修正值为输出量的二维map图。
进一步的，上述第二模块132预设有上述标识发动机实际转速和发动机目标转速之差的第三阈值。该第二模块132判断发动机实际转速是否大于当前的发动机目标转速和上述第三阈值之和，大于时，第二模块132不再提高发动机目标转速并不再使发动机01获得补偿扭矩，即第二模块132退出转速扭矩控制模式。
进一步的，本发明提供的发动机控制系统还包括离合器顶位开关 15。当离合器完全松开时会触发该离合器顶位开关15，此时，该离合器顶位开关15向上述第二模块132发送触发信号。该第二模块132 接收到所述触发信号后不再提高发动机目标转速并不再使发动机01 获得补偿扭矩，即第二模块132退出转速扭矩控制模式。
也就是说，当满足“当前的发动机实际转速大于当前的发动机目标转速与上述第三阈值之和”或者“离合器完全松开”这两个条件中的任一条件时，第二模块132就退出转速扭矩控制模式。
以上对本发明所提供的发动机控制系统及发动机控制策略进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种发动机控制方法，用于改善手动变速车辆的离合器结合性能，其特征在于，当前的发动机实际转速变化率大于预设的第一阈值并且当前的发动机进气压力变化率大于预设的第二阈值时，提高发动机目标转速并使发动机获得补偿扭矩；
根据发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差实时计算得到中间补偿扭矩，所述中间补偿扭矩为发动机需要获得的所述补偿扭矩；
或者，根据发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差实时计算出中间补偿扭矩；并根据发动机进气压力变化率、手动变速器所处的挡位实时计算出修正值；所述修正值乘以所述中间补偿扭矩为发动机需要获得的所述补偿扭矩。
2.根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，当前的发动机实际转速大于当前的发动机目标转速与预设的第三阈值之和时，不再提高发动机目标转速并不再使发动机获得补偿扭矩。
3.根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，离合器完全松开时，不再提高发动机目标转速并不再使发动机获得补偿扭矩。
4.一种实现权利要求1-3任一项所述的发动机控制方法的发动机控制系统，其特征在于，所述发动机控制系统包括发动机控制器、发动机实际转速传感器(11)和发动机进气压力传感器(112)；所述发动机控制器包括第一模块(131)，所述第一模块(131)与所述发动机实际转速传感器(11)以及所述发动机进气压力传感器(112)通信，用于计算发动机实际转速变化率以及发动机进气压力变化率；
所述发动机控制器还包括第二模块(132)，所述第二模块(132)预设有第一阈值和第二阈值；发动机实际转速变化率大于所述第一阈值并且发动机进气压力变化率大于所述第二阈值时，所述第二模块(132)提高发动机目标转速并使发动机获得补偿扭矩；
所述第二模块(132)预设有：发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差、中间补偿扭矩这三者之间的第一对应关系；所述第一对应关系为以发动机转速变化率、发动机目标转速与发动机实际转速之差为输入量，以所述中间补偿扭矩为输出量的二维map图；或者，
所述发动机控制系统还包括与所述第二模块(132)通信的挡位传感器(14)；所述第二模块(132)还预设有：发动机进气压力变化率、手动变速器挡位、修正值这三者之间的第二对应关系；所述第二对应关系为以发动机进气压力变化率、手动变速器挡位为输入量，以所述修正值为输出量的二维map图；所述修正值乘以所述中间补偿扭矩为发动机需要获得的所述补偿扭矩。
5.根据权利要求4所述的发动机控制系统，其特征在于，所述第二模块(132)预设有第三阈值；当前的发动机实际转速大于当前的发动机目标转速与预设的第三阈值之和时，所述第二模块(132)不再提高发动机目标转速并不再使发动机获得补偿扭矩。
6.根据权利要求4所述的发动机控制系统，其特征在于，所述发动机控制系统还包括离合器顶位开关(15)；所述离合器顶位开关(15)用于在离合器完全松开时向所述第二模块(132)发送触发信号，所述第二模块(132)接收到所述触发信号就不再提高发动机目标转速并不再使发动机获得补偿扭矩。
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