CN111806423B

CN111806423B - 降低发动机负载的方法及可读存储介质

Info

Publication number: CN111806423B
Application number: CN202010526197.8A
Authority: CN
Inventors: 王晓军
Original assignee: United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Current assignee: United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2022-06-28
Anticipated expiration: 2040-06-09
Also published as: CN111806423A

Abstract

本发明提供降低发动机负载的方法以及可读存储介质，通过当踏板需求扭矩大于扭矩阀值时，控制发电机的发电电压由目标电压降至第一标定值，以使所述发电机处于不发电状态，进而以降低所述发动机的负载；通过在所述发动机怠速状态下，若车辆的目标电器开启，则控制发送给所述发电机的最大励磁电流降至第二标定值，以使得所述发电机的发电电流减小，进而以降低所述发动机的负载。如此，便解决了现有技术无法有效降低车辆发动机负载的问题。

Description

降低发动机负载的方法及可读存储介质

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种降低发动机负载的方法及可读存储介质。

背景技术

现在很多的汽车主机厂，搭载汽油机发动机的整车项目，其挂在发动机轮系上的12V发电机，均由之前的普通发电机升级为了智能发电机(IGC，intelligent generatorcontroller)，IGC与电瓶的电量传感器(EBS)，均通过LIN线与电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)进行通讯。ECU可以根据EBS的SOC反馈，进行按需发电：当电瓶电量不足时，ECU通过LIN，将目标电压提高，让发电机发电；当电瓶电量充足时，ECU同样通过LIN传输命令给IGC，降低目标发电电压，让发电机不发电，以此降低发动机的负载，达到降低油耗的目的。在整个LIN系统中，ECU属于通讯的主节点，EBS和IGC属于通讯的从节点。

随着客户需求多元性的发展，有些主机厂的项目，希望搭载IGC后，不仅能实现按需发电来节油，而且能显著提高整车动力性，当前，汽车主机厂主要通过以降低发电机最大励磁电流的方式来降低发动机的负载，进而以提高整车动力性。但在实际过程中发现，在需要提高整车动力性的工况下，即使降低了发电机最大励磁电流，发动机的阻力也没有得到有效的降低。

另外，现有搭载IGC的车辆，当发动机处于怠速状态下时，大灯、汽车鼓风机等电器开启会对发动机怠速稳定性造成较大的冲击的问题。这会降低整车的NVH(噪声、振动与声振粗糙度)水平以及客户的感受。现有常规的解决方法包括：(1)根据电器信号来对电器的负载损失进行补偿；(2)提高怠速PID的调节强度，增加怠速扭矩储备。这两种都是被动的解决方法，即，开电器时，电器负载造成的阻力并未变化，且采用扭矩补偿或PID调节的方式来使怠速稳定，其调节具有滞后性，效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低发动机负载的方法及可读存储介质，以解决现有技术无法有效降低车辆发动机负载的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种降低发动机负载的方法，所述发动机给发电机提供动能，以使所述发电机能够发电，包括：

获取踏板需求扭矩；

判断所述踏板需求扭矩是否大于扭矩阀值；

若所述踏板需求扭矩大于扭矩阀值，则控制发送给所述发电机的目标发电电压降至第一标定值，以使所述发电机处于不发电状态，进而以降低所述发动机的负载。

可选的，在所述的降低发动机负载的方法中，所述降低发电机负载的方法还包括：

设置当所述踏板需求扭矩大于扭矩阀值时，整车加速标志位置位，以触发控制发送给发电机的目标发电电压降至为所述第一标定值。

可选的，在所述的降低发动机负载的方法中，在控制发送给发电机的目标发电电压降至为所述第一标定值后，若所述踏板需求扭矩恢复至小于扭矩阀值，则控制所述整车加速标志位在延迟设定时间后复位，以使所述发电机恢复至供电状态。

可选的，在所述的降低发动机负载的方法中，所述第一标定值为关于所述踏板需求扭矩和发动机转速的变量，所述降低发动机负载的方法还包括：

根据所述踏板需求扭矩和所述发动机转速，在预设的标定表中查询得到所述第一标定值。

可选的，在所述的降低发动机负载的方法中，所述标定表中，以所述踏板需求扭矩和所述发动机转速中的一个为X坐标，另一个为Y坐标，所述X坐标和所述Y坐标的点数随工况而调整。

对于搭载了IGC的车辆，车辆电器，尤其是功率相对较高的电器，例如汽车鼓风机、大灯等，受电瓶电压改变而变化，ECU检测到空调系统的鼓风机和大灯的打开信号时，可以给IGC发一个固定的目标发电电压，一般为14V，来使电瓶电压稳定，从而使鼓风机和大灯工作稳定。

基于同一思想，本发明还提供另一种降低发动机负载的方法，所述发动机给发电机提供动能，以使所述发电机能够发电，包括：

在所述发动机怠速状态下，若车辆的目标电器开启，则控制发送给所述发电机的最大励磁电流降至第二标定值，以使得所述发电机的发电电流减小，进而以降低所述发动机的负载。

可选的，在所述的另一种降低发动机负载的方法中，所述降低发电机负载的方法还包括：

设置当所述发动机处于怠速状态且所述目标电器开启时，开启信号置位，以触发控制发送给发电机的最大励磁电流降至所述第二标定值。

当所述电器开启信号置位超过标定时间时，恢复所述发电机的最大励磁电流至降至所述第二标定值之前的大小。

可选的，在所述的另一种降低发动机负载的方法中，所述降低发动机负载的方法还包括：控制发送给所述发电机的目标发电电压降至第三标定值，以使所述发电机的发电电流减小至使所述发电机处于不发电状态，进而以降低所述发动机的负载。

本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的降低发电机负载的方法，或如上所述的另一种降低发电机负载的方法。

发明人研究发现，通过降低发电机最大励磁电流之所以无法使发动机的阻力有效降低，这是因为：ECU是通过LIN协议将最大励磁电流发送给IGC，而LIN协议规定了ECU发给IGC的最大励磁电流限制值最小只能到2A，ECU发送2A励磁电流时，反馈的实际励磁电流也是2A左右，此时若目标发电电压为一较高值，例如为14V，则发电机依旧会处于发电状态，并不能有效降低发电机的实际阻力。因此，在本发明提供的一种降低发动机负载的方法中，获取踏板需求扭矩；判断所述踏板需求扭矩是否大于扭矩阀值；若所述踏板需求扭矩大于扭矩阀值，则控制发送给所述发电机的目标发电电压降至第一标定值，以使所述发电机处于不发电状态，进而以降低所述发动机的负载。即，相当于通过直接控制给发电机的目标发电电压的大小来使实际励磁电流及时发生变化，以此来降低发电机的负载，以提高整车动力性。

另外，在本发明提供的另一种降低发动机负载的方法中，在发动机怠速状态下，若车辆电器开启，则控制发送给所述发电机的最大励磁电流降至第二标定值，以使得所述发电机的发电电流减小，进而以降低所述发动机的负载。即，通过以直接降低发电机的最大励磁电流的方式来降低发动机的负载，相比于现有技术，不具有滞后性而且效果更佳，因此可保证发动机怠速稳定性。

进一步的，在所述的另一种降低发动机负载的方法中，在控制发送给所述发电机的最大励磁电流降至第二标定值时，控制发送给所述发电机的目标发电电压降至第三标定值，以使所述发电机的发电电流减小至使所述发电机处于不发电状态，进而可进一步提高发动机怠速稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种降低发动机负载的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的降低发电机负载的方法及可读存储介质作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

对于车辆而言，通过发动机给发电机提供动能，以使发电机能够发电，当发电机处于不发电状态时，发动机的扭矩阻力(负载)则会降低。因此，如前所述，现有技术中，采用根据踏板需求扭矩限制发电机的励磁电流的方式，来降低智能发动机的负载，以此来提高整车的动力性。具体的，其过程包括如下步骤：判断踏板需求扭矩是否大于阀值；当踏板需求扭矩大于阀值时，减小发送给发电机的励磁电流，从而使发电机的负载降低。

但发明人发现，通过限励磁电流来降低发动机的负载时，发电机的负载并不会明显下降，经过研究，进一步发现，这是由于：通过限励磁电流来降低发动机的阻力，其原理是给发电机控制系统一个最大励磁电流，然而这时候如果发送给发电机的目标发电电压没有改变，且为一较高值，发电机依然会按照需求的电压去发电，此时，发电机的负载并不会明显下降。

有鉴于此，如图1所示，本发明实施例提供一种降低发动机负载的方法，包括：获取踏板需求扭矩；判断所述踏板需求扭矩是否大于扭矩阀值；若所述踏板需求扭矩大于扭矩阀值，则控制发送给所述发电机的目标发电电压降至第一标定值，以使所述发电机处于不发电状态，进而以降低所述发动机的负载。

本发明实施例提供的降低发动机负载的方法相当于通过直接控制给发电机的目标发电电压的大小来使实际励磁电流及时发生变化，以此来降低发电机的负载，以提高整车动力性。

例如，若电瓶不充电时的电压为12.5V，如果设置所述第一标定值为12V，则发电机控制器将不会进行任何发电操作，此时发电机处于空转状态，故而发动机负载降低，整车动力性得以提高。

具体的，本发明提供的所述降低发动机负载的方法包括如下步骤：

S0，获取踏板需求扭矩；

S1，判断所述踏板需求扭矩是否大于扭矩阀值，若是，则执行S2，若否，则重复步骤S1；

S2，控制发电机的发电电压由目标电压降至第一标定值；

S3，判断踏板需求扭矩是否小于扭矩阀值，若否，则继续步骤S3。

另外，在进行步骤S0之前，还可作出如下设置：设置当所述踏板需求扭矩大于扭矩阀值时，整车加速标志位置位；以及，当所述整车加速标志位置位时，向所述发电机发送一标识信号，所述标识信号用于控制所述发电机的发电电压由目标电压降至标定值。即，通过整车加速标志位的变化来触发向所述发电机发出所述标识信号。

在做出如上设置后，相应的，在步骤S3中，若判断的结果为踏板需求扭矩小于扭矩阀值，较佳的，还可执行步骤S4，控制所述整车加速标志位在延迟设定时间后复位。设置整车加速标志位在延迟设定时间后复位，可以防止出现较快不停反复松踩油门时，目标电压也反复变化的情况。

在本实施例提供的降低发动机负载的方法中，所述第一标定值可为固定值，也可根据工况需求，呈动态变化。为此，可将所述第一标定值设为关于所述踏板需求扭矩和发动机转速的变量，进而，本实施例提供的所述降低发动机负载的方法还可包括：根据所述踏板需求扭矩和发动机转速，在预设的标定表中查询所述第一标定值。所述标定表中，以所述踏板需求扭矩和所述发动机转速中的一个为X坐标，另一个为Y坐标，所述X坐标和所述Y坐标的坐标点数可以根据工况而进行调整。

为了直观对比限励磁电流和降目标发电电压两种不同方式降低发电机负载阻力的效果，如表1所示，本发明研究人员将对发电机是否限励磁电流和是否降目标电压，组合成四种状态，来对比发电机的负载阻力。从表1可以看出，通过限制励磁电流，发电机的负载只能降1N.M左右，而通过降低目标发电电压的方式，可以将发电机的负载扭矩降低7N.M。

表1

如前所述，在通过扭矩补偿或PID调节的方式来使怠速稳定，其调节具有滞后性，效果较差。

有鉴于此，本发明实施例还提供另一种降低发动机负载的方法，包括：在所述发动机怠速状态下，若车辆的目标电器开启，则控制发送给所述发电机的最大励磁电流降至第二标定值，以使得所述发电机的发电电流减小，进而以降低所述发动机的负载。

即，通过以直接降低发电机的最大励磁电流的方式来降低发动机的负载，相比于现有技术，不具有滞后性而且效果更佳，因此可保证发动机怠速稳定性。

本实施例中，所述目标电器为大灯、鼓风机、风扇等用电需求量相对较高的大功率电器。

所述第二标定值例如为2A，当所述目标电器开启后，调整发送给发电机的最大励磁电流为2A，以使发电机的实际励磁电流得以减小，从而使发动机的负载降低。由于是直接通过电流的控制来使发动机的负载降低，因此更加高效。

本实施例提供的另一种降低发电机负载的方法还可包括：设置当所述发动机处于怠速状态且所述目标电器开启时，开启信号置位，以触发控制发送给发电机的最大励磁电流降至所述第二标定值。

所述目标电器在开启后，一般会持续一段时间，但限制励磁电流只能在开启大灯后的较短时间内，以保证智能电机可以正常发电，电瓶不会处于溃电状态。因此，在所述开启信号置位后，本实施例提供的另一种降低发电机负载的方法还包括：当所述开启信号置位超过标定时间时，恢复所述发电机的最大励磁电流至降至所述第二标定值之前的大小。所述标定时间例如可设置在4s左右。

如前所述，在通过降低发送给发电机的最大励磁电流降低发动机的负载时，如若发送给发电机的目标发电电压依然为一较高值，发电机依然会按照需求的电压去发电，此时，发电机的负载并不会明显下降，此时发动机怠速稳定性虽然会有所改扇，但可能改善效果不佳。

有鉴于此，在本实施提供的另一种降低发动机负载的方法中，还可进一步控制发送给所述发电机的目标发电电压降至第三标定值，以使所述发电机的发电电流减小至使所述发电机处于不发电状态，进而以降低所述发动机的负载。相对于仅通过最大激励电流的控制，通过目标发电电压的控制可进一步提高发动机怠速稳定性。

类似的，若电瓶不充电时的电压为12.5V，如果设置所述第三标定值为12V，则发电机控制器将不会进行任何发电操作，此时发电机处于空转状态，故而发动机怠速稳定性得以提高。

在实际过程中，大灯、汽车鼓风机等电器开启时，为了维持其性能稳定性，对其供电电压有一定要求，例如，一般要求，其供电电压在14V左右。因此，可根据客户需求及倾向性，对上述适用于发动机怠速状态下的降低发动机负载的方法进行设计。例如，若客户对发动机怠速状态下，大灯、汽车鼓风机等电器在开启后的稳定性能要求相对较高，则可仅通过降低最大激励电流至第二标定值，以使发动机的负载得到一定程度的降低，而若客户对发动机怠速稳定性要求相对较高，而可进一步通过降低目标发电电压至第三标定值，以使发电机不发电，从而使发动机的负载降低至最低水平。

研究表明，在所述目标电器开启时，如果不对最大励磁电流进行限制，发动机的转速可掉坑180转以上，而在对最大励磁电流进行限制后，可将发动机的转速掉坑值减小至30转以内，提高了整车的VNH表现。

另外，通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机程序的形式体现出来，该计算机程序可以存储在可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等。故而，本发明实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，本发明实施例或者实施例的某些部分所述的一种降低发动机负载的方法或另一种降低发动机负载的方法。

综上所述，本发明提供的降低发动机负载的方法及可读存储介质，解决了现有技术无法有效降低车辆发动机负载的问题。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims

1.一种降低发动机负载的方法，所述发动机给发电机提供动能，以使所述发电机能够发电，其特征在于，包括：

获取踏板需求扭矩；

判断所述踏板需求扭矩是否大于扭矩阀值；

2.如权利要求1所述的降低发动机负载的方法，其特征在于，所述降低发电机负载的方法还包括：

设置当所述踏板需求扭矩大于扭矩阀值时，整车加速标志位置位，当所述整车加速标志位置位时，向所述发电机发送一标识信号，所述标识信号用于触发控制发送给发电机的目标发电电压降至为所述第一标定值。

3.如权利要求2所述的降低发动机负载的方法，其特征在于，在控制发送给发电机的目标发电电压降至为所述第一标定值后，若所述踏板需求扭矩恢复至小于扭矩阀值，则控制所述整车加速标志位在延迟设定时间后复位，以使所述发电机恢复至供电状态。

4.如权利要求1所述的降低发动机负载的方法，其特征在于，所述第一标定值为关于踏板需求扭矩和发动机转速的变量，所述降低发动机负载的方法还包括：

5.如权利要求4所述的降低发动机负载的方法，其特征在于，所述标定表中，以所述踏板需求扭矩和所述发动机转速中的一个为X坐标，另一个为Y坐标，所述X坐标和所述Y坐标的坐标点数随工况而调整。

6.如权利要求1所述的降低发动机负载的方法，其特征在于，所述降低发动机负载的方法还包括：

7.如权利要求6所述的降低发电机负载的方法，其特征在于，所述降低发电机负载的方法还包括：

8.如权利要求7所述的降低发电机负载的方法，其特征在于，所述降低发电机负载的方法还包括：

当所述开启信号置位超过标定时间时，恢复所述发电机的最大励磁电流至降至所述第二标定值之前的大小。

9.如权利要求6～8任一项所述的降低发电机负载的方法，其特征在于，所述降低发动机负载的方法还包括：

控制发送给所述发电机的目标发电电压降至第三标定值，以使所述发电机的发电电流减小至使所述发电机处于不发电状态，进而以降低所述发动机的负载。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1～9中任一项所述的降低发电机负载的方法。