CN111894747A - 混动车辆发动机启动控制方法、系统及混动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混动车辆发动机启动控制方法、系统及混动车辆，涉及车辆领域。该方法包括：在处于纯电驱动模式，确定需要启动发动机的情况下：获取三元催化器的温度；确定所述温度是否低于起燃温度；在确定所述温度低于起燃温度的情况下，控制发动机启动并进入高怠速工况，在所述温度达到起燃温度的情况下，控制发动机参与驱动；或在处于油电混合驱动模式，确定需要停用发动机的情况下：获取发动机冷却液温度；确定发动机冷却液温度是否大于设定温度；在确定发动机冷却液温度不大于设定温度的情况下，控制发动机进入低怠速工况，并在发动机冷却液温度大于设定温度时，停用发动机。避免发动机冷机状态下直接输出扭矩导致发动机损伤的问题。

Description

混动车辆发动机启动控制方法、系统及混动车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体地涉及一种混动车辆发动机启动控制方法、系统及混动车辆。

背景技术

混合动力汽车(又称混动车辆)在一次行驶过程中，可能出现以纯电模式起步并行驶一段时间，或以纯电模式持续行驶较长时间后，车辆扭矩需求增大，需要发动机启动参与驱动的情况。由于此时发动机长时间未工作，仍处于冷机状态，若直接启动并参与驱动，则油耗会相当高，同时由于三元催化器温度低于起燃温度，使污染物的排放增加；此外，发动机于冷机状态下启动并直接输出扭矩时，其结构可能也会损伤。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种混动车辆发动机启动控制方法、系统及混动车辆，其中该方法在纯电驱动模式下，当发动机收到启动请求时，其不立即参与驱动，而是首先监测三元催化器的温度，若低于其起燃温度，则进入高怠速工况，快速建立起燃温度，之后发动机启动；和/或在油电混合驱动模式下，当发动机收到停用请求时，其不立即停止驱动，而是首先监测发动机冷却液温度，若不大于设定温度，则进入低怠速工况，在冷却液温度大于设定温度之后停用发动机。通过上述方案可以避免发动机冷机状态下直接输出扭矩导致发动机损伤的问题或确保发动机在下次启动时，能够处于正常工作温度范围内，以降低油耗减少排放。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种混动车辆发动机启动控制方法，所述方法包括：在所述混动车辆处于纯电驱动模式，确定需要启动发动机的情况下，执行以下操作：获取三元催化器的温度；确定所述三元催化器的温度是否低于起燃温度；以及在确定所述三元催化器的温度低于所述起燃温度的情况下，控制所述发动机启动并进入高怠速工况，在所述三元催化器的温度达到起燃温度的情况下，控制所述发动机参与驱动；或在所述混动车辆处于油电混合驱动模式，确定需要停用所述发动机的情况下，执行以下操作：获取发动机冷却液温度；确定所述发动机冷却液温度是否大于设定温度；以及在确定所述发动机冷却液温度不大于所述设定温度的情况下，控制所述发动机进入低怠速工况，并在所述发动机冷却液温度大于所述设定温度的情况下，停用所述发动机。

可选的，所述确定需要启动发动机的情况包括：获取车辆扭矩需求；以及在所述车辆扭矩需求大于所述纯电驱动模式的扭矩阈值上限的情况下，确定需要启动所述发动机。

可选的，所述确定需要停用所述发动机的情况包括：获取车辆扭矩需求；以及在所述车辆扭矩需求小于所述油电混合驱动模式的扭矩阈值下限的情况下，确定需要停用所述发动机；和/或在获取到制动信号的情况下，确定需要停用所述发动机。

可选的，所述方法还包括：在控制所述发动机参与驱动后，根据所述车辆扭矩需求向所述发动机分配扭矩，以进入所述油电混合驱动模式。

本发明实施例还提供一种混动车辆发动机启动控制系统，所述系统包括控制设备，所述控制设备包括相互连接的控制器和获取单元，所述获取单元用于获取三元催化器的温度和/或发动机冷却液温度，所述控制器用于根据所述获取单元获取的所述三元催化器的温度和/或所述发动机冷却液温度执行以下操作：在所述混动车辆处于纯电驱动模式，确定需要启动发动机的情况下，确定所述三元催化器的温度是否低于起燃温度，在确定所述三元催化器的温度低于所述起燃温度的情况下，控制所述发动机启动并进入高怠速工况，并在所述三元催化器的温度达到起燃温度的情况下，控制所述发动机参与驱动；或在所述混动车辆处于油电混合驱动模式，确定需要停用所述发动机的情况下，确定所述发动机冷却液温度是否大于设定温度，在确定所述发动机冷却液温度不大于所述设定温度的情况下，控制所述发动机进入低怠速工况，并在所述发动机冷却液温度大于所述设定温度的情况下，停用所述发动机。

可选的，所述确定需要启动发动机的情况包括：所述获取单元获取车辆扭矩需求；以及所述控制器在确定所述车辆扭矩需求大于所述纯电驱动模式的扭矩阈值上限的情况下，确定需要启动所述发动机。

可选的，所述确定需要停用所述发动机的情况包括：所述获取单元获取所述车辆扭矩需求；以及所述控制器在确定所述车辆扭矩需求小于所述油电混合驱动模式的扭矩阈值下限的情况下，确定需要停用所述发动机；和/或在获取到制动信号的情况下，确定需要停用所述发动机。

可选的，所述控制器还用于：在控制所述发动机参与驱动后，根据所述车辆扭矩需求向所述发动机分配扭矩，以进入所述油电混合驱动模式。

可选的，所述控制器包括：整车控制器VCU和行车电脑ECU。

本发明实施例还提供一种混动车辆，所述混动车辆包括上述中任一项所述的混动车辆发动机启动控制系统。

通过上述技术方案，在纯电驱动模式下，当发动机收到启动请求时，其不立即参与驱动，而是首先监测三元催化器的温度，若低于其起燃温度，则进入高怠速工况，快速建立起燃温度，之后发动机启动；和/或在油电混合驱动模式下，当发动机收到停用请求时，其不立即停止驱动，而是首先监测发动机冷却液温度，若不大于设定温度，则进入低怠速工况，在冷却液温度大于设定温度之后停用发动机。通过上述方案可以避免发动机冷机状态下直接输出扭矩导致发动机损伤的问题或确保发动机在下次启动时，能够处于正常工作温度范围内，以降低油耗减少排放。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是P2.5构造混合动力汽车的动力系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种混动车辆发动机启动控制方法的流程示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种混动车辆发动机启动控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种混动车辆发动机启动控制方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种混动车辆发动机启动控制系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

本发明提出一种用于混动车辆发动机启动控制方法，在纯电驱动模式下，当发动机收到启动请求时，其不立即参与驱动，而是首先监测三元催化器的温度，若低于其起燃温度，则进入高怠速工况，快速建立起燃温度，之后发动机启动并参与正常驱动；当扭矩需求降低，车辆重新转入纯电驱动时，判断发动机冷却液温度是否处于正常工作温度范围，并以此为据选择停机断油，或进入低怠速工况暖机，直至温度高于一定阈值。

本发明实施例针对P2.5构型的混合动力汽车设计，图1示出了P2.5构造混合动力汽车的动力系统的结构示意图。不限于此，本发明实施例也可以应用于拥有至少一个发动机、一个电机，且发动机与电机之间传动关系解耦的混合动力汽车。本发明通过协调控制上述情况下的发动机启动及停机的发动机冷却液温度值，减少发动机在恶劣条件下的工作时间，进一步降低发动机的油耗，减少污染物的排放。

实施例一

图2示出了本发明实施例一提供的一种混动车辆发动机启动控制方法的流程示意图，如图2所示，关于混动车辆发动机启动控制方法具体如下所示：

1.前置状态：

混动车辆运行于纯电驱动模式下，此时车辆扭矩需求较低，仅通过电机驱动车辆；电池SOC处于正常工作范围；实时监测三元催化器温度及发动

2.触发条件：

驾驶员深踩油门踏板，车辆扭矩需求增加，超过纯电驱动模式的扭矩阈值上限，需要发动机启动参与驱动，同时读取当前的三元催化器工作温度。

3.判断分支：

1)若三元催化器温度高于起燃温度，则发动机正常启动并参与驱动；

2)若三元催化器温度低于起燃温度，则控制发动机启动，并进入高怠速工况，使发动机工作温度迅速上升，此时发动机不参与驱动，车辆继续保持纯电驱动模式。持续监测三元催化器的温度，直至三元催化器的温度达到起燃温度时，再控制发动机参与驱动，并根据当前扭矩需求向发动机分配扭矩，以进入油电混合驱动模式。

实施例二

图3示出了本发明实施例二提供的一种混动车辆发动机启动控制方法的流程示意图，如图3所示，本发明实施例的混动车辆发动机启动控制方法具体如下所示：

混动车辆进入油电混合驱动模式后，可以认定混动车辆进入了扭矩需求较大的路况，后续行驶中发动机可能还会多次参与驱动。为了确保下一次发动机启动时处于正常工作温度范围内，且三元催化器温度高于起燃温度，需要对本次驱动过程结束后的发动机启停状态进行控制。其控制逻辑如下：

1.前置状态：

混动车辆运行于油电混合驱动模式下，此时车辆扭矩需求较高，电机与发动机同时驱动车辆；电池SOC处于正常工作范围；实时监测三元催化器工作温度及发动机冷却液温度；

2.触发条件：

1)油门踏板收回，车辆扭矩需求降低，小于油电混合驱动模式的扭矩阈值下限，进入纯电驱动模式；

2)油门踏板完全收回，踩下刹车踏板，车辆进入制动工况；

在满足上述触发条件中任一项的情况下，可以进行发动机停机请求，同时监测当前的三元催化器工作温度与发动机冷却液温度。

3.判断分支：

1)若发动机冷却液温度高于设定温度，控制发动机停机断油；

2)若发动机冷却液温度低于设定温度，则发动机不立即停机，而是进入低怠速工况，并断开离合器。持续监测发动机冷却液温度，直至发动机冷却液温度高于设定温度时，确认暖机完成，控制发动机停机断油。

上述控制方法用于调整在发动机停机时的发动机冷却液的温度，其目的是在发动机停机后，能够使得发动机冷却液温度达到设定温度，以确保发动机在下次启动时，能够处于正常工作温度范围内，可以降低油耗并减少排放。

实施例三

图4示出了本发明实施例三提供的一种混合动力汽车的发动机启动控制方法的流程示意图，如图4所示，关于混合动力汽车的发动机启动控制方法具体如下所示：

1.前置状态：

车辆运行于纯电驱动模式下，此时混动车辆扭矩需求较低，仅电机驱动车辆；电池SOC处于正常工作范围；实时监测三元催化器温度及发动机冷却液温度；

2.触发条件：

驾驶员深踩油门踏板，车辆扭矩需求增加，超过纯电驱动模式的扭矩阈值上限，需要发动机启动参与驱动，同时读取当前的三元催化器工作温度。

3.判断分支：

1)若三元催化器温度高于起燃温度，发动机正常启动并参与驱动；

2)若三元催化器温度低于起燃温度，则控制发动机启动，并进入高怠速工况，使发动机工作温度迅速上升，此时发动机不参与驱动，继续保持纯电驱动模式。持续监测三元催化器的温度，直至三元催化器的温度达到起燃温度时，再控制发动机参与驱动，并根据当前扭矩需求向发动机分配扭矩，进入油电混合驱动模式。

在混动车辆进入油电混合驱动模式后，可以认定混动车辆进入了扭矩需求较大的路况，后续行驶中发动机可能还会多次参与驱动。为了确保下一次发动机启动时处于正常工作温度范围内，且三元催化器温度高于起燃温度，需要对本次驱动过程结束后的发动机启停状态进行控制。其控制逻辑如下：

1.前置状态：

混动车辆运行于油电混合驱动模式下，此时车辆扭矩需求较高，电机与发动机同时驱动车辆；电池SOC处于正常工作范围；实时监测三元催化器工作温度及发动机冷却液温度；

2.触发条件：

1)油门踏板收回，车辆扭矩需求降低，小于油电混合驱动模式的扭矩阈值下限，进入纯电驱动模式；

2)油门踏板完全收回，踩下刹车踏板，车辆进入制动工况；

在满足上述触发条件中任一项的情况下，可以进行发动机停机请求，同时监测当前的三元催化器工作温度与发动机冷却液温度。

3.判断分支：

1)若发动机冷却液温度高于设定温度，控制发动机停机断油；

2)若发动机冷却液温度低于设定温度，则发动机不立即停机，而是进入低怠速工况，并断开离合器。持续监测发动机冷却液温度，直至发动机冷却液温度高于设定温度时，确认暖机完成，控制发动机停机断油。

上述控制方法用于调整在发动机停机时的发动机冷却液的温度，其目的是在发动机停机后，能够使得发动机冷却液温度达到设定温度，以确保发动机在下次启动时，能够处于正常工作温度范围内，可以降低油耗并减少排放。

图5示出了本发明实施例提供的一种混混动车辆发动机启动控制系统的结构示意图，如图5所示，该混动车辆发动机启动控制系统可以包括控制设备，所述控制设备还可以包括相互连接的控制器和获取单元，其中获取单元能够获取三元催化器的温度和/或发动机冷却液温度。

在一些可选实施例中，所述控制器包括整车控制器VCU和行车电脑ECU，所述VCU和ECU均可以通过CAN总线与车载控制系统连接，并通过获取单元获取三元催化器的温度数据和/或发动机冷却液的温度数据、油门踏板开合度、制动踏板开合度、扭矩需求等数据，进而进行相应比较计算。

在一些可选实施例中，所述获取单元可以与混动车辆中相应的温度传感器等传感器相连接，以获取由所述温度传感器采集的三元催化器的温度和/或发动机冷却液的温度，或者所述获取单元可以直接包括温度传感器，以采集三元催化器的温度和/或发动机冷却液的温度。

具体地，该混动车辆发动机启动控制系统可以采用上述任一实施例所述的混动车辆发动机启动控制方法进行相应控制：

在混动车辆处于纯电驱动模式，确定需要启动发动机的情况下，执行以下操作：

获取三元催化器的温度；

确定三元催化器的温度是否低于起燃温度；以及

在确定三元催化器的温度低于起燃温度的情况下，控制发动机启动并进入高怠速工况，在三元催化器的温度达到起燃温度的情况下，控制发动机参与驱动；或

在混动车辆处于油电混合驱动模式，确定需要停用发动机的情况下，执行以下操作：

获取发动机冷却液温度；

确定发动机冷却液温度是否大于设定温度；以及

在确定发动机冷却液温度不大于设定温度的情况下，控制发动机进入低怠速工况，并在发动机冷却液温度大于设定温度的情况下，控制发动机停机断油。

可选的，所述确定需要启动发动机的情况包括：

获取车辆扭矩需求；以及

在所述车辆扭矩需求大于所述纯电驱动模式的扭矩阈值上限的情况下，确定需要启动发动机。

可选的，所述确定需要停用发动机的情况包括：

获取所述车辆扭矩需求；以及

在所述车辆扭矩需求小于所述油电混合驱动模式的扭矩阈值下限的情况下，确定需要停用发动机；和/或

在获取到车辆制动信号的情况下，确定需要停用发动机。

可选的，所述方法还包括：

在控制发动机参与驱动后，根据所述车辆扭矩需求向发动机分配扭矩，以进入所述油电混合驱动模式。

该车辆发动机启动控制装置用于执行相应指令以实现如上述车辆发动机启动控制方法，其执行操作相同，在此不再赘述。

有关于本发明上述实施例提供的混动车辆发动机启动控制系统的具体细节及益处，可参阅上述针对本发明提供的混动车辆发动机启动控制方法的描述，于此不再赘述。

本发明实施例还提供一种混动车辆，该混动车辆可以包括上述任意实施例所述的混动车辆发动机启动控制系统。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种混动车辆发动机启动控制方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述混动车辆处于纯电驱动模式，确定需要启动发动机的情况下，执行以下操作：

获取三元催化器的温度；

确定所述三元催化器的温度是否低于起燃温度；以及

在确定所述三元催化器的温度低于所述起燃温度的情况下，控制所述发动机启动并进入高怠速工况，在所述三元催化器的温度达到起燃温度的情况下，控制所述发动机参与驱动；或

在所述混动车辆处于油电混合驱动模式，确定需要停用所述发动机的情况下，执行以下操作：

获取发动机冷却液温度；

确定所述发动机冷却液温度是否大于设定温度；以及

在确定所述发动机冷却液温度不大于所述设定温度的情况下，控制所述发动机进入低怠速工况，并在所述发动机冷却液温度大于所述设定温度的情况下，停用所述发动机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定需要启动发动机的情况包括：

获取车辆扭矩需求；以及

在所述车辆扭矩需求大于所述纯电驱动模式的扭矩阈值上限的情况下，确定需要启动所述发动机。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定需要停用所述发动机的情况包括：

获取车辆扭矩需求；以及

在所述车辆扭矩需求小于所述油电混合驱动模式的扭矩阈值下限的情况下，确定需要停用所述发动机；和/或

在获取到制动信号的情况下，确定需要停用所述发动机。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在控制所述发动机参与驱动后，根据所述车辆扭矩需求向所述发动机分配扭矩，以进入所述油电混合驱动模式。

5.一种混动车辆发动机启动控制系统，其特征在于，所述系统包括控制设备，所述控制设备包括相互连接的控制器和获取单元，所述获取单元用于获取三元催化器的温度和/或发动机冷却液温度，所述控制器用于根据所述获取单元获取的所述三元催化器的温度和/或所述发动机冷却液温度执行以下操作：

在所述混动车辆处于纯电驱动模式，确定需要启动发动机的情况下，确定所述三元催化器的温度是否低于起燃温度，在确定所述三元催化器的温度低于所述起燃温度的情况下，控制所述发动机启动并进入高怠速工况，并在所述三元催化器的温度达到起燃温度的情况下，控制所述发动机参与驱动；或

在所述混动车辆处于油电混合驱动模式，确定需要停用所述发动机的情况下，确定所述发动机冷却液温度是否大于设定温度，在确定所述发动机冷却液温度不大于所述设定温度的情况下，控制所述发动机进入低怠速工况，并在所述发动机冷却液温度大于所述设定温度的情况下，停用所述发动机。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述确定需要启动发动机的情况包括：

所述获取单元获取车辆扭矩需求；以及

所述控制器在确定所述车辆扭矩需求大于所述纯电驱动模式的扭矩阈值上限的情况下，确定需要启动所述发动机。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述确定需要停用所述发动机的情况包括：

所述获取单元获取所述车辆扭矩需求；以及

所述控制器在确定所述车辆扭矩需求小于所述油电混合驱动模式的扭矩阈值下限的情况下，确定需要停用所述发动机；和/或

在获取到制动信号的情况下，确定需要停用所述发动机。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于：

在控制所述发动机参与驱动后，根据所述车辆扭矩需求向所述发动机分配扭矩，以进入所述油电混合驱动模式。

9.根据权利要求5-8任一项所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：整车控制器VCU和行车电脑ECU。

10.一种混动车辆，其特征在于，所述混动车辆包括权利要求5-9任一项所述的混动车辆发动机启动控制系统。

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