CN112727619A - 一种低怠速发动机转速控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种低怠速发动机转速控制方法，涉及汽车电子技术领域，包括以下步骤：S1获取车辆和发动机状态信息，判断怠速提升条件是否为真，怠速提升条件包括：车速为零，发动机转速位于设定的转速区间内，手刹拉起；S2计时，达到时长设定值；S3执行怠速提升。本发明提供的方法，通过判断整车条件和发动机条件实现自动将发动机转速由低怠速提升，从而避免长时间低怠速运行给车辆带来的危害。

Description

一种低怠速发动机转速控制方法

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种低怠速发动机转速控制方法。

背景技术

有部分特殊车辆(如警车、房车、特勤车辆等)，需要停在某处长时间驻车，在驻车的过程中，执勤设备、车载空调、家用电器等需要通过发动机的运转来持续供电或输出做功，因此这部分车辆无法在驻点时将发动机熄火，而需要发动机长时间怠速运行(可能长达8个小时或以上)，但长时间的低怠速运行将给车辆带来以下危害：

1、易造成积碳：不论是对于汽油发动机还是柴油发动机，低怠速时进气量均较低，进气不足导致的燃烧恶化，引起积碳，造成车辆起动困难、加速无力、发动机异常抖动等问题；

2、影响发动机及其零部件的使用寿命：对于汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机，在发动机低转速时机油泵的泵油普遍不足，通常无法很好的保证发动机的良好润滑，带来内部件磨损加剧、增压器窜油、烧机油等一系列问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种低怠速发动机转速控制方法，通过判断整车条件和发动机条件实现自动将发动机转速由低怠速提升，从而避免长时间低怠速运行给车辆带来的危害。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种低怠速发动机转速控制方法，包括以下步骤：

S1获取车辆和发动机状态信息，判断怠速提升条件是否为真，所述怠速提升条件包括：

车速为零，

发动机转速位于设定的转速区间内，

手刹拉起；

S2计时，达到时长设定值；

S3执行怠速提升。

进一步地，所述怠速提升条件还包括PTO功能不工作。

进一步地，所述怠速提升条件还包括远程油门不工作。

进一步地，所述怠速提升条件还包括空调开关开启或关闭设置。

进一步地，所述怠速提升条件还包括蓄电池电压高于标定值。

进一步地，所述怠速提升条件还包括发动机水温位于设定的水温区间内。

进一步地，所述怠速提升条件还包括变速箱置于空挡、油门开度小于开度设定值、刹车未踩下以及离合未踩下。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明提供的低怠速发动机转速控制方法，通过判断手刹状态、车速等整车条件和转速等发动机条件，在条件满足时，若发动机低怠速运转超过一定的时间，则自动将发动机转速由低怠速提升，从而避免长时间的低怠速运行造成积碳和影响发动机及其零部件的使用寿命的问题。

2、本发明提供的低怠速发动机转速控制方法，整车条件(空调开关开启或关闭状态、蓄电池电压、手刹状态、变速箱空挡状态、刹车状态、离合状态、车速等)和发动机条件(转速、发动机水温、PTO工作状态、远程油门工作状态、油门开度等)等怠速提升条件所有信号，均为车辆和发动机上常规的信号，发动机控制器可以直接获取，并不需要增加额外的传感器或开关成本，节约使用成本。

3、本发明提供的低怠速发动机转速控制方法，空调开关开启或关闭状态、发动机转速区间、计时时长、PTO功能不工作、远程油门不工作、蓄电池电压标定值、发动机水温区间和油门开度设定值等怠速提升条件都是可以设置的，以适配不同车型、不同发动机应用场景的需要；而且空调开关开启或关闭状态、PTO功能不工作、远程油门不工作、蓄电池电压高于标定值，发动机水温位于设定的水温区间内等条件考虑到车型和发动机特殊应用场景的要求，在实际应用中，可根据应用场景确定是否启用这些条件而自由组合，让本方案应用范围广，可以覆盖所有种类的内燃机(柴油机、汽油机、气体机)和使用场景(执勤场景、作业场景、房车家用场景)。

附图说明

图1为本发明实施例流程示意图。

图2为本发明实施例整体实现示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施例并配合附图予以说明。

如图1所示，一种低怠速发动机转速控制方法，包括以下步骤：

S1获取怠速提升条件状态信息，判断怠速提升条件是否为真，所述怠速提升条件包括：

车速为零，

发动机转速位于设定的转速区间内，

手刹拉起；

上述三个条件，用于确认车辆处于原地静止且发动机已起动的状态，即正常驻车怠速状态。如车速为零、手刹拉起、发动机转速大于500rpm(本实施例转速区间设置为500-750rpm，发动机转速超过750rpm，表明司机准备开动车辆，在其它实施例中，可根据情况将转速区间设为其它值，以满足不同场景需要)时，可以认为车辆处于原地静止且发动机已起动状态即正常驻车怠速状态，避免车辆处于行驶状态，怠速提升会给该车辆或发动机带来安全风险；满足以上所有条件，执行S2；

S2计时，达到时长设定值，执行S3。S1中怠速提升条件都满足后，发动机不立即进行怠速提升，而是需要经过一个确认时间(本实施例，时长设定为10分钟，在其它实施例中，可根据情况将计时时长设为其它值，以满足不同场景需要)，确保以上的状态是稳定的、持续的，以免发生进入怠速提升后又马上因条件不满足又回到正常驻车怠速，然后又执行怠速提升，造成转速反复波动。如果计时过程中，S1中所述怠速提升条件有不满足情况发生，计时清零，返回S1；

S3执行怠速提升，发动机进入提升怠速运行状态。实现怠速提升有两种方法：

(1)直接给定一个发动机转速设定值，发动机切换到此转速运行；

(2)在现有的正常驻车怠速基础上加上一个偏差值，发动机转速在正常驻车怠速基础上作相应地提升。

本实施例采用方法(1)，在其它实施例中也可采用方法(2)。

作为优选方案，所述怠速提升条件还包括PTO(Power Take Off，一种控制发动机以恒定速度运行的功能)功能不工作。该条件用于确认车辆没有处于作业状态，PTO功能启用时，需要发动机定转速做功，不宜对发动机的怠速进行干预，否则将影响正常作业。

作为优选方案，所述怠速提升条件还包括远程油门不工作。该条件用于确认车辆没有处于作业状态，远程油门功能启用时，需要发动机定转速做功，不宜对发动机的怠速进行干预，否则将影响正常作业。

作为优选方案，所述怠速提升条件还包括空调开关开启或关闭设置。本实施例设置为“在空调开启时输出为真、空调关闭时输出为假”，在开启空调时允许执行怠速提升、空调关闭时不允许执行怠速提升。在其它实施例中，如果希望在关闭空调时允许执行怠速提升、空调开启时不允许执行怠速提升，也可以设置为“空调关闭时输出为真、空调开启时输出为假”。以上设置以满足不同使用场景的需求。

作为优选方案，所述怠速提升条件还包括蓄电池电压高于标定值(本实施例蓄电池电压标定值设置为25V，在其它实施例中，可根据应用场景需要，将标定值设为其它值)。该条件用于确定车辆自身的条件允许执行怠速提升，当蓄电池电压低于标定值、蓄电池亏电，不宜对怠速控制进行干预，以免蓄电池受到损害。

作为优选方案，所述怠速提升条件还包括发动机水温位于设定的水温区间内(本实施例发动机水温设定水温区间为30℃-95℃，在其它实施例中，可根据应用场景需要，将水温区间设为其它值)。该条件用于确定发动机自身的条件允许执行怠速提升当发动机水温过低过高时，不宜对怠速控制进行干预，以免发动机受到损害。

作为优选方案，所述怠速提升条件还包括：变速箱置于空挡、油门开度小于开度设定值(本实施例油门开度设定值设置为5％，在其它实施例中，可根据应用场景需要，将设定值设为其它值)、刹车未踩下以及离合未踩下。如发生挂挡(变速箱不置于空挡)，或踩下油门(油门开度大于或等于开度设定值)、或踩下刹车、或踩下离合时，此时可能是司机准备开动车辆，没必要提升怠速。这些条件在主动退出提升怠速状态时也常用，如果司机准备开动车辆，只需挂挡(变速箱不置于空挡)，或踩下油门(油门开度大于或等于开度设定值)、或踩下刹车、或踩下离合，发动机就退出提升怠速运行状态，回到正常驻车怠速运行状态。

发动机控制器通过空调开关获取空调开启或关闭状态信号，内置的电压模块获取蓄电池电压参数，手刹开关获取手刹状态信号，空挡开关获取变速箱空挡状态信号，刹车开关获取刹车状态信号，离合开关获取离合状态信号，车辆车速传感器或仪表报文获取车速信号等整车条件信号；通过曲轴、凸轮轴转速传感器获取发动机转速信号，水温传感器获取发动机水温信号，内置的PTO监测量获取PTO状态信号，内置的远程油门监测量获取远程油门工作状态信号，油门踏板位置传感器获取油门开度信号等发动机条件信号。

发动机控制器将采集到的条件信号和怠速提升条件作对比，如果为真，就开始计时，计时达到设定的时长设定值时就执行怠速提升，在执行怠速提升时，发动机控制器通过喷油器的喷油量闭环控制，实现转速相应提升。如果计时过程中，所述怠速提升条件有不满足情况发生，发动机控制器会将计时清零。

以上整车条件(空调开关开启或关闭状态、蓄电池电压、手刹状态、变速箱空挡状态、刹车状态、离合状态、车速等)和发动机条件(转速、发动机水温、PTO工作状态、远程油门工作状态、油门开度等)等怠速提升条件所有信号，均为车辆和发动机上常规的信号，发动机控制器可以直接获取，并不需要增加额外的传感器或开关成本，节约使用成本。

为更好的理解本发明，本实施例结合图2所示的整体实现示意图，进行应用场景说明如下：

有一辆配玉柴2.4L柴油机的执勤警车，已到达执勤地点停车，此时由于车辆上的执勤设备需要持续工作，需要通过发动机来持续的做功供电，以保证设备的正常运转。当车辆停稳后，发动机进行怠速运行，启动怠速提升功能后，发动机的控制器即开始对以上条件进行监测：车辆已位于原地，车速为零，车速条件满足；Y24的正常驻车怠速为700rpm(每个发动机的正常驻车怠速不一定一致，根据排量大小或需要一般设置为500rpm-750rpm不等)，转速条件满足；手刹拉起，发动机控制器确定该警车处于原地静止且发动机已起动状态，即正常驻车怠速状态。蓄电池电压25.8V(蓄电池电压标定值设置为25V)，电量充足，满足条件；发动机水温稳定在65℃(发动机水温设定水温区间为30℃-95℃)，满足条件。车辆位于原地，未踩下油门、油门开度为0(油门开度设定值设置为5％)，变速箱置于空挡(未挂挡)、刹车未踩下、离合未踩下，均满足条件，没有准备将警车驶离的想法。

警车一般不用定转速控制，因此本实施例不考虑PTO功能和远程油门功能的条件，在其它实施例应用场景中，比如水泥搅拌车、水泥泵车、垃圾车和汽车起重机等，发动机除驱动车辆行驶外，还用于其它作业，此时需要设置PTO、远程油门不工作，才能启动执行怠速提升。假设警车原地执勤时一直开启空调，已设置好开启空调时允许怠速提升，条件满足。

以上条件具备后，并不立即执行怠速提升，而是以上状态连续保持10分钟后(以上条件都满足后，发动机控制器会自动开始计时，时长设定值为10分钟)，发动机控制器确认以上状态是持续的、稳定的，再执行怠速提升，将发动机转速由700rpm提升至1000rpm或1200rpm，并保持提升怠速运行。在其它实施例中，提升的转速值可以通过机械可靠性试验得到，在这个转速下，既可以使油耗不增加太多，又可以较好的保证发动机的进气量和机油压力，从而避免上述造成积碳的问题和影响发动机及其零部件的使用寿命问题。如果在发动机计时或保持提升怠速运行的过程中，以上任何一个怠速提升条件不满足，发动机会退出相应的正在进行的动作，回复到正常驻车怠速700rpm。

当警车完成本次执勤，只需要进行踩油门、挂挡、踩离合、踩刹车中的任意一个操作(一般在车辆开走时至少要进行以上操作中的一种甚至多种方可)，退出提升怠速运行状态，发动机回复到正常驻车怠速700rpm。当然其它怠速提升条件不为真时，也会退出提升怠速运行状态，比如当发动机控制器检测到蓄电池电压不到25V，发动机控制将会自动发出指令，退出提升怠速运行状态，发动机回复到正常驻车怠速700rpm。

以上设置的各种数字只是为了说明本功能的用法的示例数值，实际使用中，这些值都是可以设置的，以适配不同车型、不同发动机的需要。

综上所述，本发明提供的一种低怠速发动机转速控制方法，通过判断整车条件(空调开关开启或关闭状态、蓄电池电压、手刹状态、变数器空挡状态、刹车状态、离合状态、车速等)和发动机条件(转速、发动机水温、PTO工作状态、远程油门工作状态、油门开度等)，在条件满足时，若发动机低怠速运转超过一定的时间，则自动将发动机转速由低怠速提升至一个合适转速，既可以使油耗不增加太多，又可以较好的保证发动机的进气量和机油压力，从而避免长时间的低怠速运行造成积碳和影响发动机及其零部件的使用寿命的问题。

本发明提供的低怠速发动机转速控制方法，整车条件(空调开关开启或关闭状态、蓄电池电压、手刹状态、变数器空挡状态、刹车状态、离合状态、车速等)和发动机条件(转速、发动机水温、PTO工作状态、远程油门工作状态、油门开度等)等怠速提升条件所有信号，均为目前车辆和发动机上常规的信号，发动机控制器可以直接获取，并不需要增加额外的传感器或开关成本，节约使用成本。

本发明提供的低怠速发动机转速控制方法，空调开关开启或关闭状态、发动机转速区间、计时时长、PTO功能不工作、远程油门不工作、蓄电池电压标定值、发动机水温区间和油门开度设定值等怠速提升条件都是可以设置的，以适配不同车型、不同发动机应用场景的需要；而且空调开关开启或关闭状态、PTO功能不工作、远程油门不工作、蓄电池电压高于标定值，发动机水温位于设定的水温区间内等条件考虑到车型和发动机特殊应用场景的要求，在实际应用中，可根据应用场景确定是否启用这些条件而自由组合，让本方案应用范围广，可以覆盖所有种类的内燃机(柴油机、汽油机、气体机)和使用场景(执勤场景、作业场景、房车家用场景)。

虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种低怠速发动机转速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1获取车辆和发动机状态信息，判断怠速提升条件是否为真，所述怠速提升条件包括：

车速为零，

发动机转速位于设定的转速区间内，

手刹拉起；

S2计时，达到时长设定值；

S3执行怠速提升。

2.根据权利要求1所述的一种低怠速发动机转速控制方法，其特征在于，所述怠速提升条件还包括PTO功能不工作。

3.根据权利要求1所述的一种低怠速发动机转速控制方法，其特征在于，所述怠速提升条件还包括远程油门不工作。

4.根据权利要求1所述的一种低怠速发动机转速控制方法，其特征在于，所述怠速提升条件还包括空调开关开启或关闭设置。

5.根据权利要求1所述的一种低怠速发动机转速控制方法，其特征在于，所述怠速提升条件还包括蓄电池电压高于标定值。

6.根据权利要求1所述的一种低怠速发动机转速控制方法，其特征在于，所述怠速提升条件还包括发动机水温位于设定的水温区间内。

7.根据权利要求1所述的一种低怠速发动机转速控制方法，其特征在于，所述怠速提升条件还包括变速箱置于空挡、油门开度小于开度设定值、刹车未踩下以及离合未踩下。

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