CN113202675B - 发动机启动方法、发动机启动控制系统及混动工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机启动方法、发动机启动控制系统及混动工程机械，该启动方法包括：运行启动电机；启动电机运行预设时间后，获取启动电机的实际转速；若启动电机的实际转速大于等于额定转速，则利用启动电机输出转矩带动发动机启动；若启动电机的实际转速小于额定转速，则控制发电机逆向运行，利用发电机输出转矩带动发动机启动。本发明提供的一种发动机启动方法、发动机启动控制系统及混动工程机械，提出在发动机无法正常启动时，切换发电机的运行模式为逆向运行利用发电机带动发动机启动，可适用于高原高寒环境下燃油发动机的启动，实现发动机在不能正常启动环境下的顺利启动，且有利于降低整车质量和成本，以及提高发动机启动成功率。

Description

发动机启动方法、发动机启动控制系统及混动工程机械

技术领域

本发明涉及发动机启动技术领域，尤其涉及一种发动机启动方法、发动机启动控制系统及混动工程机械。

背景技术

一般燃油发动机启动系统工作原理为：驾驶员在按下启动按钮后，首先起动电动机运转，离合器闭合，分动箱动作，发电机在系统动力带动下运转，并产生三相交流电，交流电经过逆变器，又转换为直流电，给蓄电池充电。传统燃油发动机在高原高寒的工况下，氧气稀薄，燃油燃烧不充分，动力降低，且油品粘度增加，启动负载增大，容易出现启动困难的问题。

现在市场上，针对高原高寒的情况，一般采用辅助加热设施，发动机、供油系统及发电机组之间通过电加热管路连接，电子控制单元ECU采集温度传感器信号，根据环境温度数据查表得到最佳进气温度，电子控制单元ECU控制将进气加热至最佳温度，当进气出口端空气温度稳定后，发动机再开始启动；另外，有采用液压离合器的方法，在一定程度上增加启动成功率。

辅助加热的方法增加了启动的等待时间，并且增加了整车质量和成本；采用液压离合器的方案，仅能在一定程度上提高启动成功率，并且制造和维护成本高。

发明内容

本发明提供一种发动机启动方法、发动机启动控制系统及混动工程机械，用以解决或者至少部分的改善传统燃油发动机在高原高寒地区启动困难的问题，实现高原高寒地区发动机的顺利启动。

本发明提供一种发动机启动方法，该启动方法包括：运行启动电机；所述启动电机运行预设时间后，获取所述启动电机的实际转速；若所述启动电机的实际转速大于等于额定转速，则利用所述启动电机输出转矩带动所述发动机启动；若所述启动电机的实际转速小于额定转速，则控制发电机逆向运行，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动；其中，所述发动机与所述启动电机和所述发电机分别通过传动件连接，所述传动件用于控制所述发动机与所述启动电机之间以及所述发动机和所述发电机之间连接的建立和断开；初始状态下，所述发动机与所述启动电机之间建立连接，所述发动机和所述发电机之间断开连接。

根据本发明提供的发动机启动方法，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动之后还包括：获取所述发动机的实际转速；在所述发动机的实际转速达到目标转速后，控制所述发电机恢复正向运行。

根据本发明提供的发动机启动方法，若所述启动电机的实际转速小于额定转速，则控制发电机逆向运行，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动具体包括：

若所述启动电机的实际转速小于额定转速且大于等于预设转速，则断开启动电机与发动机的连接或对启动电机停止供电，控制所述发电机逆向运行，且控制所述发电机与发动机建立连接，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动；

若所述启动电机的实际转速小于预设转速，则控制启动电机与发动机保持连接，控制所述发电机逆向运行，且控制所述发电机与发动机建立连接，利用所述发电机和所述启动电机同时输出转矩带动所述发动机启动；

其中，预设转速小于额定转速。

根据本发明提供的发动机启动方法，控制所述发电机与发动机建立连接具体包括：在发电机的转速大于等于设定值后，控制发电机与发动机建立连接。

根据本发明提供的发动机启动方法，若所述启动电机的实际转速小于额定转速，则控制发电机逆向运行，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动具体包括：若所述启动电机的实际转速小于额定转速，获取所述启动电机的实际转矩以及所述发动机的实际转速；根据所述启动电机的实际转矩以及所述发动机的实际转速，获得所述发电机逆向运行带动所述发动机启动所需的目标转矩值；根据目标转矩值，控制所述发电机逆向运行。

根据本发明提供的发动机启动方法，根据所述启动电机的实际转矩以及所述发动机的实际转速，获得所述发电机逆向运行带动所述发动机启动所需的目标转矩值具体包括：根据所述启动电机的实际转矩以及所述发动机的实际转速，运用模糊控制，获得所述发电机逆向运行带动所述发动机启动所需的目标转矩值。

根据本发明提供的发动机启动方法，根据目标转矩值，控制所述发电机逆向运行具体包括：控制所述发电机逆向启动运行，并实时检测所述发电机的输出转矩实际值；调节控制所述发电机，使得输出转矩实际值达到目标转矩值。

根据本发明提供的发动机启动方法，在所述启动电机的实际转速大于等于额定转速，利用所述启动电机输出转矩带动所述发动机启动的步骤执行后还包括：获取所述发动机的实际转速；若所述发动机的实际转速小于目标转速，则控制所述发电机逆向运行，并控制发电机与发动机建立连接，以带动所述发动机启动。

本发明还提供一种用于执行上述任一项所述的发动机启动方法的发动机启动控制系统，所述发动机启动控制系统包括发动机、启动电机、传动件、动力电池组、发电机和控制模块，所述发动机与所述启动电机和所述发电机分别通过传动件连接，所述传动件用于控制所述发动机与所述启动电机之间以及所述发动机和所述发电机之间连接的建立和断开，所述发动机、启动电机、传动件、动力电池组、发电机分别和所述控制模块连接。

本发明还提供一种混动工程机械，所述混动工程机械包括发动机启动控制系统，所述混动工程机械为摊铺机、平地机、压路机或铣刨机

本发明提供的一种发动机启动方法、发动机启动控制系统及混动工程机械，提出在发动机无法正常启动时，通过切换发电机的运行模式为逆向运行利用发电机带动发动机启动，该方法可适用于高原高寒环境下燃油发动机的启动，可实现发动机在不能正常启动环境下的顺利启动，且该方法利用混动工程机械的现有部件，无需辅助加热设施，可减少启动等待时间，有利于降低整车质量和成本；另外，该启动方法相比采用液压离合器的方案，能提高发动机一次性启动成功率，并且降低制造和维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的发动机启动方法的流程示意图；

图2是本发明提供的发动机启动方法的整体流程示意图；

图3是本发明提供的发动机启动控制系统的结构示意图；

图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图4描述本发明的发动机启动方法、发动机启动控制系统及混动工程机械。

参考图1，本实施例提供一种发动机启动方法，其中发动机与启动电机和发电机分别通过传动件连接，所述传动件用于控制所述发动机与所述启动电机之间以及所述发动机和所述发电机之间连接的建立和断开；启动电机和发动机之间的传动件与发电机和发动机之间的传动件可以是不同的传动件，以便于独立分别控制启动电机和发动机之间以及发电机和发动机之间连接的建立或断开。初始状态下，所述发动机与所述启动电机之间建立连接，所述发动机和所述发电机之间断开连接。传统运行方式下，是运行启动电机，通过启动电机带动发动机转动至目标转速，完成启动。但在高原高寒的工况下，燃油燃烧不充分，动力降低，容易出现启动困难，启动不成功的情况。本实施例基于此提出一种发动机启动方法，该启动方法包括：运行启动电机；启动电机运行预设时间后，获取启动电机的实际转速；若所述启动电机的实际转速大于等于额定转速，则利用所述启动电机输出转矩带动所述发动机启动；若启动电机的实际转速小于额定转速，则控制发电机逆向运行，利用发电机输出转矩带动发动机启动。

即本实施例提供的发动机启动方法是先正常开启启动电机，以传统方式启动发动机；然后在启动电机运行预设时间后，检测启动电机此时能达到的实际转速；如果启动电机的实际转速大于等于即达到了额定转速，则控制启动电机与发动机保持连接，利用启动电机带动发动机启动；如果启动电机的实际转速小于即未达到额定转速，说明传统方式无法成功启动发动机，此时，则切换发电机逆向运行，利用发电机来带动发动机启动。发电机正向运行是以发电模式运行即输入动力输出电能，发电机逆向运行是以电动机模式运行即输入电能输出动力。且发电机逆向运行能够输出较大且稳定的转矩，因此受环境的影响较小，使得能够顺利启动发动机。

本实施例提供的一种发动机启动方法，提出在发动机无法正常启动时，通过切换发电机的运行模式为逆向运行利用发电机带动发动机启动，该方法可适用于高原高寒环境下燃油发动机的启动，可实现发动机在不能正常启动环境下的顺利启动，且该方法利用混动工程机械的现有部件，无需辅助加热设施，可减少启动等待时间，有利于降低整车质量和成本；另外，该启动方法相比采用液压离合器的方案，能提高发动机一次性启动成功率，并且降低制造和维护成本。

进一步地，该方法中预设时间具体可设为3秒、5秒、30秒或1分钟等，可根据传统运行方式下，启动电机能够顺利启动发动机的时间来设定，具体不做限定。例如，传统运行方式下，在发动机能够顺利启动时，启动电机一般10秒就能够顺利带动发动机达到目标转速即顺利启动；此时可设置预设时间为10秒，如果正常运行启动电机10秒后，启动电机的实际转速没有达到额定转速，则可判定启动电机不能正常启动发动机。

在上述实施例的基础上，进一步地，利用发电机输出转矩带动发动机启动之后还包括：获取发动机的实际转速；在发动机的实际转速达到目标转速后，控制发电机恢复正向运行。即在发电机逆向运行带动发动机启动时，可实时检测发动机的实际转速，在发动机的实际转速达到目标转速时，说明发动机已经顺利启动，此时，可恢复发电机以正向模式运行，恢复工程机械各部件的正常运行。发动机的实际转速达到目标转速即发动机的实际转速大于等于目标转速。

在上述实施例的基础上，进一步地，若启动电机的实际转速小于额定转速，则控制发电机逆向运行，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动具体包括：

若所述启动电机的实际转速小于额定转速且大于等于预设转速，则断开启动电机与发动机的连接或对启动电机停止供电，控制所述发电机逆向运行，且控制发电机与发动机建立连接，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动；

若所述启动电机的实际转速小于预设转速，则控制启动电机与发动机保持连接，控制所述发电机逆向运行，且控制发电机与发动机建立连接，利用所述发电机和所述启动电机同时输出转矩带动所述发动机启动；

其中，预设转速小于额定转速。

即发动机启动包括三种情况：一般情况下，启动电机启动发动机；特别情况下，发电机启动发动机；非常情况下，发电机和启动电机合力启动发动机。先利用启动电机带动发动机启动，若启动成功，则无需切换发电机运行模式，为正常启动情况。

若启动电机未启动成功，本实施例提出对启动电机所能达到的实际转速进行具体区分，若启动电机的实际转速距离额定转速差距不是太大，则可断开启动电机与发动机的连接即切断启动电机与发动机之间的转矩传递，也可对启动电机停止供电即这种情形下，启动电机与发动机可保持连接，但启动电机没有转矩输出，启动电机被动随着发动机转动，利用发电机逆向运行来带动发动机启动；若启动电机的实际转速距离额定转速的差距较大，则为了保证发动机能够顺利启动且提高启动效率，可控制启动电机与发动机保持连接，同时利用发电机逆向运行，且控制发电机与发动机同时建立连接，将启动电机和发电机的转矩同时施加于发动机来带动发动机启动。

该发动机启动方案提出了多种不同的启动情况，有利于合理控制各部件的运行以提高发动机启动的成功率。

在上述实施例的基础上，进一步地，若启动电机的实际转速小于额定转速，则控制发电机逆向运行，利用发电机输出转矩带动发动机启动具体包括：若启动电机的实际转速小于额定转速，获取启动电机的实际转矩以及发动机的实际转速；根据启动电机的实际转矩以及发动机的实际转速，获得发电机逆向运行带动发动机启动所需的目标转矩值；根据目标转矩值，控制发电机逆向运行。

本实施例提供的启动方法中，先以正常模式运行启动电机来带动发动机启动，不仅是为了在发动机能够正常启动时尽量正常启动以提高启动效率；同时在发动机不能正常启动时，还可通过启动电机启动发动机的操作步骤对发动机启动所需的转矩进行分析判断，进而可更有目标性的控制发电机逆向运行，以提高发电机带动发动机启动的成功率和稳定性。

具体的，先运行启动电机带动发动机启动，间隔预设时间后，若启动电机的实际转速没有达到额定转速，则可捕获该时刻启动电机输出的实际转矩以及在该实际转矩下发动机所能达到的实际转速。可通过该次启动电机对发动机的启动情况，对当前环境下发动机启动所需的转矩值进行预判分析，进而获得目标转矩值。目标转矩值即在输出转矩达到目标转矩值时才能顺利启动发动机。

在上述实施例的基础上，进一步地，根据启动电机的实际转矩以及发动机的实际转速，获得发电机逆向运行带动发动机启动所需的目标转矩值具体包括：根据启动电机的实际转矩以及发动机的实际转速，运用模糊控制，获得发电机逆向运行带动发动机启动所需的目标转矩值。

具体的，在获知启动电机启动发动机操作步骤中，启动电机输出的实际转矩以及发动机在该实际转矩下达到的实际转速的情况下，可根据发动机达到的实际转速与目标转速之间的比例以及启动电机输出的实际转矩，进而获得发动机启动即达到目标转速所需的目标转矩值。或者也可根据发动机的运行规律，根据发动机在启动电机输出的实际转矩下所能达到的实际转速，进而分析获得发动机达到目标转速所需的目标转矩值。目标转矩值是通过分析计算获得的理论值，用于对发电机的运行控制进行指导，以使得发电机的逆向运行更具目标性，提高逆向启动的稳定性和鲁棒性。本实施例中模糊控制的具体操作步骤不做限定，以能通过分析获得目标转矩理论值为目的，具体不做限定。

进一步地，发电机逆向运行带动发动机启动所需的目标转矩值具体为：发电机逆向运行单独带动发动机启动所需的目标转矩值；或者发电机逆向运行与启动电机同时带动发动机启动时发电机所需的目标转矩值。即在启动电机的实际转速小于额定转速且大于等于预设转速时，根据启动电机的实际转矩以及发动机的实际转速，获得发电机逆向运行单独带动发动机启动所需的目标转矩值；在启动电机的实际转速小于预设转速时，根据启动电机的实际转矩以及发动机的实际转速，获得发电机逆向运行与启动电机同时带动发动机启动时发电机所需的目标转矩值。

在上述实施例的基础上，进一步地，根据目标转矩值，控制发电机逆向运行具体包括：控制发电机逆向启动运行，并实时检测发电机的输出转矩实际值；调节控制发电机，使得输出转矩实际值达到目标转矩值。即运用直接转矩控制，使发电机输出逐渐逼近目标转矩值的转矩，平稳带动发动机达到额定转速。本实施例为了使发电机平稳带动发动机启动，逆向启动过程中对发电机采用直接转矩控制策略，以提高逆向启动系统中的稳定性和鲁棒性。即可控制发电机逆向运行，且直接根据发电机的输出转矩实际值对发电机的运行参数进行控制调节，使得发电机的输出转矩实际值达到目标转矩值，并以输出目标转矩值进行运行，有利于提高发动机启动的成功率以及稳定性。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种混动工程机械发动机启动方法还包括：在发动机达到目标转速后，切换动力电池组为蓄电池状态；其中，动力电池组为发电机的逆向运行以及启动电机的运行提供动力。参考图3，本实施例中混动工程机械设有动力电池组。该启动方法在反向启动时，动力电池组的直流电能作为系统启动的源动力，通过逆变器，转换为三相交流电传输给发电机，利用发电机大转矩的优势，带动发动机启动。

进一步地，动力电池组可为磷酸铁锂动力电池组。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图2，一种发动机启动方法中在所述启动电机的实际转速大于等于额定转速，利用所述启动电机输出转矩带动所述发动机启动的步骤执行后还包括：获取发动机的实际转速；若发动机的实际转速小于目标转速，则控制发电机逆向运行，并控制发电机与发动机建立连接，以带动发动机启动。在发动机正常启动步骤中，还有可能会出现启动电机的实际转速达到了额定转速，但发动机的实际转速没有达到目标转速，该种情况仍然是没有成功启动发动机。基于此，本实施例提出在启动电机的实际转速达到了额定转速时，则进一步检测获得发动机达到的实际转速；如果发动机达到的实际转速小于目标转速，则同样切换发电机为逆向运行，并控制发电机与发动机建立连接，利用发电机输出转矩来带动发动机启动。此时，在控制发电机逆向运行时，可保持启动电机与发动机的连接且持续运行启动电机，同时利用启动电机和发电机输出转矩来带动发动机启动。

该步骤通过对发动机实际转速的检测，可避免在启动电机的转速达标但仍然启动不成功的情况，有利于保证发动机的顺利启动。

进一步地，在启动电机的实际转速达到额定转速，但发动机的实际转速小于目标转速时，同样可根据启动电机输出的实际转矩以及该实际转矩下发动机达到的实际转速，分析获得目标转矩值，进而根据目标转矩值对发电机的逆向运行进行控制调节。同样可采用直接转矩控制方法来控制发电机的运行。

在上述实施例的基础上，进一步地，控制所述发电机与发动机建立连接具体包括：在发电机的转速大于等于设定值后，控制发电机与发动机建立连接。即在需要发电机逆向运行输出转矩以带动发动机启动时，可先控制发电机逆向启动，在发电机的转速达到设定值后，再控制发电机与发动机建立连接，有利于平稳的带动发动机启动。具体的，需要发电机逆向运行输出转矩以带动发动机启动的情形包括：启动电机的实际转速小于额定转速且大于等于预设转速时；所述启动电机的实际转速小于预设转速时；以及所述启动电机的实际转速大于等于额定转速，发动机的实际转速小于目标转速时。

下面对本发明提供的启动控制装置进行描述，下文描述的启动控制装置与上文描述的启动方法可相互对应参照。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供一种启动控制装置，该发动机启动控制装置包括：启动电机控制模块，用于运行启动电机；检测模块，用于启动电机运行预设时间后，获取启动电机的实际转速；控制模块，用于若启动电机的实际转速小于额定转速，则切换发电机逆向运行，利用发电机输出转矩带动发动机启动。

进一步地，发动机启动控制装置还包括转矩检测模块和发动机转速检测模块；转矩检测模块用于获取启动电机输出的实际转矩；发动机转速检测模块用于获取发动机的实际转速。控制模块还用于在发动机的实际转速达到目标转速后，切换发电机恢复正向运行。

控制模块还用于若启动电机的实际转速小于额定转速，根据启动电机的实际转矩以及发动机的实际转速，获得发电机逆向运行带动发动机启动所需的目标转矩值；并根据目标转矩值，控制发电机逆向运行。控制模块具体用于运用模糊控制，获得发电机逆向运行带动发动机启动所需的目标转矩值。

转矩检测模块还用于获取发电机的输出转矩实际值。控制模块具体用于切换发电机逆向启动运行，调节控制发电机，使得输出转矩实际值达到目标转矩值。

控制模块还用于控制动力电池组为发电机的逆向运行提供动力；并在发动机达到目标转速后，切换动力电池组为蓄电池状态。控制模块还用于在启动电机的实际转速达到额定转速，且发动机的实际转速小于目标转速时，切换发电机逆向运行，利用发电机输出转矩带动发动机启动。

进一步地，参考图3，本实施例提供一种发动机启动控制系统，用于执行上述任一实施例提供的发动机启动方法，所述发动机启动控制系统包括发动机、启动电机、传动件、动力电池组、发电机和控制模块，所述发动机与所述启动电机和所述发电机分别通过传动件连接，所述传动件用于控制所述发动机与所述启动电机之间以及所述发动机和所述发电机之间连接的建立和断开，所述启动电机和所述发电机分别与所述动力电池组连接，所述发动机、启动电机、传动件、动力电池组、发电机分别和所述控制模块连接。启动电机和动力电池组之间还设有调压结构，用于调节动力电池组输送至启动电机的电压。动力电池组需要降压后给启动电机供电，不能直接给启动电机供电。

所述控制模块用于运行启动电机并在启动电机运行预设时间后的实际转速小于额定转速时切换发电机逆向运行，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动。该控制模块还可实现上述任一实施例提供的控制模块的功能，此处不再赘述。

进一步地，传动件为内置离合器的分动箱。传动件用于控制发动机和启动电机之间的连接和断开；传动件也用于控制发动机和发电机之间的连接和断开。启动电机和发动机之间的传动件与发电机和发动机之间的传动件可以是同一个传动件，也可以是不同的传动件，以便于独立分别控制启动电机和发动机之间以及发电机和发动机之间连接的建立或断开为目的，具体不做限定。

具体的，一种发动机启动控制系统包括启动电机、分动箱、电磁离合器、发动机、发电机、逆变器和动力电池组；发动机通过电磁离合器与分动箱连接，分动箱分别与启动电机和发电机连接，发电机通过逆变器与动力电池组连接。参考图2和图3，系统采用磷酸铁锂动力电池替代传统的铅酸蓄电池，当检测到启动无法达到额定转速，或者发动机无法达到额定转速，则控制系统切换为逆向启动模式。逆向启动回路由动力电池组、逆变器、发电机(逆向启动时作为电动机使用)、分动箱、电磁离合器、启动电动机组成。启动初期采用模糊控制，获取逆向启动的目标转矩值。发电机输出转矩经过分动箱和电磁离合器，平稳带动发动机达到额定转速。

该启动系统的具体操作为：按下启动按钮；检测并判定起动电机状态，是否能达到启动额定转速；无法正向成功启动时：检测启动电机的输出转矩、检测发动机转速；运用模糊控制，得到逆向启动时发电机直接转矩控制的转矩给定值即目标转矩值；请求动力电池组为供电模式；请求发电机为电动机模式启动，并采用直接转矩控制；请求电磁离合器闭合；检测发动机转速。当发动机达到额定转速时，接收发动机启动成功标志位；动力电池组停止能量输出；请求发电机恢复为正向模式进行发电；启动完成，系统恢复正向常规运转。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例提供一种混动工程机械，所述混动工程机械包括上述发动机启动控制系统，所述混动工程机械为摊铺机、平地机、压路机或铣刨机。

进一步地，混动工程机械还包括负载系统，可具体设置液压泵与分动箱连接，用于在发动机启动后通过分动箱带动液压泵运行；发电机在正向运行时，可输出电能，还可通过逆变器连接驱动电机，为驱动电机提供电能，驱动电机通过减速器连接执行机构，带动执行机构运行。发电机还可通过逆变器连接加热电阻负载，其中加热电阻电路上还可设置开关和保险结构。负载的具体形式不做限定。

在上述实施例的基础上，进一步地，本实施例基于传统燃油发动机在高原高寒地区启动困难；辅助加热的方法增加了启动的等待时间，并且增加了整车质量和成本；采用液压离合器解决，成本高，且不能彻底解决的现状，提出一种混动工程机械发动机启动方法，该启动方法提出发电机逆向运行带动发动机启动，且在逆向启动的控制中，采用模糊控制和直接转矩控制，提高启动系统的鲁棒性。

该启动方法具体为：选用磷酸铁锂动力电池组替代传统的铅酸蓄电池，提高蓄电池组在低温环境下的输出能力。启动初期以传统方式运行，并检测启动电机能否达到额定转速。如果启动电机无法达到额定转速，则检测启动电机的转矩和发动机的转速，运用模糊控制，得出采用逆向启动方案时所需要的启动转矩理论初值即目标转矩值。系统切换逆向启动方案，发电机G切换为电动机工作模式，由动力电池组-逆变器、发电机组成逆向启动的动力转矩输出系统，并实时检测转矩输出实际值。以电动机状态运行的发电机G可输出大转矩，拖动发动机M运行，期间采用直接转矩控制，提高系统逆向启动的稳定性和鲁棒性。待发动机到达目标转速后，蓄电池组停止能量输出。发电机G从电动机运行模式切换会回发电机运行模式。动力系统带动负载工作，并拖动发电机为系统供电、为蓄电池充电。

该启动方法采用动力电池组在启动过程中反向给发电机供电，作为逆向启动电源驱动发电机带动发动机运转至额定怠速；不另加辅助发动设备，利用原系统的发电机，反向带动发动机启动；发电机逆向启动发动机时，采用模糊控制和直接转矩控制，增加系统的稳定性和鲁棒性，保障设备平稳启动。该启动方法在高寒环境下，无需辅助加热设施；较增加液压离合器的方法，在高原高寒环境下能大幅提升发动机一次性启动成功率。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一项实施例所述混动工程机械发动机启动方法的步骤。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项实施例所述混动工程机械发动机启动方法的步骤。

图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、存储器(memory)和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行混动工程机械发动机启动方法，该方法包括：运行启动电机带动发动机启动；间隔预设时间后，检测启动电机的实际转速；若启动电机的实际转速小于额定转速，则切换发电机逆向运行，利用发电机输出转矩带动发动机启动。

此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的混动工程机械发动机启动方法，该方法包括：运行启动电机带动发动机启动；间隔预设时间后，检测启动电机的实际转速；若启动电机的实际转速小于额定转速，则切换发电机逆向运行，利用发电机输出转矩带动发动机启动。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的混动工程机械发动机启动方法，该方法包括：运行启动电机带动发动机启动；间隔预设时间后，检测启动电机的实际转速；若启动电机的实际转速小于额定转速，则切换发电机逆向运行，利用发电机输出转矩带动发动机启动。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述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软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种发动机启动方法，其特征在于，该发动机启动方法包括：

运行启动电机；

所述启动电机运行预设时间后，获取所述启动电机的实际转速；

若所述启动电机的实际转速大于等于额定转速，则利用所述启动电机输出转矩带动所述发动机启动；若所述启动电机的实际转速小于额定转速，则控制发电机逆向运行，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动；

其中，所述发动机与所述启动电机和所述发电机分别通过传动件连接，所述传动件用于控制所述发动机与所述启动电机之间以及所述发动机和所述发电机之间连接的建立和断开；初始状态下，所述发动机与所述启动电机之间建立连接，所述发动机和所述发电机之间断开连接；

若所述启动电机的实际转速小于额定转速，则控制发电机逆向运行，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动具体包括：

若所述启动电机的实际转速小于额定转速，获取所述启动电机的实际转矩以及所述发动机的实际转速；

根据所述启动电机的实际转矩以及所述发动机的实际转速，获得所述发电机逆向运行带动所述发动机启动所需的目标转矩值；

根据目标转矩值，控制所述发电机逆向运行。

2.根据权利要求1所述的发动机启动方法，其特征在于，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动之后还包括：

获取所述发动机的实际转速；

在所述发动机的实际转速达到目标转速后，控制所述发电机恢复正向运行。

3.根据权利要求1所述的发动机启动方法，其特征在于，若所述启动电机的实际转速小于额定转速，则控制发电机逆向运行，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动具体包括：

若所述启动电机的实际转速小于额定转速且大于等于预设转速，则断开启动电机与发动机的连接或对启动电机停止供电，控制所述发电机逆向运行，且控制所述发电机与发动机建立连接，利用所述发电机输出转矩带动所述发动机启动；

若所述启动电机的实际转速小于预设转速，则控制启动电机与发动机保持连接，控制所述发电机逆向运行，且控制所述发电机与发动机建立连接，利用所述发电机和所述启动电机同时输出转矩带动所述发动机启动；

其中，预设转速小于额定转速。

4.根据权利要求3所述的发动机启动方法，其特征在于，控制所述发电机与发动机建立连接具体包括：

在发电机的转速大于等于设定值后，控制发电机与发动机建立连接。

5.根据权利要求1所述的发动机启动方法，其特征在于，根据所述启动电机的实际转矩以及所述发动机的实际转速，获得所述发电机逆向运行带动所述发动机启动所需的目标转矩值具体包括：

根据所述启动电机的实际转矩以及所述发动机的实际转速，运用模糊控制，获得所述发电机逆向运行带动所述发动机启动所需的目标转矩值。

6.根据权利要求1所述的发动机启动方法，其特征在于，根据目标转矩值，控制所述发电机逆向运行具体包括：

控制所述发电机逆向启动运行，并实时检测所述发电机的输出转矩实际值；

调节控制所述发电机，使得输出转矩实际值达到目标转矩值。

7.根据权利要求1至6任一所述的发动机启动方法，其特征在于，在所述启动电机的实际转速大于等于额定转速，利用所述启动电机输出转矩带动所述发动机启动的步骤执行后还包括：

获取所述发动机的实际转速；

若所述发动机的实际转速小于目标转速，则控制所述发电机逆向运行，并控制发电机与发动机建立连接，以带动所述发动机启动。

8.一种用于执行权利要求1-7任一项所述的发动机启动方法的发动机启动控制系统，其特征在于，所述发动机启动控制系统包括发动机、启动电机、传动件、动力电池组、发电机和控制模块，所述发动机与所述启动电机和所述发电机分别通过传动件连接，所述传动件用于控制所述发动机与所述启动电机之间以及所述发动机和所述发电机之间连接的建立和断开，所述启动电机和所述发电机分别与所述动力电池组连接，所述发动机、启动电机、传动件、动力电池组、发电机分别和所述控制模块连接。

9.一种混动工程机械，其特征在于，所述混动工程机械包括如权利要求8所述的发动机启动控制系统，所述混动工程机械为摊铺机、平地机、压路机或铣刨机。

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