CN113217199B - 一种发动机允许停机判断方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发动机允许停机判断方法及车辆，其中，所述发动机允许停机判断方法包括：根据第一模型得到所述冷却液的当前温度上升到开锅限值需要的第一热量；根据第二模型得到当前能够传递给所述冷却液的第二热量；根据所述第一热量和所述第二热量判断当前所述发动机是否允许停机。如此配置，能够尽可能地利用所述发动机与周围环境之间自然散热的能力，在保证所述冷却液不会发生开锅现象的前提下，较大程度地节约了为了保持发动机继续工作而额外消耗的能源，解决了现有技术中存在的发动机停机时机判断不准确，导致冷却液容易开锅或者能源浪费的问题。

Description

一种发动机允许停机判断方法及车辆

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种发动机允许停机判断方法及车辆。

背景技术

增程式电动车(REEV，Range-Extend Electric Vehicle)由电机动力驱动，其配备的发动机在整车电量消耗到一定程度时起动，为车辆提供电能能量，并非直接参与车辆动力驱动。当在配置机械水泵的增程式车辆中，如出现电池电量较低时，在高温环境下驾驶员长时间驾驶车辆后，由于发动机长时间工作在大负荷工况下，这时发动机机油温度、发动机缸体温度、发动机排气温度等都非常高，在驾驶员停车后整车控制器会控制发动机从大负荷发电工况直接停机。这时由于发动机停机后机械水泵也停止工作，发动机冷却液无法流动到散热器中进行散热，再加上此时发动机机油、缸体和排气管对冷却液的热传递作用，使发动机水温还会继续上升，进而导致发动机有开锅风险。

现有技术中，增程式电动车对此问题主要采用电子水泵在发动机停机后继续把冷却液循环流动到散热器中进行散热的方案，以此规避以上描述风险。但采用电子水泵会带来发动机成本增加和发动机重新设计问题。

在非增程式电动车的其他形式的车辆中，有些车辆也存在类似的问题。

另一方面，若简单地延长发动机的运行时间，可能又存在能源浪费的问题。

综上，现有技术中存在发动机停机时机判断不准确，导致冷却液容易开锅或者能源浪费的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机允许停机判断方法及车辆，以解决现有技术中存在的发动机停机时机判断不准确的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种发动机允许停机判断方法，其特征在于，应用于发动机和水泵同时停机的场合，所述水泵用于驱动冷却液为所述发动机散热；所述发动机允许停机判断方法包括：

根据第一模型得到所述冷却液的当前温度上升到开锅限值需要的第一热量；

根据第二模型得到当前能够传递给所述冷却液的第二热量；

根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机。

可选的，所述发动机允许停机判断方法还包括：

若当前所述发动机不允许停机，输出第一预设信号以驱使所述发动机降低功率运行；

若当前所述发动机允许停机，输出第二预设信号以驱使所述发动机停机。

可选的，所述第一模型的计算参数包括所述冷却液的当前温度、所述冷却液的开锅限值温度、所述冷却液的比热容、所述冷却液的质量。

可选的，所述第一模型的计算过程包括如下步骤：

获取C_wM_w(T_limit-T_act)的值；

其中，C_w代表所述冷却液的比热容，M_w代表所述冷却液的质量，T_limit代表所述冷却液的开锅限值温度，T_act代表所述冷却液的当前温度。

可选的，所述第二模型的计算参数包括当前的排气温度、当前的机油温度、当前的冷却液温度、当前的环境温度中的至少一者。

可选的，所述第二模型的计算过程包括：

获取若当前时刻所述发动机停机，所述冷却液的最终上升温度；

根据所述冷却液的最终上升温度得到所述第二热量。

可选的，获取所述冷却液的最终上升温度的步骤包括：

独立地基于当前的排气温度得到所述冷却液的第一上升温度；

独立地基于当前的机油温度得到所述冷却液的第二上升温度；基于所述第一上升温度和所述第二上升温度的和得到所述冷却液的最终上升温度。

可选的，所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑包括：若所述第二热量大于或者等于所述第一热量，确定当前所述发动机不允许停机；否则，确定当前所述发动机允许停机；或者，所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑包括：所述第二热量大于或者等于第三热量，确定当前所述发动机不允许停机；否则，确定当前所述发动机允许停机；所述第三热量基于所述第一热量经过安全性转换得到。

可选的，所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑包括：

若上一个时钟周期的判断结果为不允许停机，且所述第二热量大于或者等于第四热量，确定当前发动机不允许停机；若上一个时钟周期的判断结果为不允许停机，且所述第二热量小于所述第四热量，确定当前发动机允许停机；

若上一个时钟周期的判断结果为允许停机，且所述第二热量大于或者等于第五热量，确定当前发动机不允许停机；若上一个时钟周期的判断结果为允许停机，且所述第二热量小于所述第五热量，确定当前发动机允许停机；

所述第四热量基于所述第一热量得到；所述第五热量基于所述第四热量得到，所述第五热量大于所述第四热量。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种车辆，其特征在于，所述车辆包括发动机、水泵以及发动机控制器；所述水泵用于驱动冷却液为所述发动机散热，所述水泵被配置为当发动机停机时，同时停机；所述发动机控制器用于根据第一模型得到所述冷却液的当前温度上升到开锅限值需要的第一热量；根据第二模型得到当前能够传递给所述冷却液的第二热量；并用于根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机。

与现有技术相比，本发明提供发动机允许停机判断方法及车辆中，所述发动机允许停机判断方法包括：根据第一模型得到所述冷却液的当前温度上升到开锅限值需要的第一热量；根据第二模型得到当前能够传递给所述冷却液的第二热量；根据所述第一热量和所述第二热量判断当前所述发动机是否允许停机。如此配置，能够尽可能地利用所述发动机与周围环境之间自然散热的能力，在保证所述冷却液不会发生开锅现象的前提下，较大程度地节约了为了保持发动机继续工作而额外消耗的能源，解决了现有技术中存在的发动机停机时机判断不准确，导致冷却液容易开锅或者能源浪费的问题。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1是本发明一实施例的发动机允许停机判断方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，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。

如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，如在本发明中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的核心思想在于提供一种发动机允许停机判断方法及车辆，以解决现有技术中存在的发动机停机时机判断不准确的问题。

以下参考附图进行描述。

请参考图1，图1是本发明一实施例的发动机允许停机判断方法的流程示意图。

在图1所示的实施例中，所述发动机允许停机判断方法包括：

S10根据第一模型得到发动机的冷却液的当前温度上升到开锅限值需要的第一热量；

S20根据第二模型得到当前能够传递给所述冷却液的第二热量；

S30根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机。

S40若当前所述发动机不允许停机，输出第一预设信号以驱使所述发动机降低功率运行；

S50若当前所述发动机允许停机，输出第二预设信号以驱使所述发动机停机。

需理解，所述发动机允许停机判断方法应用于发动机和水泵同时停机的场合，所述水泵用于驱动所述冷却液为所述发动机散热。在这种场合下，若需要为所述发动机进行散热，所述发动机本身就不能停止工作。因此在这里存在一个何时进行停机的最优问题，若停机过早，则冷却液可能开锅；若停机过晚，则造成无谓的能源浪费。所述发动机允许停机判断方法的直接目的是提供一个控制信号，让更上一级的控制逻辑结合其他信号综合判断，当前的发动机应该以何种方式工作。因此，当判断结果为不允许停机时，所述发动机可能因为一些极为特殊的情况而停机；当判断结果为允许停机时，所述发动机可能因为其他原因而不停机。“驱使”的概念也应当按照上述思路进行理解，也就是说，所述发动机允许停机判断方法输出所述第一预设信号的目的是让更上一级的控制逻辑结合其他信号综合判断，并非必须达到所述发动机降低功率运行的结果，所述第二预设信号也可以按照上述思路进行理解。

在本实施例中，通过估算所述第一热量和所述第二热量，并将两者进行比较判断当前所述发动机是否允许停机，能够充分利用所述发动机与周围环境之间自然散热的能力，较大限度地节约了为了保持发动机继续工作而消耗的额外能源。一方面，避免了采用电子水泵会带来发动机成本增加和发动机重新设计问题；另一方面，也避免了简单地将停机时机进行延后可能带来的所述发动机停机时机判断不准确，导致冷却液容易开锅或者能源浪费的问题。

所述第一模型和所述第二模型的具体形式的选择，有两个维度，一个是考虑模型计算的精度，一个是考虑获得模型的成本以及运行模型所需的计算资源。也就是说，如果存在两种方案的模型，第一种方案的模型精度比第二种方案的模型精度略微提高了，但是复杂程度和前期实验测量成本却大大提升了。那么综合考虑下，第二种方案会比第一种方案更优。发明人对所述第一模型和所述第二模型的具体形式进行了研究，得到了精度和复杂度综合较优的方案。

在其他的一些实施例中，所述第一模型的计算参数包括所述冷却液的当前温度、所述冷却液的开锅限值温度、所述冷却液的比热容、所述冷却液的质量。上述参数与所述第一热量的相关性较大。在本实施例中，所述第一模型的计算参数为所述冷却液的当前温度、所述冷却液的开锅限值温度、所述冷却液的比热容、所述冷却液的质量。从而在保证计算精度的前提下，减少了计算量，降低了模型复杂度。

进一步地，在本实施例中，所述第一模型的计算过程包括如下步骤：

获取C_wM_w(T_limit-T_act)的值；其中，C_w代表所述冷却液的比热容，M_w代表所述冷却液的质量，T_limit代表所述冷却液的开锅限值温度，T_act代表所述冷却液的当前温度；

将C_wM_w(T_limit-T_act)的值作为所述第一热量。

需理解，在其他的一些实施例中，也可以将C_wM_w(T_limit-T_act)的值作为中间量，再将该中间量进行其他的换算得到所述第一热量，例如乘上一个修正系数，加上或减去一个修正值等等。

在一些实施例中，所述第二模型的计算参数包括当前的排气温度、当前的机油温度、当前的冷却液温度、当前的环境温度中的至少一者。

在本实施例中，所述第二模型的计算参数为当前的排气温度、当前的机油温度、所述冷却液的比热容、所述冷却液的质量。通过将当前的冷却液温度、当前的环境温度等参数加以剔除，可以在保证精度的前提下，进一步简化所述第二模型。需理解，在不同的实施例中，模型的精度的重要程度会随着工况的不同而有所变化，因而，在其他的实施例中，可以将当前的冷却液温度、当前的环境温度等参数纳入所述第二模型的计算参数，并非只有本实施例这样一种参数选择方案。

进一步地，所述第二模型的计算过程包括：

获取若当前时刻所述发动机停机，所述冷却液的最终上升温度；

根据所述冷却液的最终上升温度得到所述第二热量。所述第二热量的计算步骤包括，计算C_wM_wΔT的值；其中ΔT代表所述最终上升温度。在本实施例中，将C_wM_wΔT的值作为所述第二热量。

在本实施例中，获取所述冷却液的最终上升温度的步骤包括：

独立地基于当前的排气温度得到所述冷却液的第一上升温度；

独立地基于当前的机油温度得到所述冷却液的第二上升温度；

基于所述第一上升温度和所述第二上升温度的和得到所述冷却液的最终上升温度。

“独立地基于当前的排气温度得到所述冷却液的第一上升温度”应当这样理解，当前的机油温度无论如何变化，都不会影响到所述第一上升温度的计算结果；“独立地基于当前的机油温度得到所述冷却液的第二上升温度”应当这样理解，当前的排气温度无论如何变化，都不会影响到所述第二上升温度的计算结果。需理解，在一般认知中，所述第二模型的计算过程中，所述当前的排气温度和当前的机油温度对计算结果的影响是耦合的。但是发明人通过仔细研究上述两个参数与计算结果的关系，并结合所述发动机在实际工作中的情况，认为将两者独立开来进行计算所带来的误差不大，但是能够较大地简化模型，从而减轻相应的控制器的计算压力。

用函数的形式对上述内容进行重新解释，用T1代表当前的排气温度，用T2代表当前的机油温度，用T3代表最终上升温度；耦合的含义是，T3只能写成T3＝f(T1,T2)的形式，而不耦合的含义是，T3能够写成T3＝g(T1)+h(T2)的形式。也就是说，一般认知中，T3只能是T3＝f(T1,T2)的形式，经过发明人的创造性工作，认为T3能够写成T3＝g(T1)+h(T2)的形式。

在其他的实施例中，所述第二模型也可以采用耦合的形式，所述第二模型可以通过实验数据进行拟合或者神经网络训练获得。

在本实施例中，所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑是：若所述第二热量大于或者等于所述第一热量，确定当前所述发动机不允许停机；否则，确定当前所述发动机允许停机。在其他的实施例中，所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑还可以包括其他条件，例如，所述第二热量大于或者等于所述第一热量且持续时长超过预设时长才确定当前所述发动机不允许停机等等。

在一个较优的实施例中，所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑包括：若所述第二热量大于或者等于第三热量，确定当前所述发动机不允许停机；否则，确定当前所述发动机允许停机；所述第三热量基于所述第一热量经过安全性转换得到。

安全性转换可以这样理解，由于模型精度的不同以及工况的不同，为了避免该停机而未停机的错误或者避免不该停机而停机的错误，需要为判断条件增加安全裕量，增加的方式包括，为所述第一热量加上一个安全值、为所述第一热量减去一个安全值，为所述第一热量乘上一个安全系数，为所述第一热量除以一个安全系数，以及上述操作的一些组合。

在另一个较优的实施例中，也可以将安全性换算作用于所述第二热量，例如，所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑也可以包括，若所述第三热量大于或者等于第一热量，确定当前所述发动机不允许停机；否则，确定当前所述发动机允许停机；所述第三热量基于所述第二热量经过安全性转换得到。

进一步地，为了保证输出的信号的稳定性，所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑包括：若上一个时钟周期的判断结果为不允许停机，且所述第二热量大于或者等于第四热量，确定当前发动机不允许停机；若上一个时钟周期的判断结果为不允许停机，且所述第二热量小于所述第四热量，确定当前发动机允许停机；若上一个时钟周期的判断结果为允许停机，且所述第二热量大于或者等于第五热量，确定当前发动机不允许停机；若上一个时钟周期的判断结果为允许停机，且所述第二热量小于所述第五热量，确定当前发动机允许停机；所述第四热量基于所述第一热量得到；所述第五热量基于所述第四热量得到，所述第五热量大于所述第四热量。例如，当上一个时钟周期的判断结果为不允许停机时，所述第二热量只需要大于或者等于90KJ就可以确定当前结果为不允许停机，而上一个时钟周期的判断结果为允许停机时所述第二热量则需要大于或者等于95KJ才能确定当前结果为允许停机。通过如此设定，可以防止所述发动机允许停机判断方法在特殊情况下输出的信号反复跳动，导致后续的逻辑判断无法执行的问题。基于所述第一热量得到所述第四热量，以及基于所述第四热量得到所述第五热量的过程可以仅仅包括为了防止信号反复跳动所作的换算过程，也可以包括为了安全考虑做出的换算过程。

需理解，若当前是所述发动机允许停机判断方法的第一个时钟周期时，上一个时钟周期的判断结果可以选择一个系统默认的结果，例如，不允许停机。

本实施例还提供了一种车辆，其特征在于，所述车辆包括发动机、水泵以及发动机控制器；所述水泵用于驱动冷却液为所述发动机散热，所述水泵被配置为当发动机停机时，同时停机；所述发动机控制器用于根据第一模型得到所述冷却液的当前温度上升到开锅限值需要的第一热量；根据第二模型得到当前能够传递给所述冷却液的第二热量；并用于根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机。

所述车辆还包括整车控制器，所述发动机控制器还用于若当前所述发动机不允许停机，向所述整车控制器发送第一预设信号；以及若当前所述发动机允许停机，向所述整车控制器发送第二预设信号。

所述整车控制器用于获取所述发动机控制器发送的信号，并结合其他信号源发送的信号进行综合判断，控制所述发动机切换至继续保持当前工作状态、降低功率运行以及停机这三种状态中的一种。

所述发动机、所述水泵、所述发动机控制器以及所述整车控制器在所述车辆中的设置方式以及所述车辆的其他部件，本领域技术人员可以根据实际需要和公知常识进行合理地配置，在此处不进行详细描述。

由于所述车辆采用了上述的发动机允许停机判断方法，因此也具有防止冷却液开锅和节约能源的有益效果。

综上所述，本实施例提供了一种发动机允许停机判断方法及车辆，所述发动机允许停机判断方法包括：根据第一模型得到所述冷却液的当前温度上升到开锅限值需要的第一热量；根据第二模型得到当前能够传递给所述冷却液的第二热量；根据所述第一热量和所述第二热量判断当前所述发动机是否允许停机。如此配置，能够尽可能地利用所述发动机与周围环境之间自然散热的能力，在保证所述冷却液不会发生开锅现象的前提下，较大程度地节约了为了保持发动机继续工作而额外消耗的能源，解决了现有技术中存在的发动机停机时机判断不准确，导致冷却液容易开锅或者能源浪费的问题。

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，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种发动机允许停机判断方法，其特征在于，应用于发动机和水泵同时停机的场合，所述水泵用于驱动冷却液为所述发动机散热；所述发动机允许停机判断方法包括：

根据第一模型得到所述冷却液的当前温度上升到开锅限值需要的第一热量；

根据第二模型得到当前能够传递给所述冷却液的第二热量；

根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机；

所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑包括：

若上一个时钟周期的判断结果为不允许停机，且所述第二热量大于或者等于第四热量，确定当前发动机不允许停机；若上一个时钟周期的判断结果为不允许停机，且所述第二热量小于所述第四热量，确定当前发动机允许停机；

若上一个时钟周期的判断结果为允许停机，且所述第二热量大于或者等于第五热量，确定当前发动机不允许停机；若上一个时钟周期的判断结果为允许停机，且所述第二热量小于所述第五热量，确定当前发动机允许停机；

所述第四热量基于所述第一热量得到；所述第五热量基于所述第四热量得到，所述第五热量大于所述第四热量。

2.根据权利要求1所述的发动机允许停机判断方法，其特征在于，所述发动机允许停机判断方法还包括：

若当前所述发动机不允许停机，输出第一预设信号以驱使所述发动机降低功率运行；

若当前所述发动机允许停机，输出第二预设信号以驱使所述发动机停机。

3.根据权利要求1或2所述的发动机允许停机判断方法，其特征在于，所述第一模型的计算参数包括所述冷却液的当前温度、所述冷却液的开锅限值温度、所述冷却液的比热容、所述冷却液的质量。

4.根据权利要求3所述的发动机允许停机判断方法，其特征在于，所述第一模型的计算过程包括如下步骤：

获取C_wM_w(T_limit-T_act)的值；

其中，C_w代表所述冷却液的比热容，M_w代表所述冷却液的质量，T_limit代表所述冷却液的开锅限值温度，T_act代表所述冷却液的当前温度。

5.根据权利要求1或2所述的发动机允许停机判断方法，其特征在于，所述第二模型的计算参数包括当前的排气温度、当前的机油温度、当前的冷却液温度、当前的环境温度中的至少一者。

6.根据权利要求5所述的发动机允许停机判断方法，其特征在于，所述第二模型的计算过程包括：

获取若当前时刻所述发动机停机，所述冷却液的最终上升温度；

根据所述冷却液的最终上升温度得到所述第二热量。

7.根据权利要求6所述的发动机允许停机判断方法，其特征在于，获取所述冷却液的最终上升温度的步骤包括：

独立地基于当前的排气温度得到所述冷却液的第一上升温度；

独立地基于当前的机油温度得到所述冷却液的第二上升温度；

基于所述第一上升温度和所述第二上升温度的和得到所述冷却液的最终上升温度。

8.根据权利要求1或2所述的发动机允许停机判断方法，其特征在于，所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑包括：

若所述第二热量大于或者等于所述第一热量，确定当前所述发动机不允许停机；否则，确定当前所述发动机允许停机；

或者，所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑包括：

若所述第二热量大于或者等于第三热量，确定当前所述发动机不允许停机；否则，确定当前所述发动机允许停机；所述第三热量基于所述第一热量经过安全性转换得到。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括发动机、水泵以及发动机控制器；

所述水泵用于驱动冷却液为所述发动机散热，所述水泵被配置为当发动机停机时，同时停机；

所述发动机控制器用于根据第一模型得到所述冷却液的当前温度上升到开锅限值需要的第一热量；根据第二模型得到当前能够传递给所述冷却液的第二热量；并用于根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机；

所述根据第一热量和第二热量判断当前所述发动机是否允许停机的逻辑包括：

若上一个时钟周期的判断结果为不允许停机，且所述第二热量大于或者等于第四热量，确定当前发动机不允许停机；若上一个时钟周期的判断结果为不允许停机，且所述第二热量小于所述第四热量，确定当前发动机允许停机；

若上一个时钟周期的判断结果为允许停机，且所述第二热量大于或者等于第五热量，确定当前发动机不允许停机；若上一个时钟周期的判断结果为允许停机，且所述第二热量小于所述第五热量，确定当前发动机允许停机；

所述第四热量基于所述第一热量得到；所述第五热量基于所述第四热量得到，所述第五热量大于所述第四热量。