CN113464291B - 一种串联模式燃烧判断的方法及使用该方法的混动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种串联模式燃烧判断的方法及使用该方法的混动汽车。该方法根据发动机的扭矩判断，在扭矩判断使能条件下，记录在一定循环次数内发动机实际扭矩与发动机预估扭矩的差值大于设定值的次数，可以准确的判断出车辆在混动串联模式且氧传传感器未活化下的发动机燃烧判断，避免出现后处理系统烧蚀并堵塞的现象，提升了系统的安全性。

Description

一种串联模式燃烧判断的方法及使用该方法的混动汽车

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种串联模式燃烧判断的方法及使用该方法的混动汽车。

背景技术

在目前的技术水平和应用条件下，混合动力汽车是电动汽车中最具有产业化和市场化前景的车型。混合动力汽车通常有两个能量来源：动力电池和燃油发动机，存在串联和并联两种驱动模式，在串联状态下离合器断开，发动机给发电机充电，由驱动电机进行扭矩输出。

当某些故障导致发动机无燃烧或不完全燃烧，但车辆仍可通过电机输出扭矩驱动前行，此时VECU(车辆及发动机控制单元)若无法准确识别发动机燃烧状态且仍执行扭矩输出指令，将导致过多未燃烧的燃油进入后处理系统，同时后处理系统中的氧气和温度达到一定值时发生自燃，严重时出现后处理系统烧蚀并堵塞的现象。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足提供一种能准确反馈发动机燃烧状态的串联模式燃烧判断的方法及其混动车型。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种串联模式燃烧判断的方法，其特征在于，该方法根据发动机的扭矩判断，包括：步骤一：获取车辆的驱动模式、氧传感器状态以及发动机的实际扭矩值M₁，循环计数器K₁加1；步骤二：判断扭矩判断使能条件是否满足，若满足使能条件则计算发动机的预估扭矩值M₂，若不满足使能条件则退出扭矩判断；步骤三：判断发动机的实际扭矩值M₁与预估扭矩值M₂的差值是否大于设定值M_b，若不大于设定值M_b则输出发动机处于燃烧状态，若大于设定值M_b则诊断计数器K₂加1；步骤四：判断循环计数器K₁是否等于循环次数设定值K_DiagCount，若小于循环次数设定值K_DiagCount则重复步骤一至步骤四，若等于循环次数设定值K_DiagCount则进入步骤五，且循环计数器K₁清零；步骤五：判断诊断计数器K₂是否大于设定值K_DiagCount*K_rationFail，若大于设定值K_DiagCount*K_rationFail则输出发动机处于未燃烧状态，若不大于设定值K_DiagCount*K_rationFail则输出发动机处于燃烧状态。

按上述技术方案，所述步骤二中，扭矩判断使能条件包括车辆处于串联模式、氧传感器未活化且处于非燃油闭环模式、以及发动机实际扭矩值M₁大于使能条件设定值M_a。

按上述技术方案，所述使能条件设定值M_a的取值范围是-120～-60N·m。

按上述技术方案，所述步骤一中，

发动机的实际扭矩值M₁＝m*K_{Conv_coff}*K_{Comb_coff}*K_IMEPTorque-M_FricPump；

其中m是进气量，K_{Conv_coff}是燃油转换效率，K_{Comb_coff}是点火效率，K_IMEPTorque是平均有效压力和扭矩转换系数，M_FricPump是摩擦功和泵气损失扭矩。

按上述技术方案，所述步骤二中，发动机的预估扭矩值M₂＝N_{p1_de}*J_{p1_total}*2*π/60；其中N_{p1_de}是P₁系统转速变化率，J_{p1_total}是P₁系统转动惯量，J_{p1_total}取值0.242。

按上述技术方案，所述N_{p1_de}(n)＝(N_p1(n)-N_p1(n-1))/Δt，其中

当N_{Genertor_crank}<N_EngEstSwitch时，N_p1＝N_Genertor/K_{Gear_ratio}；

当N_{Genertor_crank}>＝N_EngEstSwitch时，N_p1＝N_Genertor/K_{Gear_ratio}(1-K_filter(n))₊N_eng*K_filter(n)，

K_filter(n)＝max(K_filter(n-1)+0.1,1)；

其中N_eng为发动机转速，N_Genertor为发电机转速，N_{Genertor_crank}为转换到曲轴端的发电机转速，N_EngEstSwitch为使用发动机转速的限值且其范围为800～1400rpm，Δt运行时间，K_{Gear_ratio}是电机系统与曲轴挡位比，N_{p1_de}为P₁系统转速变化率，K_filter为滤波系数，n为采样时间点。

按上述技术方案，所述设定值M_b的范围为10～80N·m。

按上述技术方案，所述循环次数设定值K_DiagCount的范围为200～1000。

按上述技术方案，所述设定比例K_rationFail的范围为0.5～0.8。

按上述技术方案，一种混动汽车，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1―9任一所述方法的步骤。

本发明具有以下有益效果：

本发明采用扭矩判断方案，在扭矩判断使能条件下，记录在一定循环次数内发动机实际扭矩与发动机预估扭矩的差值大于设定值的次数，可以准确的判断出车辆在混动串联模式且氧传传感器未活化下的发动机燃烧判断，避免出现后处理系统烧蚀并堵塞的现象，提升了系统的安全性。

附图说明

图1是混动车辆串联模式氧非活化状态燃烧判断流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1所示，本发明提供的一种串联模式燃烧判断的方法，该方法根据发动机的扭矩判断，包括以下几个主要的步骤。

步骤一：获取车辆的驱动模式、氧传感器状态以及发动机的实际扭矩值M₁，循环计数器K₁加1。发动机的实际扭矩值M₁＝m*K_{Conv_coff}*K_{Comb_coff}*K_IMEPTorque-M_FricPump，其中m是进气量，K_{Conv_coff}是燃油转换效率，K_{Comb_coff}是点火效率，K_IMEPTorque是平均有效压力和扭矩转换系数，M_FricPump是摩擦功和泵气损失扭矩。

步骤二：判断扭矩判断使能条件是否满足，若满足使能条件则计算发动机的预估扭矩值M₂；若不满足使能条件则退出扭矩判断。扭矩判断使能条件包括车辆的驱动模式处于串联模式、氧传感器未活化且处于非燃油闭环模式，发动机实际扭矩值M₁大于使能条件设定值M_a，M_a的取值范围是-120～-60N·m，本实施例选取-100N·m。

发动机的预估扭矩值的计算过程如下：M₂＝N_{p1_de}*J_{p1_total}*2*π/60；

其中N_{p1_de}是P₁系统转速变化率，J_{p1_total}是P₁系统转动惯量，J_{p1_total}取值0.242。

所述N_{p1_de}(n)＝(N_p1(n)-N_p1(n-1))/Δt，其中

当N_{Genertor_crank}<N_EngEstSwitch时，N_p1＝N_Genertor/K_{Gear_ratio}；

当N_{Genertor_crank}>＝N_EngEstSwitch时，N_p1＝N_Genertor/K_{Gear_ratio}(1-K_filter(n))₊N_eng*K_filter(n)，

K_filter(n)＝max(K_filter(n-1)+0.1,1)；

其中N_eng为发动机转速，N_Genertor为发电机转速，N_{Genertor_crank}为转换到曲轴端的发电机转速，N_EngEstSwitch为使用发动机转速的限值且其范围为800～1400rpm(本实施例选用1100rpm)，Δt运行时间，K_{Gear_ratio}是电机系统与曲轴挡位比，N_{p1_de}为P₁系统转速变化率，K_filter为滤波系数，n为采样时间点。

步骤三：判断发动机的实际扭矩值与预估扭矩值的差值是否大于设定值M_b，M_b的范围为10～80N·m，本实施例选取30N·m；若不大于设定值M_b则输出发动机处于燃烧状态，若大于设定值M_b则诊断计数器K₂加1.

步骤四：判断诊循环计数器K₁是否等于循环次数设定值K_DiagCount，K_DiagCount的范围为200～1000，本实施例选取600；若小于循环次数设定值K_DiagCount则重复步骤一至步骤四；若等于循环次数设定值K_DiagCount则进入步骤五，且循环计数器K₁清零。

步骤五：判断诊断计数器K₂是否大于设定值K_DiagCount*K_rationFail，设定比例K_rationFail的取值范围为0.5～0.8，本实施例选取0.7；若大于设定值K_DiagCount*K_rationFail则输出发动机处于未燃烧状态，若不大于设定值K_DiagCount*K_rationFail则输出发动机处于燃烧状态；诊断计数器K清零。

一种混动汽车，该汽车运用上述方法判断混动车型串联模式发动机的燃烧状态。该汽车包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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上述方法的步骤。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种串联模式燃烧判断的方法，其特征在于，该方法根据发动机的扭矩判断，包括：

步骤一：获取车辆的驱动模式、氧传感器状态以及发动机的实际扭矩值M₁，循环计数器K₁加1；

步骤二：判断扭矩判断使能条件是否满足，若满足使能条件则计算发动机的预估扭矩值M₂，若不满足使能条件则退出扭矩判断；

发动机的预估扭矩值M₂＝N_{p1_de}*J_{p1_total}*2*π/60；其中N_{p1_de}是P₁系统转速变化率，J_{p1_total}是P₁系统转动惯量；

步骤三：判断发动机的实际扭矩值M₁与预估扭矩值M₂的差值是否大于设定值M_b，若不大于设定值M_b则输出发动机处于燃烧状态，若大于设定值M_b则诊断计数器K₂加1；

步骤四：判断循环计数器K₁是否等于循环次数设定值K_DiagCount，若小于循环次数设定值K_DiagCount则重复步骤一至步骤四，若等于循环次数设定值K_DiagCount则进入步骤五，且循环计数器K₁清零；

步骤五：判断诊断计数器K₂是否大于设定值K_DiagCount*K_rationFail，若大于设定值K_DiagCount*K_rationFail则输出发动机处于未燃烧状态，若不大于设定值K_DiagCount*K_rationFail则输出发动机处于燃烧状态，其中，K_rationFail为设定比例，K_DiagCount*K_rationFail为设定值。

2.根据权利要求1所述的串联模式燃烧判断的方法，其特征在于：所述步骤二中，扭矩判断使能条件包括车辆处于串联模式、氧传感器未活化且处于非燃油闭环模式、以及发动机实际扭矩值M₁大于使能条件设定值M_a。

3.根据权利要求2所述的串联模式燃烧判断的方法，其特征在于：所述使能条件设定值M_a的取值范围是-120～-60N·m。

4.根据权利要求1或2所述的串联模式燃烧判断的方法，其特征在于：所述步骤一中，发动机的实际扭矩值M₁＝m*K_{Conv_coff}*K_{Comb_coff}*K_IMEPTorque-M_FricPump；其中m是进气量，K_{Conv_coff}是燃油转换效率，K_{Comb_coff}是点火效率，K_IMEPTorque是平均有效压力和扭矩转换系数，M_FricPump是摩擦功和泵气损失扭矩。

5.根据权利要求1或2所述的串联模式燃烧判断的方法，其特征在于：J_{p1_total}取值0.242。

6.根据权利要求5所述的串联模式燃烧判断的方法，其特征在于：

所述N_{p1_de}(n)＝(N_p1(n)-N_p1(n-1))/Δt，其中

当N_{Genertor_crank}<N_EngEstSwitch时，N_p1＝N_Genertor/K_{Gear_ratio}；

当N_{Genertor_crank}>＝N_EngEstSwitch时，N_p1＝N_Genertor/K_{Gear_ratio}(1-K_filter(n))₊N_eng*K_filter(n)，

K_filter(n)＝max(K_filter(n-1)+0.1,1)；

其中N_eng为发动机转速，N_Genertor为发电机转速，N_{Genertor_crank}为转换到曲轴端的发电机转速，N_EngEstSwitch为使用发动机转速的限值且其范围为800～1400rpm，Δt运行时间，K_{Gear_ratio}是电机系统与曲轴挡位比，N_{p1_de}为P₁系统转速变化率，K_filter为滤波系数，n为采样时间点。

7.根据权利要求1或2所述的串联模式燃烧判断的方法，其特征在于：所述设定值M_b的范围为10～80N·m。

8.根据权利要求1或2所述的串联模式燃烧判断的方法，其特征在于：所述循环次数设定值K_DiagCount的范围为200～1000。

9.根据权利要求1或2所述的串联模式燃烧判断的方法，其特征在于：所述设定比例K_rationFail的范围为0.5～0.8。

10.一种混动汽车，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1―9任一所述方法的步骤。

Images