CN113898483B - 一种发动机转速控制方法、装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机转速控制方法、装置及车辆，所述方法包括：监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速；若发动机转速低于预设转速阈值，且机油温度高于预设温度阈值，则将发动机的转速控制在预设转速阈值，其中，预设温度阈值小于设定的发动机润滑系统最高油温，预设转速阈值大于发动机的怠速转速；待发动机在预设转速阈值工作预设时间后，控制发动机的转速下降到怠速转速。该方法能够有效地降低机油泵的最大排量，从而有利于降低发动机油耗和机油泵成本。

Description

一种发动机转速控制方法、装置及车辆
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种发动机转速控制方法、装置及车辆。
背景技术
发动机机油泵需要使得发动机在最苛刻环境下都能满足发动机润滑系统的需求。当机油温度最高时，由于机油粘度低，发动机润滑系统流阻小，机油泵及发动机润滑系统泄漏量大，所以要满足发动机主油道油压需求，需要较大的机油流量。
发动机设计时一般要考虑最高油温，机油泵需要满足发动机润滑系统需求。机油泵泵出机油流量＝机油泵排量×机油泵转速，根据发动机不同转速下机油流量需求，一般在发动机怠速转速时对于机油泵排量需求最大。所以机油泵一般按照最高油温、怠速转速时进行设计，保证油温为最高油温，转速最低时机油泵泵出机油流量满足发动机润滑系统压力需求。
然而，采用这种控制方法，容易导致发动机油耗较高，且机油泵成本也会较高。
发明内容
本申请实施例提供了一种发动机转速控制方法、装置及车辆，通过控制发动机转速，避免出现机油温度为最高油温的同时，发动机转速也为怠速转速，从而可以极大地降低机油泵的最大排量，有利于降低发动机油耗和机油泵成本。
第一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：
一种发动机转速控制方法，包括：
监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速；若所述发动机转速低于预设转速阈值，且所述机油温度高于预设温度阈值，则将所述发动机的转速控制在所述预设转速阈值，其中，所述预设温度阈值小于设定的发动机润滑系统最高油温，所述预设转速阈值大于所述发动机的怠速转速；待所述发动机在所述预设转速阈值工作预设时间后，控制所述发动机的转速下降到所述怠速转速。
优选地，所述预设时间基于发动机怠速转速下，发动机机油温度从所述发动机润滑系统最高油温下降到所述预设温度阈值所需的时间确定。
优选地，所述监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速之前，还包括：监测发动机负荷状态；若所述负荷状态大于预设负荷阈值，则触发所述发动机转速下降到怠速转速的工作模式，并开启对所述发动机机油温度以及发动机转速的监测。
优选地，所述发动机润滑系统最高油温为140℃。
优选地，所述预设温度阈值在100℃～120℃之间。
优选地，所述发动机怠速转速在750～850转/分钟之间，所述预设转速阈值在1000～1200转/分钟之间。
优选地，所述预设时间在3～6秒之间。
第二方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：
一种发动机转速控制装置，包括：
性能监测模块，用于监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速；
第一控制模块，用于若所述发动机转速低于预设转速阈值，且所述机油温度高于预设温度阈值，则将所述发动机的转速控制在所述预设转速阈值，其中，所述预设温度阈值小于设定的发动机润滑系统最高油温，所述预设转速阈值大于所述发动机的怠速转速；
第二控制模块，用于待所述发动机在所述预设转速阈值工作预设时间后，控制所述发动机的转速下降到所述怠速转速。
优选地，所述装置，还包括：负荷监测模块，用于监测发动机负荷状态；若所述负荷状态大于预设负荷阈值，则触发所述发动机转速下降到怠速转速的工作模式，并开启对所述发动机机油温度以及发动机转速的监测。
第三方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：
一种车辆，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前述第一方面所述方法的步骤。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的一种发动机转速控制方法、装置及车辆，先通过监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速。若发动机转速低于预设转速阈值，且机油温度高于预设温度阈值，则将发动机的转速控制在预设转速阈值，其中，预设温度阈值小于设定的发动机润滑系统最高油温，预设转速阈值大于发动机的怠速转速。待发动机在预设转速阈值工作预设时间后，控制发动机的转速下降到怠速转速。通过将发动机的转速控制在预设转速阈值，使得机油温度在预设时间里从最高油温逐渐较低，在预设时间后，控制发动机的转速下降到怠速转速，从而避免机油温度为最高油温的同时，发动机转速也为怠速转速。该控制方法能够有效地降低机油泵的最大排量，有利于降低发动机油耗和机油泵成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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为本发明实施例提供的发动机油压控制方法的曲线图；
图2为本发明实施例提供的发动机转速控制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的示例性发动机转速控制方法的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的发动机转速控制装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的车辆的结构示意图。
具体实施方式
发明人经过长期研究发现，传统的发动机机油泵排量是按照怠速转速且发动机润滑系统的油温为最高油温时进行设计，但是，在发动机转速升高后，机油泵排量会过剩。所以一般是采用变排量机油泵来减小机油泵在高转速时的排量，防止机油泵排量过剩，从而达到节能减排的效果。
本申请实施例提供的方案想到，发动机在常温启动时，由于机油温度不高，机油粘度较大，且润滑系统和机油泵内部泄漏量低，此时达成发动机主油道目标油压所需要的机油流量低，油泵的能力过剩。当发动机大负荷高转速运行一段时间，例如：发动机进行爬坡或者高速工况时，机油温度会上升到接近最高油温，此时由于发动机转速较高，机油泵泵出流量也是过剩的。当发动机从高油温快速降低转速和降低负荷后，发动机机油温度会下降，但是如果发动机快速降低转速，由于转速的转换时间过快，也会导致发动机低转速时机油温度也会短时间接近最高油温，然后发动机机油温度再逐渐下降。所以，在机油泵设计时需要保证发动机在怠速时，最高油温时，机油压力要满足要求。
而为了满足短时间热怠速油压需求而设计较大的机油泵排量，即通过设定润滑系统最高油温(温度超过最高油温时会通过机油冷却降低机油温度)，在怠速转速且油温为最高油温时，满足发动机机油流量和压力需求的机油泵排量为机油泵需求的最大排量，则会导致发动机油耗较高，且机油泵成本也会较高。
有鉴于此，本申请实施例提供了一种发动机转速控制方法、装置及车辆，通过控制发动机转速，避免出现机油温度为最高油温的同时，发动机转速也为怠速转速，从而可以极大地降低机油泵的最大排量，有利于降低发动机油耗和机油泵成本。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
一种发动机转速控制方法，包括：监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速；若所述发动机转速低于预设转速阈值，且所述机油温度高于预设温度阈值，则将所述发动机的转速控制在所述预设转速阈值，其中，所述预设温度阈值小于设定的发动机润滑系统最高油温，所述预设转速阈值大于所述发动机的怠速转速；待所述发动机在所述预设转速阈值工作预设时间后，控制所述发动机的转速下降到所述怠速转速。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
需要说明的是，为了更清楚的理解发动机转速与泵油量之间的关系，如图1所示，提供了一种发动机油压控制方法的曲线图，横坐标表示发动机转速，纵坐标表示泵油量。定排量机油泵每转动一圈将泵出相同容积的机油(即机油泵的排量固定)，而机油泵由发动机驱动，机油泵转速与发动机转速成比例，即机油泵泵出机油流量＝机油泵排量×机油泵转速。由于定排量机油泵排量是固定的，所以随着发动机转速(即机油泵转速)提高，机油泵泵出机油流量与发动机转速成正比，因此，发动机最低稳定转速运转时(即怠速运转时)机油泵排量最大，随着发动机转速提高，机油泵泵出机油流量过剩。
本申请实施例提供的方案考虑到发动机从高速大负荷或者爬坡大负荷高油温工况快速下降到怠速时，虽然会出现短时间的怠速且油温为最高温度的情况，但最终机油温度也会快速的下降。
第一方面，本发明实施例提供的一种发动机转速控制方法，具体来讲，如图2所示，所述方法包括以下步骤S101至步骤S103。
步骤S101，监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速。
具体地，通过车辆内设置的传感器可以实时监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速，获取发动机机油温度以及发动机转速的变化情况。
在具体实施过程中，监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速之前，还可以包括：监测发动机负荷状态；若所述负荷状态大于预设负荷阈值，则触发发动机的转速下降到怠速转速的工作模式，并开启对发动机机油温度以及发动机转速的监测。
其中，这里的预设负荷阈值可以是基于试验获取的，举例来说，多次测试车辆在高速大负荷或者爬坡大负荷高油温工况下的负荷阈值，将多次测试后的负荷阈值的平均值作为预设负荷阈值。
作为一种可选的实施例，可以通过整车控制器实时监测到发动机的负荷状态，并判断监测到的负荷状态是否大于预设负荷阈值，若是，则触发发动机的转速下降到怠速转速的工作模式，并开启对发动机机油温度以及发动机转速的监测。
举例来说，当发动机高速大负荷运行一段时间后，机油温度会上升到接近最高温度的限值，此时，监测到发动机为高负荷状态，会触发发动机的转速下降到怠速转速的工作模式，即发动机转速下降，开启对发动机机油温度以及发动机转速的监测。
步骤S102，若发动机转速低于预设转速阈值，且机油温度高于预设温度阈值，则将发动机的转速控制在预设转速阈值，其中，预设温度阈值小于设定的发动机润滑系统最高油温，预设转速阈值大于发动机的怠速转速。
需要说明的是，发动机怠速转速为发动机稳定运行的最低转速，预设转速阈值是基于发动机的怠速转速所设置，但在设置时需注意，若发动机转速太高还会导致发动机油耗偏高，噪音偏大。因此，本申请基于转速能够大于怠速转速，且该转速下产生的噪声较小油耗较低的原理，对预设转速阈值进行设置。当然，在获取到预设转速阈值后，还可以通过试验对设置的预设转速阈值进行验证，以得到较合适的值或择优选择。
举例来说，在发动机怠速转速在750～850转/分钟之间时，预设转速阈值可以设置在1000～1200转/分钟之间，例如：本申请提供的预设转速阈值为1000转/分钟。
另外，预设温度阈值是基于设定的发动机润滑系统最高油温所设置，例如：发动机润滑系统最高油温为140℃，预设温度阈值可以为接近140℃的值，使得在控制发动机转速为预设转速阈值时，温度能较快速地降到预设温度阈值。举例来说，预设温度阈值为100℃～120℃之间，例如：本申请提供的预设温度阈值为120℃。
在具体实施例中，当监测到发动机转速下降到低于1000转/分钟，则实测机油温度是否高于120℃，若机油温度高于120℃，则通过电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)控制发动机转速为1000转/分钟。
步骤S103，待发动机在预设转速阈值工作预设时间后，控制发动机的转速下降到怠速转速。
其中，所述预设时间基于发动机怠速转速下，发动机机油温度从发动机润滑系统最高油温下降到预设温度阈值所需的时间确定。
具体地，可以通过多次试验测量得到发动机转速下降到怠速转速时，机油温度从140℃下降到120℃所需的持续的时间t。通过ECU限制发动机转速下降后的转速值，当油温高于120℃时，控制发动机转速在1000转/分钟，并维持t秒后，再下降到怠速转速。使得在发动机转速为怠速转速时，机油温度一定是小于140℃。由此，设计机油泵时便只需考虑油温140℃且发动机转速1000rpm时的机油泵最大排量，来满足发动机的需求。举例来说，这里的预设时间t可以在3～6秒之间。
进一步地，为了使得车辆机油温度能充分的得到降低，时间t的取值也可以选择大于试验得到的值，例如：t+3秒等。
需要说明的是，发动机不能直接通过提高发动机怠速转速来降低机油泵排量，因为发动机怠速转速提高后，会导致发动机油耗和NVH(噪声、振动与声振粗糙度，Noise、Vibration、Harshness)较高，本申请只在发动机从高转速和高油温降低转速时才限制下降的转速，时间较短，对发动机油耗和NVH影响较小。
如图3所示，为本申请实施例提供的示例性发动机转速控制方法，通过实时监测发动机机油温度以及发动机转速，并进行判断，若发动机转速低于1000rpm，则判断发动机机油温度是否高于120℃，若温度高于120℃，则控制发动机转速为1000rpm并维持t秒后再下降到怠速转速，若温度低于或等于120℃，则继续判断发动机机油温度以及发动机转速；若发动机转速大于或等于1000rpm，则继续判断发动机机油温度以及发动机转速。
本申请根据发动机运行的工况特点，测量发动机转速下降到怠速时，且机油温度从140℃下降到120℃所需的持续的时间t。在发动机高速大负荷或者爬坡工况下，控制发动机转速下降到怠速的过程中，通过ECU控制发动机最低转速为1000rpm，待发动机在1000rpm工作t秒后，再控制发动机的转速下降到怠速转速。由此，设计机油泵就只需要考虑油温140℃且发动机转速1000rpm机油泵最大排量来满足发动机的需求，机油泵最大排量可以降低，从而降低机油泵成本以及发动机油耗。
综上所述，通过本发明实施例提供的一种发动机转速控制方法，通过控制发动机转速，避免出现机油温度为最高油温的同时，发动机转速也为怠速转速，从而可以极大地降低机油泵的最大排量，有利于降低发动机油耗和机油泵成本。
第二方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种发动机转速控制装置，如图4所示，包括：
性能监测模块401，用于监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速；
第一控制模块402，用于若发动机转速低于预设转速阈值，且机油温度高于预设温度阈值，则将发动机的转速控制在预设转速阈值，其中，预设温度阈值小于设定的发动机润滑系统最高油温，预设转速阈值大于发动机的怠速转速；
第二控制模块403，用于待发动机在预设转速阈值工作预设时间后，控制发动机的转速下降到怠速转速。
作为一种可选的实施例，所述装置，还包括：
负荷监测模块，用于监测发动机负荷状态；若所述负荷状态大于预设负荷阈值，则触发所述发动机转速下降到怠速转速的工作模式，并开启对所述发动机机油温度以及发动机转速的监测。
作为一种可选的实施例，所述预设时间基于发动机怠速转速下，发动机机油温度从所述发动机润滑系统最高油温下降到所述预设温度阈值所需的时间确定。
作为一种可选的实施例，所述发动机润滑系统最高油温为140℃。
作为一种可选的实施例，所述预设温度阈值在100℃～120℃之间。
作为一种可选的实施例，所述发动机怠速转速在750～850转/分钟之间，所述预设转速阈值在1000～1200转/分钟之间。
作为一种可选的实施例，所述预设时间在3～6秒之间。
以上各模块可以是由软件代码实现，此时，上述的各模块可存储于控制设备的存储器内。以上各模块同样可以由硬件例如集成电路芯片实现。
本发明实施例所提供的一种发动机转速控制装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
第三方面，基于同一发明构思，本实施例提供了一种车辆500，如图5所示，包括：存储器501、处理器502及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序503，所述处理器501执行所述程序时实现前述第一方面所述发动机转速控制方法的步骤。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种发动机转速控制方法，其特征在于，包括：
监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速；
若所述发动机转速低于预设转速阈值，且所述机油温度高于预设温度阈值，则将所述发动机的转速控制在所述预设转速阈值，其中，所述预设温度阈值小于设定的发动机润滑系统最高油温，所述预设转速阈值大于所述发动机的怠速转速；
待所述发动机在所述预设转速阈值工作预设时间后，控制所述发动机的转速下降到所述怠速转速，其中，所述预设时间基于发动机怠速转速下，发动机机油温度从发动机润滑系统最高油温下降到预设温度阈值所需的时间确定。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速之前，还包括：
监测发动机负荷状态；
若所述负荷状态大于预设负荷阈值，则触发所述发动机转速下降到怠速转速的工作模式，并开启对所述发动机机油温度以及发动机转速的监测。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机润滑系统最高油温为140℃。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设温度阈值在100℃~120℃之间。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机怠速转速在750~850转/分钟之间，所述预设转速阈值在1000~1200转/分钟之间。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时间在3~6秒之间。
7.一种发动机转速控制装置，其特征在于，包括：
性能监测模块，用于监测车辆当前的发动机机油温度以及发动机转速；
第一控制模块，用于若所述发动机转速低于预设转速阈值，且所述机油温度高于预设温度阈值，则将所述发动机的转速控制在所述预设转速阈值，其中，所述预设温度阈值小于设定的发动机润滑系统最高油温，所述预设转速阈值大于所述发动机的怠速转速；
第二控制模块，用于待所述发动机在所述预设转速阈值工作预设时间后，控制所述发动机的转速下降到所述怠速转速，其中，所述预设时间基于发动机怠速转速下，发动机机油温度从发动机润滑系统最高油温下降到预设温度阈值所需的时间确定。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置，还包括：
负荷监测模块，用于监测发动机负荷状态；若所述负荷状态大于预设负荷阈值，则触发所述发动机转速下降到怠速转速的工作模式，并开启对所述发动机机油温度以及发动机转速的监测。
9.一种车辆，其特征在于，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权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
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