CN114183255B - 一种发动机熄火过程的节气门控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机熄火过程的节气门控制方法及装置，其中所述方法包括：当触发对发动机的熄火请求之后，获取发动机转速、进气歧管压力以及发动机的当前运行状态；判断当前运行状态是否满足预设的节气门熄火控制条件；若是，则根据发动机转速和进气歧管压力，控制节气门置于预设的熄火开度；若否，则不对节气门的开度进行熄火控制。本发明方法及装置通过将发动机的熄火工况进行区别处理，有效的提高了NVH水平和降低了PN颗粒物排放。

Description

一种发动机熄火过程的节气门控制方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种发动机熄火过程的节气门控制方法及装置。

背景技术

目前通用的混合动力车型在熄火停机过程中，是依靠自身的摩擦阻力将发动机从运行转速(怠速状态或高转速运行状态)降低至0转速。发动机后端一般带有一个飞轮，飞轮在旋转过程中有一定的转动惯量，飞轮的转动惯量与其自身重量和旋转转速有关，飞轮越重旋转转速越高，其产生的转动惯量也越大。大量的实践表明，发动机在熄火转速下降的后段，即约100r/min至0r/min，飞轮的旋转依然带动发动机完成其吸气-压缩-做功-排气四个工作循环。在做功行程中，虽然发动机不喷油，但压缩的高压气体依然对活塞做功产生推力；在吸气行程吸入的新鲜空气越多，做功行程产生的膨胀功越大，做功行程产生的气体膨胀功在熄火过程中对发动机造成冲击，膨胀功越大，熄火过程产生的冲击越大。此过程中，节气门的开度越变大，进气歧管压力增加越多(更多的空气)，做功行程产生的膨胀功越大，在熄火过程中对发动机造成冲击也越大，越不利于停机过程的NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动、声音粗糙度)控制或抖动控制；不仅如此，在实际排放测试过程中发现高车速停机时，产生大量的PN颗粒物，不利于节能减排的要求。

因此，目前的车辆在发动机停机熄火的控制过程容易带来NVH不良，以及排放大量PN颗粒物。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种发动机熄火过程的节气门控制方法及装置，通过将发动机的熄火工况进行区别处理，有效的提高了NVH水平和降低了PN颗粒物排放。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种发动机熄火过程的节气门控制方法，包括：

当触发对发动机的熄火请求之后，获取发动机转速、进气歧管压力以及发动机的当前运行状态；判断所述当前运行状态是否满足预设的节气门熄火控制条件；若是，则根据所述发动机转速和所述进气歧管压力，控制所述节气门置于预设的熄火开度；若否，则不对所述节气门的开度进行熄火控制。

可选的，所述判断所述当前运行状态是否满足预设的节气门熄火控制条件，包括：

判断所述发动机是否处于启动状态、重复启动状态或运行状态；若否，则确定所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件。

可选的，所述确定所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件，还包括：

判断所述发动机的转速运行在预设的转速范围内的时长是否大于预设的第一时长阈值；其中，若否，则确定所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件。

可选的，所述第一时长阈值的取值范围为0.04s～0.1s。

可选的，所述转速范围为0～50rpm。

可选的，所述根据所述发动机转速和所述进气歧管压力，控制所述节气门置于预设的熄火开度之后，还包括：

判断控制的控制时长是否大于预设的第二时长阈值；若是，则停止控制所述节气门置于预设的熄火开度；若否，则继续控制所述节气门置于预设的熄火开度。

可选的，所述第二时长阈值的取值范围为3～7s。

第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种发动机熄火过程的节气门控制装置，包括：

获取模块，用于当触发对发动机的熄火请求之后，获取发动机转速、进气歧管压力以及发动机的当前运行状态；判断模块，用于判断所述当前运行状态是否满足预设的节气门熄火控制条件；第一响应模块，用于若所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件，则根据所述发动机转速和所述进气歧管压力，控制所述节气门置于预设的熄火开度；第二响应模块，用于若所述当前运行状态不满足预设的节气门熄火控制条件，则不对所述节气门的开度进行熄火控制。

可选的，所述判断模块，还具体用于：

判断所述发动机的转速运行在预设转速范围内的时长是否大于预设的第一时长阈值；其中，若否，则确定所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件。

第三方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

本发明实施例提供的一种发动机熄火过程的节气门控制方法及装置，在用户具有停机熄火的需求时，通过采集车辆发动机当前的运行状态，并对当前运行状态进行分析以对发动机的不同运行工况进行区分，从而确定发动机满足节气门熄火控制条件的情况；进而，针对性的对满足节气门熄火控制条件的工况，依据发动机转速和进气歧管压力控制节气门置于对应的熄火开度，这样可有效的控制PN颗粒物的排放；否则，不对节气门的开度进行熄火控制，这样保证发动机熄火的NVH控制。因此，通过本实施例方法，有效的将发动机的熄火工况进行区别处理，有效的提高了NVH水平和降低了PN颗粒物排放。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

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。在附图中：

图1示出了本发明第一实施例提供的一种发动机熄火过程的节气门控制方法的流程图；

图2示出了不采用本发明第一实施例中的发动机熄火过程的节气门控制方法时的PN颗粒物排放的曲线示意图；

图3示出了采用本发明第一实施例中的发动机熄火过程的节气门控制方法时的PN颗粒物排放的曲线示意图；

图4示出了本发明第一实施例中混合动力车辆内置发动机熄火过程的节气门控制方法时的控制逻辑原理图；

图5示出了本发明第二实施例提供的一种发动机熄火过程的节气门控制装置的功能模块结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本领域技术人员通过反复测验和分析发现在熄火过程节气门的开度变小，进气歧管压力将出现明显降低(更少的空气)，发动机内部负压变大，导致出现发动机机油通过曲轴箱通风被吸入发动机的问题。因此，对于发动机停机熄火工况，通过设定单一熄节气控制方法，显然不能满足抖动等NVH问题与PN颗粒物排放的控制要求，基于此本实施例提出了一种发动机熄火过程的节气门控制方法，以用于在车辆停机熄火的过程中进行控制，尤其应用于混合动力车辆中的发动机熄火过程的节气门控制，以保证车辆良好的NVH控制以及PN颗粒物排放的控制。下面通过具体示例的方式对本发明构思进行详细阐述和说明。

第一实施例

请参见图1，图1示出了本发明第一实施例提供的一种发动机熄火过程的节气门控制方法的流程图，所述发动机熄火过程的节气门控制方法包括：

步骤S10：当触发对发动机的熄火请求之后，获取发动机转速、进气歧管压力以及发动机的当前运行状态；

步骤S20：判断所述当前运行状态是否满足预设的节气门熄火控制条件；

步骤S301：若是，则根据所述发动机转速和所述进气歧管压力，控制所述节气门置于预设的熄火开度；

步骤S302：若否，则不对所述节气门的开度进行熄火控制。

本实施例中通过步骤S10～S302，在用户具有停机熄火的需求时，采集车辆发动机当前的运行状态，并对当前运行状态进行分析以对发动机的不同运行工况进行区分，从而确定发动机满足节气门熄火控制条件的情况；进而，针对性的对满足节气门熄火控制条件的工况，依据发动机转速和进气歧管压力控制节气门置于对应的熄火开度，这样可有效的控制PN颗粒物的排放；否则，不对节气门的开度进行熄火控制，这样保证发动机熄火的NVH控制。因此，通过本实施例方法，有效的将发动机的熄火工况进行区别处理，有效的提高了NVH水平和降低了PN颗粒物排放。

下面个分别对本实施例中的每个步骤的可能的具体实现进行更加详细的说明。

步骤S10：当触发对发动机的熄火请求之后，获取发动机转速、进气歧管压力以及发动机的当前运行状态。

在步骤S10中，发动机为混合动力车辆中的发动机；在混合动力车辆中的WLTC(轻型车测试循环)工况下，当高压电池SOC(State of Charge，荷电状态)充至较高电量或者制动能量回收时，一般会会通过VCU(Vehicle control unit，车辆控制单元)请求发动机停机节约能源，在SOC较低时会请求发动机起动以维持高压电池电量。因此，发动机的熄火请求可以是车辆的高压电池充电至较高状态时，VCU自动发起的请求。另外，熄火请求还可以是用户根据实际的驾驶环境或需求主动发起的请求，不作限制。

发动机转速、进气歧管压力以及发动机的当前运行状态，可从车辆的VCU或其他记录车辆状态参数的存储器件中读取。

步骤S20：判断所述当前运行状态是否满足预设的节气门熄火控制条件；

步骤S301：若是，则根据所述发动机转速和所述进气歧管压力，控制所述节气门置于预设的熄火开度；

步骤S302：若否，则不对所述节气门的开度进行熄火控制。

具体的，当前运行状态可包括发动机的工作状态和参数状态。其中工作状态可包括：启动状态，用户主动启动车辆发动机后发动机的状态；重复启动状态；运行状态，发动机处于正常运行状态。参数状态可包括发动机的转速、发动机温度以及发动机油耗等等。

进一步的，步骤S20可具体包括：判断发动机是否处于启动状态、重复启动状态或运行状态；其中，若否，则确定当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件。这样保证发动机在处于正常工作状态时，不会启动节气门的熄火控制流程，避免在错误熄火指令导致的故障问题，提高车辆控制逻辑及系统的整体可靠性。

另外，步骤S20还可包括：判断发动机的转速运行在预设的转速范围内的时长是否大于预设的第一时长阈值；其中，若否，则确定当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件。其中，预设的转速范围对应的转速应当是较小的转速，并且同时对处于该低转速的时间进行识别，以确定该低转速状态的有效性；在本实施例中，在转速范围为0～50rpm时，即发动机转速处于0～50rpm；并且第一时长阈值的范围为0.04s～0.1s时，可认为该低转速状态时有效的。此时，认为低转速状态情况下，是不满足预设的节气门熄火控制条件的；可不必执行节气门的熄火控制，也即进入步骤S302；由于，此时转速较低，可直接按照原有控制逻辑进行熄火，也不会产生较多的PN颗粒物，并且由于不对节气门进行熄火控制也实现较好的NVH控制。

当满足预设的节气门熄火控制条件时，即可执行步骤S301。

在步骤S301中，可根据发动机转速和进气歧管压力进行查表来得到节气门在熄火控制时的熄火开度。具体的，可预先通过标定实验的方式构建发动机转速和进气歧管压力，与熄火时节气门的熄火开度之间的控制MAP。如下表可表征控制MAP：

表1熄火开度控制MAP

从表1中可以看出当转速较高进气歧管压力较低时，需要较大开度的熄火开度控制。通过测试分析，发现在进行熄火开度的控制时，一般熄火开度不超过5％。这样在不同的转速状态以及不同的进气歧管压力状态可，可对应在控制MAP中查找到相应的熄火开度。最终，车辆上的控制系统将节气门调整至该熄火开度即可。

例如，对于发动机转速处于2000r/min的行驶工况停机时：

在各种发动机转速下执行关闭时，进气歧管压力可能会变得非常低，当发生这种情况时，测量了大量的PN颗粒物排放情况，将关闭位置从0％增加到5％，行驶工况PN颗粒物数量，显著减少；所以在熄火过程中，请求较大的节气门开度，使得进气歧管压力增加(更多的空气)，发动机内部负压变小，机油从曲轴箱吸入缸内的概率小，有利于PN的降低。请参阅图2所示，在采用本实施例方案之前，VCU请求发动机停机时，ECU(Electronic ControlUnit，电子控制单元)直接控制节气门至关闭状态，此时的PN颗粒物数量从317波动至3062。请继续参阅图3，当采用本实施例方法基于发动机转速与进气歧管压力的节气门控制策略后，同样的工况下，PN颗粒物数量仅在57至116之间波动，PN颗粒物数量并未显著的增加，有效控制了PN颗粒物的排放。

又例如，对于发动机转速处于1000r/min时的怠速工况停机(怠速工况下停机，NVH受影响较大)：

从停机的质量的角度来看，希望有尽可能低的进气歧管压力。这对NVH有好处，因为可得到非常小的压缩脉冲。所以在怠速熄火工况时，为了降低熄火过程中发动机的压缩脉冲，请求较小的节气门开度或直接控制节气门关闭，使得进气歧管压力降低(更少的空气)，发动机内部负压变大，发动机阻力降低能够改善NVH，但是机油从曲轴箱吸入缸内的概率大，不利于PN的控制；因此，综合上述因素本实施例中将熄火开度控制在5％以内，能够取得较好的综合效果，以平衡NVH以及PN颗粒物的排放。

进一步的，当进入熄火控制过程中还需要对熄火控制的时长进行监测判断，避免长时间的进行熄火控制。具体步骤为：首先，判断控制的控制时长是否大于预设的第二时长阈值；若是，则停止控制节气门置于预设的熄火开度；若否，则继续控制节气门置于预设的熄火开度。第二时长阈值的取值范围可为3～7s，可保证在该时长内发动机能够在熄火后转速降为零；另外，第二时长阈值还可根据不同的停机工况进行调整；例如，若停机时发动机转速越大，该第二时长阈值可越大，反之越小。

需要说明的是，为了实现本实施例中的方法，在混合动力车辆中还可添加对应的节气门使能控制模块以及节气门开度控制模块，节气门使能控制模块和节气门开度控制模块所执行的具体功能逻辑可参照图4所示。

还需要说明的是，通过上述各类节气门熄火控制条件的判断，本实施例中是否对节气门进行熄火控制还可总结如下，当满足以下的任一条件时，退出或不进入节气门的熄火控制：

条件1：当发动机运转状态处于起动状态、重复起动状态或者运行状态时；

条件2：发动机转速已经低于一定转速阈值A，A范围取值0～50rpm，且低于时间超过一定时间限值B，B范围取值为0.1～0.04s；取值设定的原因是确保发动机处于低转速状态，即较低的转速值，这种状态是不需要对节气门进行控制的；

条件3：发动机停机过程节气门控制功能使能时间限制，使能时间超过时间C，C取值范围为3～7s；或者发动机运转状态变为重复起动状态、起动状态或运行状态(触发条件1)，或者如果发动机转速低于转速阈值A，一定时间限值B(触发条件2)，条件3将激活，不进行节气门的熄火控制。

综上所述，本发明实施例中提供的一种发动机熄火过程的节气门控制方法，在用户具有停机熄火的需求时，采集车辆发动机当前的运行状态，并对当前运行状态进行分析以对发动机的不同运行工况进行区分，从而确定发动机满足节气门熄火控制条件的情况；进而，针对性的对满足节气门熄火控制条件的工况，依据发动机转速和进气歧管压力控制节气门置于对应的熄火开度，这样可有效的控制PN颗粒物的排放；否则，不对节气门的开度进行熄火控制，这样保证发动机熄火的NVH控制。因此，通过本实施例方法，有效的将发动机的熄火工况进行区别处理，有效的提高了NVH水平和降低了PN颗粒物排放。

第二实施例

请参阅图5，基于同一发明构思，在本实施例中还提供一种发动机熄火过程的节气门控制装置300，所述发动机熄火过程的节气门控制装置300包括：

获取模块301，用于当触发对发动机的熄火请求之后，获取发动机转速、进气歧管压力以及发动机的当前运行状态；判断模块302，用于判断所述当前运行状态是否满足预设的节气门熄火控制条件；第一响应模块303，用于若所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件，则根据所述发动机转速和所述进气歧管压力，控制所述节气门置于预设的熄火开度；第二响应模块304，用于若所述当前运行状态不满足预设的节气门熄火控制条件，则不对所述节气门的开度进行熄火控制。

作为一种可选的实施方式，所述判断模块302还用于：

判断所述发动机是否处于启动状态、重复启动状态或运行状态；若否，则确定所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件。

作为一种可选的实施方式，所述判断模块302还用于：

判断所述发动机的转速运行在预设的转速范围内的时长是否大于预设的第一时长阈值；其中，若否，则确定所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件。

作为一种可选的实施方式，所述第一时长阈值的取值范围为0.04s～0.1s。

作为一种可选的实施方式，所述转速范围为0～50rpm。

作为一种可选的实施方式，所述第一响应模块303，还用于：

判断控制的控制时长是否大于预设的第二时长阈值；若是，则停止控制所述节气门置于预设的熄火开度；若否，则继续控制所述节气门置于预设的熄火开度。

作为一种可选的实施方式，所述第二时长阈值的取值范围为3～7s。

需要说明的是，本发明实施例所提供的一种发动机熄火过程的节气门控制装置300，其具体实现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。

第三实施例

基于同一发明构思，本实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一实施例中任一项所述方法的步骤。

需要说明的是，本发明实施例所提供的计算机可读存储介质中，其中程序被处理器执行时，每个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。

本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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 (10)

1.一种发动机熄火过程的节气门控制PN颗粒物排放的方法，其特征在于，包括：

当触发对发动机的熄火请求之后，获取发动机转速、进气歧管压力以及发动机的当前运行状态；

判断所述当前运行状态是否满足预设的节气门熄火控制条件；

若是，则根据所述发动机转速和所述进气歧管压力，控制所述节气门置于预设的熄火开度；

若否，则不对所述节气门的开度进行熄火控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述当前运行状态是否满足预设的节气门熄火控制条件，包括：

判断所述发动机是否处于启动状态、重复启动状态或运行状态；若否，则确定所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件，还包括：

判断所述发动机的转速运行在预设的转速范围内的时长是否大于预设的第一时长阈值；其中，若否，则确定所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一时长阈值的取值范围为0.04s～0.1s。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述转速范围为0～50rpm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述发动机转速和所述进气歧管压力，控制所述节气门置于预设的熄火开度之后，还包括：

判断控制的控制时长是否大于预设的第二时长阈值；

若是，则停止控制所述节气门置于预设的熄火开度；

若否，则继续控制所述节气门置于预设的熄火开度。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二时长阈值的取值范围为3～7s。

8.一种发动机熄火过程的节气门控制PN颗粒物排放的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于当触发对发动机的熄火请求之后，获取发动机转速、进气歧管压力以及发动机的当前运行状态；

判断模块，用于判断所述当前运行状态是否满足预设的节气门熄火控制条件；

第一响应模块，用于若所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件，则根据所述发动机转速和所述进气歧管压力，控制所述节气门置于预设的熄火开度；

第二响应模块，用于若所述当前运行状态不满足预设的节气门熄火控制条件，则不对所述节气门的开度进行熄火控制。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述判断模块，还具体用于：

判断所述发动机的转速运行在预设转速范围内的时长是否大于预设的第一时长阈值；其中，若否，则确定所述当前运行状态满足预设的节气门熄火控制条件。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。