CN114483336B - 发动机转动控制方法、装置、摩托车和存储介质 - Google Patents

发动机转动控制方法、装置、摩托车和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种发动机转动控制方法、装置、摩托车和存储介质。其中，发动机转动控制方法，包括步骤：控制发动机进入反转启动状态，并获取发动机曲轴的反转位置；判断反转位置是否处于设定范围；若判断的结果为否，则确定发动机的反转圈数是否达到预设值；在反转圈数达到预设值的情况下，控制发动机进入正转启动状态。通过上述方法可以有效解决当发动机活塞出现磨损而漏气或车辆所处环境气压变小时造成电机连续反转的问题，避免了启动失败。

Description

发动机转动控制方法、装置、摩托车和存储介质
技术领域
本申请涉及摩托车技术领域，特别是涉及一种发动机转动控制方法、装置、摩托车和存储介质。
背景技术
目前，使用ISG(Integrated Starter and Generator，启动发电一体化)发动机的摩托车在启动时，一般采用先反向驱动发动机曲轴旋转至设定位置，再正向驱动发动机曲轴旋转启动发电机。在反转驱动时一般只控制电机扭矩使用曲轴停止在设定区间范围，使正向驱动有足够的旋转距离加速通过上止点，从而发燃发动机。
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统发动机启动技术存在启动失败的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低启动失败几率的发动机转动控制方法、设备和摩托车。
为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种发动机转动控制方法，包括步骤：
控制发动机进入反转启动状态，并获取发动机曲轴的反转位置；
判断反转位置是否处于设定范围；
若判断的结果为否，则确定发动机的反转圈数是否达到预设值；
在反转圈数达到预设值的情况下，控制发动机进入正转启动状态。
在其中一个实施例中，确定发动机的反转圈数是否达到预设值的步骤包括：
获取发动机的参数和霍尔传感器传输的当前霍尔信号；其中，霍尔传感器设于发动机的定子磁极槽内；
根据发动机的参数，确定霍尔信号的理论跳变次数；
根据理论跳变次数以及当前霍尔信号，确定发动机的反转圈数是否达到预设值。
在其中一个实施例中，确定发动机的反转圈数是否达到预设值的步骤包括：
获取发动机曲轴的位置信息；
根据位置信息，确定发动机的反转圈数是否达到预设值。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
若判断的结果为是，则控制发动机进入正转启动状态。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
在反转圈数未达到预设值的情况下，返回执行控制发动机进入反转启动状态的步骤。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
当接收到启动指令时，则进入所述控制发动机进入反转启动状态的步骤。
一方面，本发明实施例还提供了一种发动机转动控制装置，包括：
检测模块，用于控制发动机进入反转启动状态，并获取发动机曲轴的反转位置；
判断模块，用于判断反转位置是否处于设定范围；
圈数确定模块，用于若判断的结果为否，则确定发动机的反转圈数是否达到预设值；
控制模块，用于在反转圈数达到预设值的情况下，控制发动机进入正转启动状态。
一方面，本发明实施例还提供了一种摩托车，包括控制器、发动机和霍尔传感器；霍尔传感器设于发动机的定子磁极槽内；控制器分别电连接发动机和霍尔传感器；
控制器执行上述任一项方法的步骤。
在其中一个实施例中，还包括用于检测发动机曲轴的位置传感器；
位置传感器连接控制器；
发动机为启动发电一体机；
启动发电一体机的转子设于摩托车的发动机曲轴上；启动发电一体机的定子固定于摩托车的发动机箱体上。
另一方面，本发明实施例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，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
上述发动机转动控制方法通过在检测检测到发动机处于反转启动状态，获取发动机曲轴的反转位置；并判断反转位置是否处于设定范围；若判断的结果为否，则确定发动机的反转圈数是否达到预设值；在反转圈数达到预设值的情况下，控制发动机进入正转启动状态。通过上述方法可以有效解决当发动机活塞出现磨损而漏气或车辆所处环境气压变小时造成电机连续反转的问题，避免了启动失败。
附图说明
通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1为一个实施例中发动机转动控制方法的第一示意性流程示意图；
图2为一个实施例中确定发动机的反转圈数是否达到预设值的步骤的第一示意性流程图；
图3为一个实施例中确定发动机的反转圈数是否达到预设值的步骤的第二示意性流程图；
图4为一个实施例中发动机转动控制方法的第二示意性流程示意图；
图5为一个实施例中发动机转动控制装置的结构框图；
图6为一个实施例中摩托车的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
目前，传统的发动机启动方式：1.使用启动电机通过减速齿轮带动发动机启动，由于启动电机扭矩较大且有减速齿轮因此发动曲轴停于任何位置都能正常启动。2.使用启动发电一体机(ISG)启动，由于启动发电一体机直接安装在曲轴上，没有减速机构且电机扭矩较小，因此当曲轴停止在阻力较大的位置时就启动困难。目前的一体机的启动方法：一体机先反转离开阻力点较远的位置，电机则有较长的加速距离加速，当曲轴有较大速度就能克服压缩行程的阻力完成启动，然而当发动机活塞出现磨损而漏气或车辆所处环境气压变小时，会使活塞通过上止时阻力变小，如果按原来设定的扭矩驱动发动机反转，则因发动机压缩行程阻力变小，使电机不能在压缩行程上止点前停止，造成电机连续反转而不能停止并正向驱动发动机启动，从而导致启动失败。
而本申请提供的发动机转动控制方法能够有效解决上述技术问题。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种发动机转动控制方法，包括步骤：
S110，控制发动机进入反转启动状态，并获取发动机曲轴的反转位置；
具体的，使用ISG(Integrated Starter and Generator，启动发电一体化)发动机的摩托车在启动时，一般采用先反向驱动发动机曲轴旋转至设定位置，再正向驱动发动机曲轴旋转启动发动机。该反向驱动发动机曲轴的过程为反转启动状态。正向驱动发动机曲轴旋转启动发动机的过程为正转启动状态。反转位置是指发动机曲轴在反转控制过程中停止时的所处位置。
可以采用本领域任意手段控制发动机进入反转启动状态，具体控制过程在此不做具体限定。
进一步的，可以采用本领域任意手段获取发动机曲轴的反转位置。例如通过位置传感器进行获取。
S120，判断反转位置是否处于设定范围；
其中，设定范围为一个预设范围，是指曲轴停止在该设定范围时，正向驱动有足够的旋转距离加速通过上止点。
S130，若判断的结果为否，则确定发动机的反转圈数是否达到预设值；
具体而言，可以通过霍尔信号或发动机曲轴的位置信息来判断反转圈数。预设值可以根据实际情况进行选择。当发动机活塞出现磨损而漏气或车辆所处环境气压变小时，会使活塞通过上止时阻力变小，如果按原来设定的扭矩驱动发动机反转，则因发动机压缩行程阻力变小，使电机不能在压缩行程上止点前停止，造成电机连续反转而不能停止并正向驱动发动机启动，从而导致起动失败。
S140，在反转圈数达到预设值的情况下，控制发动机进入正转启动状态。
上述发动机转动控制方法通过在检测检测到发动机处于反转启动状态，获取发动机曲轴的反转位置；并判断反转位置是否处于设定范围；若判断的结果为否，则确定发动机的反转圈数是否达到预设值；在反转圈数达到预设值的情况下，控制发动机进入正转启动状态。通过上述方法可以有效解决当发动机活塞出现磨损而漏气或车辆所处环境气压变小时造成电机连续反转的问题，避免了启动失败。
在其中一个实施例中，如图2所示，确定发动机的反转圈数是否达到预设值的步骤包括：
S210，获取发动机的参数和霍尔传感器传输的当前霍尔信号；其中，霍尔传感器设于发动机的定子磁极槽内；
具体的，发动机参数包括定子的极数和转子的极数。
S220，根据发动机的参数，确定霍尔信号的理论跳变次数；
具体的，根据定子的极数和转子的极数可以确定发动机转N圈时，霍尔信号的理论跳变次数；其中N可以为1、2、3等常数，可以根据预设值确定。
S230，根据理论跳变次数以及当前霍尔信号，确定发动机的反转圈数是否达到预设值。
举例而言，如果电机采用三相18极定子，转子6对磁极的方式，那么电机每旋转一圈一相的霍尔信号会出现6个跳变，三相霍尔驱动电机旋转一圈需36个跳变，两圈则存在72个跳变，可以通过对换相步数的设定来实现反转圈数限制。
在其中一个实施例中，如图3所示，确定发动机的反转圈数是否达到预设值的步骤包括：
S310，获取发动机曲轴的位置信息；
具体而言，可以通过本领域任意一种技术手段获取发动机曲轴的位置信息。例如可以通过霍尔位置传感器对发动机曲轴进行检测。发动机曲轴由于有缺齿，根据第一脉冲信号中脉宽较宽的脉冲，即可知道发动机曲轴的转动角度。
S320，根据位置信息，确定发动机的反转圈数是否达到预设值。
具体的，通过转动角度的大小，即可确定发动机的反转圈数是否达到预设值。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
若判断的结果为是，则控制发动机进入正转启动状态。
如果反转位置处于设定范围时，则控制发动机进入正转启动状态进行发动机启动。
在其中一个实施例中，如图4所示，提供了一种发动机转动控制方法，包括步骤：
S410，控制发动机进入反转启动状态，并获取发动机曲轴的反转位置；
S420，判断反转位置是否处于设定范围；
S430，若判断的结果为否，则确定发动机的反转圈数是否达到预设值；
S440，在反转圈数达到预设值的情况下，控制发动机进入正转启动状态。
还包括步骤：
S450，在反转圈数未达到预设值的情况下，返回执行控制发动机进入反转启动状态的步骤。
具体的，在反转圈数未达到预设值时，则返回到执行控制发动机进去反转启动状态，获取发动机曲轴的反转位置的步骤。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
当接收到启动指令时，则进入所述控制发动机进入反转启动状态的步骤。
具体而言，控制发动机进入反转启动状态的前提为接收到启动指令，启动指令包括点火信号等。
应该理解的是，虽然1-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种发动机转动控制装置，包括：
检测模块，用于控制发动机进入反转启动状态，并获取发动机曲轴的反转位置；
判断模块，用于判断反转位置是否处于设定范围；
圈数确定模块，用于若判断的结果为否，则确定发动机的反转圈数是否达到预设值；
控制模块，用于在反转圈数达到预设值的情况下，控制发动机进入正转启动状态。
在其中一个实施例中，圈数确定模块包括：
信号获取模块，用于获取发动机的参数和霍尔传感器传输的当前霍尔信号；其中，霍尔传感器设于发动机的定子磁极槽内；
理论值确定模块，用于根据发动机的参数，确定霍尔信号的理论跳变次数；
第一条件确定模块，用于根据理论跳变次数以及当前霍尔信号，确定发动机的反转圈数是否达到预设值。
在其中一个实施例中，圈数确定模块包括：
位置信息获取模块，用于获取发动机曲轴的位置信息；
第二条件确定模块，用于根据位置信息，确定发动机的反转圈数是否达到预设值。
在其中一个实施例中，控制模块还用于若判断的结果为是，则控制发动机进入正转启动状态。
在其中一个实施例中，控制模块还用于在反转圈数未达到预设值的情况下，返回执行控制发动机进入反转启动状态的步骤。
在其中一个实施例中，启动指令接收模块，用于当接收到启动指令，则进入控制发动机进入反转启动状态的步骤
关于发动机转动控制装置的具体限定可以参见上文中对于发动机转动控制方法的限定，在此不再赘述。上述发动机转动控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种摩托车，控制器、发动机和霍尔传感器；霍尔传感器设于发动机的定子磁极槽内；控制器分别电连接发动机和霍尔传感器；
控制器执行上述任一项方法的步骤。
其中，控制器的类型不受限制，可以根据实际应用情况进行设置，例如，可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，只要能够执行上述转动控制方法的步骤即可。在一个具体示例中，控制器为上述发动机的控制器。控制器执行上述发动机转动控制方法的步骤，在一个示例中，发动机转动控制方法包括：控制发动机进入反转启动状态，并获取发动机曲轴的反转位置；判断反转位置是否处于设定范围；若判断的结果为否，则确定发动机的反转圈数是否达到预设值；在反转圈数达到预设值的情况下，控制发动机进入正转启动状态。
在其中一个实施例中，还包括用于检测发动机曲轴的位置传感器；
位置传感器连接控制器；
发动机为启动发电一体机；
启动发电一体机的转子设于摩托车的发动机曲轴上；启动发电一体机的定子固定于摩托车的发动机箱体上。
具体而言，启动发电一体机是具有起动和发电功能的磁电机，在摩托车上使用的启动发电一体机通过优化电机的参数(加大尺寸，增大线径，使用高性能磁石等方法提升扭矩)、增加霍尔元件，使磁电机具有电动机和发电机的功能。具有结构紧凑，无起动噪音，输出电压电流可控等优点，该电机属于无刷直流电机无机械磨损寿命长，适合怠速起停中使用，同时具有节能减排效果。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
控制发动机进入反转启动状态，并获取发动机曲轴的反转位置；
判断反转位置是否处于设定范围；
若判断的结果为否，则确定发动机的反转圈数是否达到预设值；
在反转圈数达到预设值的情况下，控制发动机进入正转启动状态。
在一个实施例中，确定发动机的反转圈数是否达到预设值的步骤被处理器执行时还实现以下步骤：
获取发动机的参数和霍尔传感器传输的当前霍尔信号；其中，霍尔传感器设于发动机的定子磁极槽内；
根据发动机的参数，确定霍尔信号的理论跳变次数；
根据理论跳变次数以及当前霍尔信号，确定发动机的反转圈数是否达到预设值。
在一个实施例中，确定发动机的反转圈数是否达到预设值的步骤被处理器执行时还实现以下步骤：
获取发动机曲轴的位置信息；
根据位置信息，确定发动机的反转圈数是否达到预设值。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
若判断的结果为是，则控制发动机进入正转启动状态。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
在反转圈数未达到预设值的情况下，返回执行控制发动机进入反转启动状态的步骤。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
当接收到启动指令时，则进入所述控制发动机进入反转启动状态的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线式动态随机存储器(Rambus DRAM，简称RDRAM)、以及接口动态随机存储器(DRDRAM)等。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种发动机转动控制方法，其特征在于，包括步骤：
控制发动机进入反转启动状态，并获取发动机曲轴的反转位置；
判断所述反转位置是否处于设定范围；
若所述判断的结果为否，则确定所述发动机的反转圈数是否达到预设值；
在所述反转圈数达到预设值的情况下，控制所述发动机进入正转启动状态；
在所述反转圈数未达到预设值的情况下，返回执行控制发动机进入反转启动状态的步骤。
2.根据权利要求1所述的发动机转动控制方法，其特征在于，所述确定所述发动机的反转圈数是否达到预设值的步骤包括：
获取所述发动机的参数和霍尔传感器传输的当前霍尔信号；其中，所述霍尔传感器设于发动机的定子磁极槽内；
根据所述发动机的参数，确定霍尔信号的理论跳变次数；
根据所述理论跳变次数以及所述当前霍尔信号，确定所述发动机的反转圈数是否达到预设值。
3.根据权利要求1所述的发动机转动控制方法，其特征在于，所述确定所述发动机的反转圈数是否达到预设值的步骤包括：
获取所述发动机曲轴的位置信息；
根据所述位置信息，确定所述发动机的反转圈数是否达到预设值。
4.根据权利要求1所述的发动机转动控制方法，其特征在于，还包括步骤：
若所述判断的结果为是，则控制所述发动机进入正转启动状态。
5.根据权利要求1所述的发动机转动控制方法，其特征在于，还包括步骤：
当接收到启动指令时，则进入所述控制发动机进入反转启动状态的步骤。
6.一种发动机转动控制装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于控制发动机进入反转启动状态，并获取发动机曲轴的反转位置；
判断模块，用于判断所述反转位置是否处于设定范围；
圈数确定模块，用于若所述判断的结果为否，则确定所述发动机的反转圈数是否达到预设值；
控制模块，用于在所述反转圈数达到预设值的情况下，控制所述发动机进入正转启动状态；在所述反转圈数未达到预设值的情况下，返回执行控制发动机进入反转启动状态的步骤。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括启动指令接收模块，用于当接收到启动指令时，则进入所述控制发动机进入反转启动状态的步骤。
8.一种摩托车，其特征在于，包括控制器、发动机和霍尔传感器；所述霍尔传感器设于所述发动机的定子磁极槽内；所述控制器分别电连接所述发动机和所述霍尔传感器
所述控制器执行如权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
9.根据权利要求8所述的摩托车，其特征在于，还包括用于检测发动机曲轴的位置传感器；
所述位置传感器连接所述控制器；
所述发动机为启动发电一体机；
所述启动发电一体机的转子设于摩托车的发动机曲轴上；所述启动发电一体机的定子固定于所述摩托车的发动机箱体上。
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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
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