CN114623001A - 发动机的控制方法、控制系统、存储介质以及车辆 - Google Patents

发动机的控制方法、控制系统、存储介质以及车辆 Download PDF

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Abstract

本申请提出了一种车辆的发动机的控制方法、控制系统、存储介质以及车辆以及车辆，所述控制方法，包括：S1：获取发动机的气路扭矩；S2：计算滤波前的气路扭矩与滤波后的气路扭矩的扭矩差；S3：根据所述扭矩差以及变速器档位确定所述气路扭矩变更值；S4：根据所述气路扭矩变更值以及气路扭矩确定气路扭矩请求值；S5：根据所述气路扭矩请求值调整所述发动机。由此，在发动机的工作过程中，通过调整适当调整气路扭矩，避免发动机的火路扭矩低于火路最小扭矩，以确保发动机可以稳定响应，使发动机的扭矩响应更加准确，提高滑行工况、变速器控制器干涉或车身稳定系统干涉时发动机的响应精度，以提高发动机的工作稳定性。

Description

发动机的控制方法、控制系统、存储介质以及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种发动机的控制方法、控制系统、存储介质以及车辆。
背景技术
相关技术中，整车控制器对发动机的扭矩请求受到发动机的能力限制，发动机的最大扭矩限制指的是节气门全开状态下的最大输出扭矩，最小扭矩为中断燃油供给时的最小输出扭矩。
其中，发动机的扭矩路径分为快路径和慢路径，其中快路径和点火角相关，慢路径与节气门相关，整车控制器发送的扭矩请求如果不考虑快路径扭矩特性以及慢路径扭矩特性，直接在快路径与慢路径下按照相同控制逻辑控制发动机，会影响发动机的响应，降低发动机的工作稳定性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的发动机的控制方法，所述控制方法使发动机可以准确响应对应的请求扭矩，提高发动机的工作稳定性。
本申请进一步提出了一种发动机的控制系统。
本申请还提出了一种计算机可读存储介质。
本申请进一步提出了一种车辆。
根据本申请第一方面实施例的车辆的发动机的控制方法，包括：S1：获取发动机的气路扭矩；S2：计算滤波前的气路扭矩与滤波后的气路扭矩的扭矩差；S3：根据所述扭矩差以及变速器档位确定所述气路扭矩变更值；S4：根据所述气路扭矩变更值以及气路扭矩确定气路扭矩请求值；S5：根据所述气路扭矩请求值调整所述发动机。
根据本申请实施例的发动机的控制方法，在发动机的工作过程中，通过调整气路扭矩，避免发动机的火路扭矩低于火路最小扭矩，以确保发动机可以稳定响应，使发动机的扭矩响应更加准确，提高滑行工况、变速器控制器干涉或车身稳定系统干涉时发动机的响应精度，以提高发动机的工作稳定性。
根据本申请的一些实施例，所述控制方法还包括：A1：获取发动机的火路扭矩；A2：根据所述火路扭矩确定火路扭矩请求值；A3：根据所述火路扭矩请求值调整所述发动机。
在一些实施例中，所述发动机的气路扭矩对应节气门开度，所述发动机的火路扭矩对应点火角相位，根据所述气路扭矩请求值调整所述发动机即调整所述节气门开度，根据所述火路扭矩请求值调整所述发动机即调整所述点火角相位。
进一步地，发动机的火路扭矩请求值以及发动机的气路扭矩请求值形成为整车控制器的请求扭矩。
在一些实施例中，根据所述扭矩差以及变速器档位确定所述气路扭矩变更值包括：获取变速器档位以及所述扭矩差；根据所述变速器档位以及所述扭矩差查变更值map；根据所述变更值map确定所述气路扭矩变更值。
进一步地，所述变更值map具体表征为：当所述扭矩差≥0时，所述气路扭矩变更值＝0；当所述扭矩差＜0时，所述气路扭矩变更值＜0。。
根据本申请第二方面实施例的发动机的控制系统，包括：变速器，所述变速器实时反馈变速器档位；整车控制器，所述整车控制器用于根据所述变速器档位、滤波前的气路扭矩与滤波后的气路扭矩的扭矩差以及所述变更值map，生成发动机的气路扭矩请求值、根据火路扭矩生成火路扭矩请求值；发动机，所述发动机根据所述气路扭矩请求值调整节气门开度，根据所述火路扭矩请求值调整点火角相位。
根据本申请第三方面实施例的计算机可读存储介质，其上存储有发动机的控制程序，该控制程序被执行时实现如上述实施例中所述的发动机的控制方法。根据本申请第四方面实施例的车辆，包括：发动机，所述发动机采用上述实施例中所述的控制方法进行控制。
进一步地，所述车辆构造为混动车辆，所述车辆还包括：电机，当所述车辆具有降低扭矩的需求时，先降低所述电机的输出扭矩，并在所述电机无法响应后，降低所述发动机的扭矩。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请实施例的发动机的控制方法的气路扭矩调整流程图；
图2是根据本申请实施例的发动机的控制方法的火路扭矩调整流程图；
图3是根据本申请实施例的车辆的示意简图。
附图标记：
车辆100，
发动机10，整车控制器20，电机30，变速器40。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的发动机10的控制方法以及车辆100。
如图1所示，根据本申请第一方面实施例的车辆100的发动机10的控制方法。控制方法包括：
S1：获取发动机10的气路扭矩；；
S2：计算滤波前的气路扭矩与滤波后的气路扭矩请求值的扭矩差；
S3：根据扭矩差以及变速器档位确定气路扭矩变更值；
S4：根据气路扭矩变更值以及气路扭矩确定气路扭矩请求值；
S5：根据气路扭矩请求值调整发动机10.
在进行气路扭矩调整的同时，同步调整发动机的火路扭矩，具体如下(参见图2)：
A1：获取发动机10的火路扭矩；
A2：根据火路扭矩确定火路扭矩请求值；
A3：根据火路扭矩请求值调整发动机10。
具体而言，整车控制器20用于控制发动机10以使发动机10提供合理的输出扭矩，本申请的整车控制器20可以发出发动机10的火路扭矩请求值以及发动机10的气路扭矩请求值，根据气路扭矩请求值调整发动机10即调整节气门开度，根据火路扭矩请求值调整发动机10即调整点火角相位；发动机10的火路扭矩对应节气门开度，发动机10的气路扭矩对应点火角相位，以在整车控制器20控制发动机10的过程中，分别根据发动机10的火路扭矩请求值以及发动机10的气路扭矩请求值控制发动机10的点火角以及节气门。
可以理解的是，发动机10具有快扭矩路径以及慢扭矩路径(以下简称为快路径和慢路径)，快路径与点火角相关，慢路径与节气门相关，如果在发动机10的控制过程中，只考量快路劲进行发动机10控制；或者仅考量慢路径进行发动机10控制，均可能导致发动机10无法响应，降低工作稳定性。
基于此，本申请提出上述控制方法，不再直接按照整车控制器20的请求扭矩，一刀切形式的直接配置好节气门开度以及点火角相位，而是根据滤波前后的气路扭矩确定扭矩差，根据扭矩差确定车辆100是否处于降扭工况。
需要说明的是，车辆处于降扭工况下时，需要对应降低节气门开度、延迟点火角后，而本申请的控制方法，在车辆100处于降扭工况下，进一步获取变速器40所处的档位，根据变速器档位以及扭矩值确定气路扭矩的气路扭矩变更值，实际输出的气路扭矩请求值＝气路扭矩+气路扭矩变更值(为负值)。
这样，整车控制器20输出经过调整的气路扭矩请求值，从而在发动机10的火路最小扭矩大于发动机10的火路扭矩时(此时发动机10无法响应)，对应的降低发动机10的气路扭矩(即调整节气门开度)，以降低发动机10的火路最小扭矩，解除发动机火路最小扭矩的限制，使发动机10的火路扭矩大于调整后的火路最小扭矩，以确保发动机10可以响应，提高发动机10的工作稳定性。
换言之，当发动机10处于降扭工况下时，需要将节气门调小，并适当延迟点火角，发动机10的响应扭矩受到火路最小扭矩限制，如果发动机10的火路扭矩小于发动机10的火路最小扭矩，则发动机10无法响应，进而将发动机10的节气门开度进一步调小，可以对应降低火路最小扭矩，直至火路扭矩大于或等于火路最小扭矩，此时发动机10可以响应火路扭矩请求值，以提高发动机10的工作稳定性。
需要说明的是，本申请在当前慢路径请求扭矩的基础上(即发动机10的气路扭矩)的基础上，进一步降低发动机10气路扭矩，以使发动机10的火路最小扭矩值下降，满足发动机10的火路扭矩，通过综合调整火路扭矩以及气路扭矩，使发动机10可以准确响应整车控制器20的扭矩请求。
其中，本申请所指的火路最小扭矩可以通过获取发动机转速确定，即发动机转速对应火路最小扭矩。
根据本申请实施例的发动机10的控制方法，在发动机10的工作过程中，综合快路径扭矩特性以及慢路径扭矩特性对发动机10进行控制，避免发动机10的火路扭矩低于火路最小扭矩，以确保发动机10可以稳定响应，使发动机10的扭矩响应更加准确，提高滑行工况、变速器控制器(TCU)干涉或车身稳定系统(ESP)干涉时发动机10的响应精度，以提高发动机10的工作稳定性。
进一步地，可以理解的是，发动机10的火路最小扭矩为当前节气门开度与最小点火角所换算的扭矩，而降低发动机10的气路扭矩为进一步降低节气门开度。由此，为了满足火路扭矩大于火路最小扭矩，进一步降低节气门开度后，当前节气门开度与最小点火角所换算的火路最小扭矩更低，通过调整火路最小扭矩，实现发动机10对整车控制器20的请求扭矩的准确响应。
其中，发动机10的火路扭矩请求值以及发动机10的气路扭矩请求值形成为整车控制器20的请求扭矩，也即本申请的发动机10的控制方法，不再基于整车控制器20请求扭矩，直接控制节气门运动至以预设开度、控制点火角至预设相位，而是基于火路扭矩请求值(快路径请求扭矩)以及气路扭矩请求值(慢路径请求扭矩)，综合发动机10的快扭矩路径的扭矩特性以及慢扭矩路径的扭矩特性，综合调控发动机10，使发动机10的工作稳定性更高、响应速度更快、响应更加准确。
下面，以一个具体的实施例，对本申请获取发动机10工况以及发动机10处于降扭工况下的控制过程进行具体地描述：
根据扭矩差以及变速器档位确定气路扭矩变更值包括：
获取变速器档位以及扭矩差；
根据变速器档位以及扭矩差查变更值map；
根据变更值map确定气路扭矩变更值。
需要指出的是，本申请中所指的变更值map为人为标记的map图谱，其上表征有变速器40处于不同档位下，车辆处于增扭或降扭工况下的气路扭矩变更值，不同车型、不同发动机规格，变更值map不同，采用本申请实施例的控制方法的车辆，在出厂前，整车控制器20内会标记对应的变更值map。
实际上，变更值map具体表征为：
当扭矩差≥0时(对应增扭工况)，气路扭矩变更值＝0；
当扭矩差＜0时(对应降扭工况)，气路扭矩变更值＜0。
也就是说，在车辆处于降扭工况下，为了解除发动机10火路最小扭矩的限制，本申请进一步基于为负值的气路扭矩变更值，调整气路扭矩请求值。
其中，发动机10的降扭工况，可以是滑行工况、TCU干涉或ESP干涉下的发动机10工况。
进而，根据变速器档位、扭矩差确定气路扭矩请求值变更值，根据气路扭矩请求值变更值以及气路扭矩得到气路扭矩请求值，发动机10根据气路扭矩请求值以及火路扭矩请求值对应确定节气门开度的调整量、点火角的限位调整量。
综上，在根据整车控制器20的请求扭矩控制发动机10的过程中，根据滤波前后的气路扭矩的扭矩差确定是否处于降扭工况，并在发动机10处于降扭工况的前提下，根据扭矩差以及变速器档位确定气路扭矩变更值，根据气路扭矩变更值调整气路扭矩请求值，以在火路最小扭矩大于火路扭矩时，对应降低节气门开度以降低火路最小扭矩，确保发动机10可以准确响应整车控制器20的请求扭矩，提高发动机10的工作稳定性。
根据本申请第二方面实施例的发动机10的控制系统，包括：
变速器40，变速器40实时反馈变速器档位；
整车控制器20，整车控制器20用于根据变速器档位、滤波前的气路扭矩与滤波后的气路扭矩的扭矩差以及变更值map，生成发动机10的气路扭矩请求值、根据火路扭矩生成火路扭矩请求值；
发动机10，发动机10根据气路扭矩请求值调整节气门开度，根据火路扭矩请求值调整点火角相位。
根据本申请实施例的控制系统，在发动机10的工作过程中，综合快路径扭矩特性以及慢路径扭矩特性对发动机10进行控制，避免发动机10的火路扭矩低于火路最小扭矩，以确保发动机10可以稳定响应，使发动机10的扭矩响应更加准确，提高滑行工况、变速器控制器(TCU)干涉或车身稳定系统(ESP)干涉时发动机10的响应精度，以提高发动机10的工作稳定性。本申请进一步提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有发动机10的控制程序，该控制程序被执行时实现如上述实施例中的发动机10的控制方法。
如图3所示，根据本申请第四方面实施例的车辆100，包括：发动机10，发动机10采用上述实施例中的控制方法进行控制。
根据本申请实施例的车辆100，发动机10采用上述控制方法进行控制，可以提高发动机10的响应速度以及工作稳定性，以提高车辆100的行驶安全性。
在一些实施例中，车辆100构造为混动车辆100，车辆100还包括：电机30，当车辆100具有降低扭矩的需求时，先降低电机30的输出扭矩，并在电机30无法响应后，降低发动机10的扭矩。
具体而言，发动机10与电机30的动力通过变速器40实现动力耦合，整车控制器20生成扭矩请求，并控制电机30与发动机10之间的扭矩分配。这样，使混动车辆100的降扭过程更加合理，提高混动车辆100的电机30以及发动机10的动力耦合稳定性，以提高车辆100的行驶稳定性。
需要说明的是，图3中发动机10、电机30均与变速器40动力连接，整车控制器20与电机30以及发动机10为信号连接。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点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表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种车辆(100)的发动机(10)的控制方法，其特征在于，包括：
S1：获取发动机(10)的气路扭矩；
S2：计算滤波前的气路扭矩与滤波后的气路扭矩的扭矩差；
S3：根据所述扭矩差以及变速器档位确定所述气路扭矩变更值；
S4：根据所述气路扭矩变更值以及气路扭矩确定气路扭矩请求值；
S5：根据所述气路扭矩请求值调整所述发动机(10)。
2.根据权利要求1所述的车辆(100)的发动机(10)的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
A1：获取发动机(10)的火路扭矩；
A2：根据所述火路扭矩确定火路扭矩请求值；
A3：根据所述火路扭矩请求值调整所述发动机(10)。
3.根据权利要求2所述的车辆(100)的发动机(10)的控制方法，其特征在于，所述发动机(10)的气路扭矩对应节气门开度，所述发动机(10)的火路扭矩对应点火角相位，根据所述气路扭矩请求值调整所述发动机(10)即调整所述节气门开度，根据所述火路扭矩请求值调整所述发动机(10)即调整所述点火角相位。
4.根据权利要求3所述的车辆(100)的发动机(10)的控制方法，其特征在于，发动机(10)的火路扭矩请求值以及发动机(10)的气路扭矩请求值形成为整车控制器(20)的请求扭矩。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆(100)的发动机(10)的控制方法，其特征在于，根据所述扭矩差以及变速器档位确定所述气路扭矩变更值包括：
获取变速器档位以及所述扭矩差；
根据所述变速器档位以及所述扭矩差查变更值map；
根据所述变更值map确定所述气路扭矩变更值。
6.根据权利要求4所述的车辆(100)的发动机(10)的控制方法，其特征在于，所述变更值map具体表征为：
当所述扭矩差≥0时，所述气路扭矩变更值＝0；
当所述扭矩差＜0时，所述气路扭矩变更值＜0。
7.一种发动机(10)的控制系统；其特征在于，包括：
变速器(40)，所述变速器(40)实时反馈变速器档位；
整车控制器(20)，所述整车控制器(20)用于根据所述变速器档位、滤波前的气路扭矩与滤波后的气路扭矩的扭矩差以及所述变更值map，生成发动机(10)的气路扭矩请求值、根据火路扭矩生成火路扭矩请求值；
发动机(10)，所述发动机(10)根据所述气路扭矩请求值调整节气门开度，根据所述火路扭矩请求值调整点火角相位。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有发动机(10)的控制程序，该控制程序被执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的发动机(10)的控制方法。
9.一种车辆(100)，其特征在于，包括：权利要求7所述的发动机(10)的控制系统。
10.根据权利要求9所述的车辆(100)，其特征在于，所述车辆(100)构造为混动车辆(100)，所述车辆(100)还包括：电机(30)，当所述车辆(100)具有降低扭矩的需求时，先降低所述电机(30)的输出扭矩，并在所述电机(30)无法响应后，降低所述发动机(10)的扭矩。
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