CN115370499A

CN115370499A - 一种混动汽车发动机起动控制方法、系统、电子设备及车辆

Info

Publication number: CN115370499A
Application number: CN202211199247.1A
Authority: CN
Inventors: 付学海; 胡显力; 陈绪平; 叶明辉
Original assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Current assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority date: 2022-09-29
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2042-09-29
Also published as: CN115370499B

Abstract

本发明提出一种混动汽车运行中发动机起动控制方法、系统、电子设备及车辆，本发明是先通过发电机转速控制模式拖动发动机达到目标转速，并稳定在目标转速维持不动，然后通过恢复供油实现点火起动发动机。本发明可以解决混合动力汽车发动机起动过程中的整车抖动问题，以及解决ECU对发动机起动成功判断准确性不高，影响用户使用安全的问题。

Description

一种混动汽车发动机起动控制方法、系统、电子设备及车辆

技术领域

本发明属于混动汽车发动机系统控制领域，具体涉及发动机起动控制技术。

背景技术

混合动力汽车在运行中，由于电池电量较低时，驾驶员动力需求变大，功能诊断需求等很多因素会请求发动机起动，导致在日常用户使用中发动机起动更加频繁，起动感知度更高，从而对起动响应、平顺性要求更高，常规控制方法是发动机控制单元总成（本文简称ECU）通过控制发动机喷油转速、喷油量、进气量来完成起动，ECU起动成功判断条件是根据发动机转速信号，目前起动存在发动机起动冲击抖动问题，起动成功存在误判导致电池过放电，会让用户在使用过程中感知到，从而让用户产生抱怨，降低对产品的认可度，损害品牌影响力。

例如专利文献CN202010711859.9公开了一种车辆启动方法、设备及介质，该技术是通过发电机扭矩控制模式，通过标定扭矩来拖动发动机达到转速，发动机管理系统接收到恢复供油指令，按照正常预喷油方式来完成起动，核心控制单元根据发动机管理系统反馈起动完成信息进入下一步。

发明内容

本发明的目的是提供一种混动汽车运行中发动机起动控制方法，以快速地发动机起动控制需求，并准确的发送起动成功指令，降低起动冲击，提升起动品质。

本发明的技术方案如下：

本发明在第一方面提出一种混动汽车运行中发动机起动控制方法，所述方法是先通过发电机转速控制模式拖动发动机达到目标转速，并稳定在目标转速维持不动，然后通过恢复供油实现点火起动发动机。

具体地，所述方法包括：

起动条件判断：判断是否满足发动机起动逻辑开启前置条件。

发动机转速控制：计算电机目标转速和限制扭矩，拖动发动机达到目标转速且持续一定时间X，同时根据目标转速和实际转速计算转速差值，当转速差值小于标定值并且持续时间X满足要求，则进入发动机起动控制。

发动机起动控制：发送发动机恢复供油指令，根据当前实际转速查表进行喷油控制和点火控制，执行设定时间后，再根据实际转速和喷油次数判断发动机起动是否成功，起动成功后，发送发动机起动成功标志位;。

起动成功判断；根据起动成功标志位和PEU电机扭矩输出值判断，判断是否满足起动成功要求，若满足，则退出起动。

在本发明的第二方面，还提出一种混动汽车运行中发动机起动控制系统，其包括：

起动条件判断单元：用于判断是否满足发动机起动逻辑开启前置条件。

发动机转速控制单元：用于计算电机目标转速和限制扭矩，拖动发动机达到目标转速且持续一定时间X，同时根据目标转速和实际转速计算转速差值，当转速差值小于标定值并持续时间X满足要求，则进入发动机起动控制。

发动机起动控制单元：用于发送发动机恢复供油指令，根据当前实际转速查表进行喷油控制和点火控制，执行设定时间后，再根据实际转速和喷油次数判断发动机起动是否成功，起动成功后，发送发动机起动成功标志位;

起动成功判断单元；用于根据起动成功标志位和PEU电机扭矩输出值判断是否起动成功，若成功，则退出起动。

本发明在第三方面还提出一种电子设备，其包括：

一个或多个处理器。

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现以上所述的混动汽车运行中发动机起动控制方法。

在第四方面，本发明还保护一种车辆，所述车辆包括以上所述的电子设备，所述车辆为混动汽车。

采用以上技术方案，本发明可以解决混合动力汽车发动机起动过程中的整车抖动问题，以及解决ECU对发动机起动成功判断准确性不高，影响用户使用安全问题，本发明的具体优点如下：

第一、本发明的发电机控制模式是转速控制模式，动力系统控制器总成（本文简称PCU）限制发电机扭矩边界，通过发电机拖动发动机快速达到目标转速并维持不动，发电机响应速度快可以减少起动时间，快速响应动力需求，同时发电机维持转速的稳定性更好，可以优化车辆起动过程的冲击和振动品质感。

第二、本发明的发动机起动方案是恢复供油模式起动，通过扭矩模型反查点火角，进气量，喷油量，燃油经济性最好，同时发动机起动时的转速稳定性更好，发动机起动控制更加平顺，冲击更小，可以提高起动品质，常规起动是通过预喷油方式起动，发动机起动过程中的转速稳定差，车辆振动明显，容易让用户感知到，从而产生抱怨。

第三、本发明的发动机起动成功判断条件更严格，常规判断条件是通过喷油次数发动机转速阈值判断，存在误判的风险，增加PCU通过发电机扭矩进行判断，发动机起动成功判断更加准确，可以减少发动机起动成功误判带来的风险，提高车辆使用可靠性。

附图说明

图1是本发明适用的发动机与起发一体发电机结构示意图。

图2是本发明提出的发动机起动控制方法逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

本实施例针对的是混动车型中发动机的起动控制，所适用的发动机与起发一体发电机结构如图1所示，发动机与起发一体发电机通过直连机构连接，发电机和发动机之间减少了齿轮传动机构，起动冲击更小。

本实施例实施的发动机起动控制方法如图2所示：

第一步、起动条件判断阶段：

PCU识别电机系统、电池系统、发动机系统是否存在故障，在系统无故障的模式下，PCU检测当前电池放电能力、电机扭矩控输出能力并大于标定阈值，且发动机ECU系统无禁止起动指令，PCU判断以上综合条件都满足要求，则表示满足逻辑开启前置条件。PCU根据油门大小、电池SOC阀值、采暖信号、外部起动请求等信号判断发送起动请求指令，然后执行第二步，否则继续执行第一步。

第二步、发动机转速控制阶段：

PCU根据环境温度、电池温度、电机扭矩边界计算发动机起动目标转速和起动限制扭矩。发动机目标转速是根据发动机水温实际标定确认，保证发动机可以成功启动，起动限制扭矩是根据环境温度，电池，电机能力边界等条件标定一个阈值，限制发电机在起动过程中的最大输出扭矩阈值。

PCU通过CAN信号将起动目标转速和起动限制扭矩（起动限制扭矩是根据环境温度，电池，电机能力边界等条件标定一个阈值，限制发电机在起动过程中的最大输出扭矩阈值）发给电机控制器（本文简称PEU）。

PEU根据目标转速和限制扭矩进行转速控制，拖动发动机快速达到目标转速，通过转速闭环控制将发动机转速稳定在目标转速，并使发动机转速持续一定时间X。X是根据发动机水温进行标定，通常时间设定最大值是8S。

PEU根据目标转速和实际转速计算转速差值，当转速差值小于标定值并持续一段时间X，如果持续时间满足要求，然后执行第三步。

第三步、发动机起动控制阶段：

PCU根据恢复供油转速表查值，恢复供油转速表是根据发动机水温标定不同的发动机恢复供油转速阈值，PCU通过实际转速和查表所得阈值进行比较，当实际转速大于查表阈值，PCU给发动机发送恢复供油指令。

ECU接受到PCU恢复供油指令后，ECU根据当前实际转速查表进行喷油控制和点火控制。具体是ECU根据当前转速，通过扭矩模型反查点火角、进气量和喷油量，控制火花塞、气门体、喷油嘴执行一段时间。

ECU进行喷油控制开始后，ECU根据发动机转速和喷油次数进行判断（例如常温下发动机转速大于600转，喷油次数大于10次后），当ECU判断发动机起动成功后，ECU发送发动机起动成功标志位给ＰＣＵ，然后执行第四步。

第四步、起动成功判断阶段：

判断条件１、ECU发送的起动成功标志位置位；

判断条件２、PEU电机扭矩输出值小于标定阈值（根据实际标定确定，保证起动过程无明显冲击，一般不大于100NM）；

判断条件３、判断条件２成立后持续一定时间Y，Y是根据发动机出现干拖后可以成功识别的时间，通常时间最大值是5S。

如果以上三个判断条件满足要求，PCU退出起动请求指令，起动完成，否则继续执行第一步。

在另一个实施例中，提出一种混动汽车运行中发动机起动控制系统，其包括：

在第三个实施例中是一种电子设备，其包括：

一个或多个处理器。

在第四个实施例是一种车辆，所述车辆包括以上所述的电子设备，所述车辆为混动汽车。

由以上实施例可见，本发明方案的优点如下：

第一、通过电机控制发动机转速，发动机转速上升速率更快，可以缩短起动时间。

第二、发动机起动控制更加平顺，冲击更小，可以提高起动品质。

第三、发动机起动成功判断更加准确，可以减少发动机起动成功误判带来的风险，提高车辆使用可靠性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.混动汽车运行中发动机起动控制方法，其特征在于，所述方法是先通过发电机转速控制模式拖动发动机达到目标转速，并稳定在目标转速维持不动，然后通过恢复供油实现点火起动发动机。

2.根据权利要求1所述的混动汽车运行中发动机起动控制方法，其特征在于，所述方法包括：

起动条件判断：判断是否满足发动机起动逻辑开启前置条件；

发动机转速控制：计算电机目标转速和限制扭矩，拖动发动机达到目标转速且持续一定时间X，同时根据目标转速和实际转速计算转速差值，当转速差值小于标定值并且持续时间X满足要求，则进入发动机起动控制；

发动机起动控制：发送发动机恢复供油指令，根据当前实际转速查表进行喷油控制和点火控制，执行设定时间后，再根据实际转速和喷油次数判断发动机起动是否成功，起动成功后，ECU发送发动机起动成功标志位;

起动成功判断；ECU起动成功标志位后，PCU根据PEU电机扭矩输出值再次判断发动机是否真正起动成功，通过标定电机扭矩大于一定阈值并持续一定时间，若条件满足则发动机是发电机在干拖，表明起动失败，反之则起动成功。

3.根据权利要求2所述的混动汽车运行中发动机起动控制方法，其特征在于，所述起动条件判断包括：

PCU识别电机系统、电池系统、发动机系统是否存在故障，判断电池放电能力是否满足标定值，电机扭矩控制是否满足标定值且发动机系统无禁止起动指令，如果判断条件满足要求，则表示满足逻辑开启前置条件，PCU发送起动请求指令。

4.根据权利要求2所述的混动汽车运行中发动机起动控制方法，其特征在于，在所述发动机转速控制中，由PCU根据环境温度、电池温度、电机扭矩边界计算发动机起动目标转速和起动目标扭矩，并通过CAN信号将起动目标转速和起动限制扭矩发给电机控制器PEU。

5.根据权利要求2所述的混动汽车运行中发动机起动控制方法，其特征在于，在所述发动机转速控制中，由PEU根据目标转速和限制扭矩进行转速控制，拖动发动机快速达到目标转速，通过转速闭环控制将发动机转速稳定在目标转速并维持一定时间X，X是根据发动机水温进行标定。

6.根据权利要求2所述的混动汽车运行中发动机起动控制方法，其特征在于，在所述发动机起动控制中，由PCU根据转速查表，发送发动机恢复供油指令，ECU接受到PCU恢复供油指令后，ECU根据当前实际转速查表进行喷油控制和点火控制。

7.根据权利要求2所述的混动汽车运行中发动机起动控制方法，其特征在于，所述起动成功判断的条件包括：条件1、ECU发送的起动成功标志位置位；条件２、PEU电机扭矩输出值小于标定阈值；条件３、条件２成立后持续设定时间Y，Y是根据发动机出现干拖后可以成功识别的时间；当以上三个条件同时满足，PCU退出起动请求指令，起动完成。

8.一种混动汽车运行中发动机起动控制系统，其特征在于，包括：

起动条件判断单元：用于判断是否满足发动机起动逻辑开启前置条件；

发动机转速控制单元：用于计算电机目标转速和限制扭矩，拖动发动机达到目标转速且持续一定时间X，同时根据目标转速和实际转速计算转速差值，当转速差值小于标定值并持续时间X满足要求，则进入发动机起动控制；

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现权利要求1至8中任一项所述的混动汽车运行中发动机起动控制方法。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的电子设备，所述车辆为混动汽车。