CN110091858B - 用于混合动力车上的发动机的自学习方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于混合动力车上的发动机的自学习方法，其包括步骤1，通过诊断服务协议发送自学习命令至混合动力控制器；步骤2，混合动力控制器收到自学习命令后，控制发动机的运行状态以使其进入自学习状态；步骤3，待满足预设条件后，即完成发动机的自学习。本发明的用于混合动力车上的发动机的自学习方法通过可以对发动机主动的进行自学习，可以实现快速、简单且成本低的自学习。

Description

用于混合动力车上的发动机的自学习方法
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，尤其是一种用于混合动力车上的发动机的自学习方法。
背景技术
当今的汽车电子行业发展迅速，环境污染的日益严重。国内有很多高校、主机厂投入了大量资金在混合动力、插电式混合动力和电动车研发项目上。其中，混合动力和插电式混合动力已经有很多车型进入了量产。
对于HEV/PHEV车型，传统的EMS(Engine Management System，发动机控制***)需要做大量策略上的调整以适应HEV/PHEV的需求。其中，HEV/PHEV的发动机工况完全打破了传统车的模式，这样就给EMS***原有的自学习***造成了很大的困扰。因为在传统车上用于自学习的工况已经没有了。
所谓的自学习功能，就是EMS一种智能的对不同车辆一些关键特性的自动的、持续性的识别，并反馈于该车辆发动机的控制，以保证既定的性能参数。
因此，解决EMS在HEV/PHEV车辆上的自学习问题，也成了整个项目开发的重中之重。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于混合动力车上的发动机的自学习方法。
根据本发明的一个方面，提供一种用于混合动力车上的发动机的自学习方法，其包括：
步骤1，通过诊断服务协议发送自学习命令至混合动力控制器；
步骤2，混合动力控制器收到自学习命令后，控制发动机的运行状态以使其进入自学习状态；
步骤3，待满足预设条件后，即完成发动机的自学习。
优选地，所述自学习是在整车下线时、车辆售后维护时或者车辆维修时进行的强制的自学习。
优选地，所述自学习为发动机摩擦扭矩的自学习，在步骤2中，混合动力控制器控制发动机的运行状态以使其进入怠速状态，通过诊断服务协议读取自学习条件的标志位来判定发动机是否计入自学习，如果标志位为1，则判定进入自学习状态。
优选地，在步骤3中，维持预定时间的怠速工况，即完成自学习。
优选地，所述预定时间的工况是通过计时器来计时的。
优选地，所述自学习为发动机失火诊断的自学习，在步骤2中，电机拖动发动机以固定转速转动，发动机不喷油、不燃烧，在步骤3中，维持预定时间的失火诊断的自学习。
优选地，所述自学习为发动机失火诊断的自学习，所述自学习为车辆运行过程中需要进行的强制自学习。
优选地，在步骤1中，如果没有成功完成过失火自学习，则混合动力控制器收到发动机不能停止运转的信号。
优选地，当完成失火诊断的自学习后，发动机控制***把发送给混合动力控制器的禁止停机信号复位，以使混合动力控制器可以正常的控制发动机停机。
优选地，所述混合动力为燃油和电动混合。
本发明提供的用于混合动力车上的发动机的自学习方法通过主动的自学习，可以在需要时、随时随地的通过诊断仪自主选择对发动机的自学习。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
图1为本发明的用于混合动力车上的发动机的自学习方法的流程图。
图2为本发明中的失火诊断的自学习中车辆测试结果的示意图。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。
请参见图1所示，本发明提供一种用于混合动力车上的发动机的自学习方法，其包括：
步骤1，通过诊断服务协议主动发送自学习命令至混合动力控制器；
步骤2，混合动力控制器收到自学习命令后，控制发动机的运行状态以使其进入自学习状态；
步骤3，待满足预设条件后，即完成自学习。
所述自学习是在整车下线时、车辆售后维护时或者车辆维修时进行的强制自学习。
在步骤1中，汽车驾驶员、汽车维修人员或者其他相关人员通过诊断服务协议主动发送自学习命令给混合动力控制器。
在步骤2中，混合动力控制器收到自学习命令后，控制发动机的运行状态以使其进入自学习状态；
在步骤3中，在满足预设条件后，即完成发动机的自学习。所述预设条件可以为对发动机预先设定好的一些条件。
本发明的自学习可用于发动机摩擦扭矩的自学习。
发动机摩擦扭矩自学习就是EMS检测不同发动机本身的摩擦扭矩的功能。由于发动机本体和其上搭载的零件本身的差异，还有装配的差异，润滑液的差异、老化的差异等等不定因素，导致每台发动机的摩擦扭矩各不相同。而且同一台发动机，根据发动机自身的磨损和其上搭载零部件的老化也会呈现出变化趋势，那么EMS必须有检测这部分摩擦扭矩差异和变化的自学习功能，才能保证输出扭矩的精确性。
发动机摩擦扭矩自学习的原理为：在怠速工况，通过识别怠速PID控制器中识别到怠速扭矩的偏差值来确定当前发动机的摩擦扭矩，从而进行学习。而进入这个自学习也有很多的条件，以保证自学习的有效性和稳定性。比如，要在发动机暖机后再进行摩擦扭矩自学习，因为在低温情况下，发动机的摩擦扭矩会更高，而且不具有代表性，因此，选择冷却液温度在80摄氏度以上的工况进行学习才足够稳妥。80度的这个数值也是要根据不同的发动机进行选定的，可以高一些，也可以低一些，只要水温继续升高时，发动机摩擦扭矩仍然趋于稳定，就可以选取这个温度点。
在HEV/PHEV车上，一旦进入怠速工况，很多时候就是不需要发动机再输出扭矩了，要么是在停车，要么是在由电机单独驱动，此时HCU往往会要求发动机熄火、从而降低整车排放和油耗。
本发明的用于发动机摩擦扭矩的自学习方法就是在整车下线时或者车辆在售后维护或者维修后都进行一次主动的发动机摩擦扭矩的自学习。具体方法如下：
通过诊断服务协议来让EMS进入怠速状态，这个服务命令可以发给EMS，也可以发给HCU(Hybrid Control Unit，混合动力控制控制器)，总之只要将发动机稳定在怠速工况即可。
然后还是通过诊断服务协议来读取自学习条件的标志位。不满足学习条件时读取到的数据为0，满足学习条件时读取到的数据为1。
当看见自学习条件标志位由0变为1时，维持1分钟当前怠速工况，即完成了摩擦扭矩的自学习。虽然本发明是维持1分钟的时间，但是本领域的技术人员很容易知道，该维持时间也可以为预先设定为其它时间，比如2分钟。
在本测试中，车辆测试结果如下：
Service ID:FD23摩擦扭矩自学习的状态
Figure BDA0001563727890000041
在本测试中，DID:FD23就是读取发动机摩擦扭矩自学习标志位的命令，此次试验就是抓取满足条件前后的两次读取的对比结果：
13:45:42，第一次读取时，ECU反馈结果为00，说明没有满足自学习条件。
13:46:25，第二次读取时，ECU反馈结果为01，说明经满足了自学习条件并开始进行摩擦扭矩自学习了。
优选的，在诊断仪内部设计一个程序：先发送控制发动机怠速命令，让发动机处于怠速，然后自动调用0x22服务来识别第二步中的自学习条件由0变化到1的事件，然后打开一个计时器，1分钟后自动发动停止发动机怠速命令。这样就是这个自学习流程更加便捷和智能。
本发明还可用于发动机失火诊断自学习。
失火诊断是法规要求的EMS必须具有的诊断功能，意在可以让EMS识别到发动机气缸内的燃烧异常，其原理是通过监控曲轴信号的变化速率，来实现失火的诊断。正常工作的发动机的转速变化是有一个的物理特性的，即转速的变化速度会在一定的范围之内，那么曲轴信号的变化速率也应该在一个范围之内，当失火出现时，曲轴信号的变化速率就会超出这个范围。
EMS要准确的识别到正常的曲轴速率变化范围，这种识别的过程就是对失火的自学习。在传统车上，EMS在减速断油工况来记录和识别这个速率的变化范围，这个过程中，车辆拖着发动机在转，可是发动机缸内没有燃烧。在HEV/PHEV车型上，发动机就很少有断油的工况，因为这个工况下HCU通常会切断发动机，并控制电机进行制动能量的回收。
其实现方法有两种，都是强制自学习。
方法一：在整车下线时或者车辆在售后更换新ECU后进行一次主动的发动机失火自学习。具体学习方法：
通过诊断服务发送失火自学习指令给HCU。
HCU收到命令后用电机拖动发动机以固定转速转动，但是发动机本身不喷油，不燃烧。
EMS利用这个工况就可以在几秒钟内完成失火诊断的自学习。
诊断仪发送0x22指令，读取EMS失火自学习状态。失火自学习未完成则发送0，失火自学习完成则发送1。
在本方法中，车辆测试结果如下：
Service ID:FD24失火自学习的状态
Figure BDA0001563727890000051
在本测试中，DID:FD24就是读取发动机失火自学习标志位的命令，此次试验就是抓取了失火自学习完成前后的两次读取的对比结果：
13:53:19，第一次读取时，ECU反馈结果为00，说明失火自学习没有完成。
13:54:23，第二次读取时，ECU反馈结果为01，说明失火自学习已经完成了。
方法二：在整车运行过程中进行强制自学习，也就是说如果没有完成失火诊断的自学习，不允许发动机停机。具体方法为：
如果没有成功完成过失火自学习，EMS会通过CAN线发送一个要求发动机运转的信号给HCU，告知HCU不能停止发动机。
HCU收到这个命令后则不会在让发动机停机。这样，发动机就能有更多的机会进行失火自学习。
当完成失火诊断自学习后，EMS会把发送给HCU的禁止停机信号复位。这样HCU就可以正常的控制发动机停机了。
在本方法中，车辆测试结果请见图2。在光标1处，发动机保持运行，不允许停机。在光标2处，失火自学习完成，发动机可以停机。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (9)

1.一种用于混合动力车上的发动机的自学习方法，其包括：
步骤1，通过诊断服务协议发送自学习命令至混合动力控制器；
步骤2，混合动力控制器收到自学习命令后，控制发动机的运行状态以使其进入自学习状态；
步骤3，完成发动机的自学习，其中，所述自学习为发动机失火诊断的自学习，在步骤2中，电机拖动发动机以固定转速转动，发动机不喷油、不燃烧，在步骤3中，维持预定时间的失火诊断的自学习。
2.如权利要求1所述的自学习方法，其特征在于，所述自学习是在整车下线时、车辆售后维护时或者车辆维修时进行的强制的自学习。
3.如权利要求1所述的自学习方法，其特征在于，所述自学习为发动机摩擦扭矩的自学习，在步骤2中，混合动力控制器控制发动机的运行状态以使其进入怠速状态，通过诊断服务协议读取自学习条件的标志位来判定发动机是否计入自学习，如果标志位为1，则判定进入自学习状态。
4.如权利要求3所述的自学习方法，其特征在于，在步骤3中，维持预定时间的怠速工况，即完成自学习。
5.如权利要求4所述的自学习方法，其特征在于，所述预定时间的工况是通过计时器来计时的。
6.如权利要求1所述的自学习方法，其特征在于，所述自学习为发动机失火诊断的自学习，所述自学习为车辆运行过程中需要进行的强制自学习。
7.如权利要求6所述的自学习方法，其特征在于，在步骤1中，如果没有成功完成过失火自学习，则混合动力控制器收到发动机不能停止运转的信号。
8.如权利要求7所述的自学习方法，其特征在于，当完成失火诊断的自学习后，发动机控制***把发送给混合动力控制器的禁止停机信号复位，以使混合动力控制器可以正常的控制发动机停机。
9.如权利要求1所述的自学习方法，其特征在于，所述混合动力为燃油和电动混合。
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