CN112648095A - 一种负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法及***，所述方法包括：为发动机通电以启动所述发动机；实时监测发动机的状态；确定所述发动机是否处于怠速状态；若确定所述发动机处于怠速状态，则判断所述发动机是否能够进入智能怠速提升状态；若是，则所述发动机在智能怠速提升状态下运行。通过本发明能快速检测负载突增的条件，平稳发动机转速，防止熄火，且能更平稳地退出怠速提升过程，使发动机回到原低怠速设定值上，降低油耗。

Description

一种负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法及装置
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法及装置。
背景技术
伴随着石油资源的消耗、车辆的节能技术越来越受重视，发动机作为车辆的主要能耗器件，其工作性能的提升直接影响着车辆的经济性能。目前，车辆在使用空调的状态下，通常都会直接将发动机怠速提高，发动机怠速提高会直接导致其能耗增加，所以在空调开启时，合理的控制发动机转速就能降低车辆的能耗。
怠速状态是指发动机空转是的一种工作状况。在实际生活中，发动机怠速过低会在临时停车(如遇红灯时的停车、汽车转弯、减速)时出现熄火的现象；而如果发动机怠速过高，则会增加燃料的消耗量，使发动机工作温度升高，加速发动机的磨损，且在变速换挡时还会出现较大冲击，对汽车损害大。因此，必须将怠速调整到适当的范围内，才能保证汽车平稳并延长发动机的工作寿命。
传统方法提供了一种负载突增防熄火的解决方法，所述方法包括：怠速提升过程采用在原怠速设定值上增加预设的固定偏差值，计算的设定值按照选定的方式输出，当扭矩达到预设范围且转速到达设定值时进入怠速提升退出过程。
这种直接将低怠速提升一固定值作为目标转速，在实际负载突增工况测试中效果并不明显，怠速提升刚起作用时转速下跌严重。另外，工程用电控发动机在生产作业时，经常工作在怠速附近且负载突增工况多，而电控发动机在怠速工况下的转速控制往往采用闭环的PID控制，通过实际转速与ECU设定转速的偏差来调节扭矩输出值；当负载突增时，实际转速急剧下降，转速偏差过大，发动机无法足额输出ECU计算的大扭矩，导致转速下跌，甚至熄火。
发明内容
本发明的目的是提供一种负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法及装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
根据本发明实施例的一个方面，提供一种负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法，包括：
为发动机通电以启动所述发动机；
实时监测发动机的状态；
确定所述发动机是否处于怠速状态；
若确定所述发动机处于怠速状态，则判断所述发动机是否能够进入智能怠速提升状态；
若是，则所述发动机在智能怠速提升状态下运行。
进一步，所述方法还包括：
在满足智能怠速提升状态退出条件时，退出所述智能怠速提升状态。
进一步，所述判断所述发动机是否能够进入智能怠速提升状态包括：
判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态开启条件；
若是，则判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态关闭条件；
若否，则确定所述发动机能够进入智能怠速提升状态。
进一步，所述智能怠速提升状态开启条件为当所述发动机单位时间内的负荷率变化值大于第一阈值时，开启智能怠速提升，其中，所述负荷率变化值等于当前负荷率减去之前单位时间的负荷率。
进一步，所述智能怠速提升状态关闭条件至少包括：
风扇和空调打开或关闭的一定时间内不进行怠速提升；
或者，所述发动机通电一定时间内不进行怠速提升。
进一步，所述智能怠速提升状态退出条件至少满足以下任一一项：
负荷率变化值低于第二阈值，并稳定一段时间；
实际转速达到目标转速一定范围内；
油门踏板开度超出一定值；
或者，怠速提升时间超过最大时间。
进一步，所述方法还包括：在退出所述智能怠速提升状态后，使得所述发动机以低怠速运行。
本发明还提出了一种如上述方法所述的一种负载突增工况下的电控发动机怠速控制装置，其特征在于，所述***包括：
启动模块，其用于为发动机通电以启动所述发动机；
监测模块，其用于实时监测发动机的状态；
第一确定模块，其用于确定所述发动机是否处于怠速状态；
第一判断模块，其用于若确定所述发动机处于怠速状态，则判断所述发动机是否能够进入智能怠速提升状态；
第一执行模块，其用于若判断所述发动机能够进入智能怠速提升状态，则所述发动机在智能怠速提升状态下运行。
进一步，所述***还包括：
退出模块，其用于在满足智能怠速提升状态退出条件时，退出所述智能怠速提升状态。
进一步，所述第一判断模块包括：
第二判断模块，其用于判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态开启条件；
第三判断模块，其用于若判断所述发动机状态满足智能怠速提升状态开启条件，则判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态关闭条件；
确定模块，其用于若判断所述发动机状态满足智能怠速提升状态关闭条件，则确定所述发动机能够进入智能怠速提升状态。
根据本发明实施例的另一个方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现所述的负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法。
根据本发明实施例的另一个方面，提供一种非临时性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，以实现所述的负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明实施例提供的负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法，能快速检测负载突增的条件，平稳发动机转速，防止熄火，且能更平稳地退出怠速提升过程，使发动机回到原低怠速设定值上，降低油耗。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者，部分特征和优点可以从说明书中推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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。
图1为与本发明某一实施例一致的负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法的流程图；
图2为与本发明某一实施例一致的负载突增工况下的电控发动机怠速控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
PID:比例-积分-微分控制方法；P为比例控制，能快速响应输入，I为积分控制，用于消除稳态误差，D为微分控制，用于预测误差的变化趋势；发动机怠速控制一般采用PI控制方式。
低怠速：发动机在空挡的情况下，能保持不熄火时的最低运转速度。
1)智能怠速提升过程中，不是直接将低怠速设定值改为目标转速，而是先设到一个更高的初始化转速，一定时间t后再经PT1滤波达到目标转速，可以在有负载突增的情况下有效防止转速下跌；
2)智能怠速退出条件采用了相应更快的负荷率变化，而不是负荷率本身，此方法可有效防止在退出怠速提升时由于实际负荷降低，怠速设定值依然很高而导致的转速突增的情况。
实施例一
如图1所示，本发明提出了一种负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法，包括：
为发动机通电以启动所述发动机；
实时监测发动机的状态；
确定所述发动机是否处于怠速状态；
若确定所述发动机处于怠速状态，则判断所述发动机是否能够进入智能怠速提升状态；
若是，则所述发动机在智能怠速提升状态下运行。
进一步，所述方法还包括：
在满足智能怠速提升状态退出条件时，退出所述智能怠速提升状态。
进一步，所述判断所述发动机是否能够进入智能怠速提升状态包括：
判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态开启条件；
若是，则判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态关闭条件；
若否，则确定所述发动机能够进入智能怠速提升状态。
进一步，所述智能怠速提升状态开启条件为当所述发动机单位时间内的负荷率变化值大于第一阈值时，开启智能怠速提升，其中，所述负荷率变化值等于当前负荷率减去之前单位时间的负荷率。
进一步，所述智能怠速提升状态关闭条件至少包括：
风扇和空调打开或关闭的一定时间内不进行怠速提升；
或者，所述发动机通电一定时间内不进行怠速提升。
进一步，所述智能怠速提升状态退出条件至少包括：
负荷率变化值低于第二阈值，并稳定一段时间，该一段时间通常为10毫秒至1秒之间，优选为稳定几十毫秒或者几百毫秒，更优选的，稳定20毫秒至200毫秒之间的一段时间；
实际转速达到目标转速一定范围内；
油门踏板开度超出一定值；
或者，怠速提升时间超过最大时间。
进一步，所述方法还包括：在退出所述智能怠速提升状态后，使得所述发动机以低怠速运行。
如图2所示，所示，所示，本发明还提出了一种如上述方法所述的一种负载突增工况下的电控发动机怠速控制装置，其特征在于，所述***包括：
启动模块，其用于为发动机通电以启动所述发动机；
监测模块，其用于实时监测发动机的状态；
第一确定模块，其用于确定所述发动机是否处于怠速状态；
第一判断模块，其用于若确定所述发动机处于怠速状态，则判断所述发动机是否能够进入智能怠速提升状态；
第一执行模块，其用于若判断所述发动机能够进入智能怠速提升状态，则所述发动机在智能怠速提升状态下运行。
进一步，所述***还包括：
退出模块，其用于在满足智能怠速提升状态退出条件时，退出所述智能怠速提升状态。
进一步，所述第一判断模块包括：
第二判断模块，其用于判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态开启条件；
第三判断模块，其用于若判断所述发动机状态满足智能怠速提升状态开启条件，则判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态关闭条件；
确定模块，其用于若判断所述发动机状态满足智能怠速提升状态关闭条件，则确定所述发动机能够进入智能怠速提升状态。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的***或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种负载突增工况下的电控发动机怠速控制方法，其特征在于，所述方法包括：
为发动机通电以启动所述发动机；
实时监测发动机的状态；
确定所述发动机是否处于怠速状态；
若确定所述发动机处于怠速状态，则判断所述发动机是否能够进入智能怠速提升状态；
若是，则所述发动机在智能怠速提升状态下运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在满足智能怠速提升状态退出条件时，退出所述智能怠速提升状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述发动机是否能够进入智能怠速提升状态包括：
判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态开启条件；
若是，则判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态关闭条件；
若否，则确定所述发动机能够进入智能怠速提升状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述智能怠速提升状态开启条件为当所述发动机单位时间内的负荷率变化值大于第一阈值时，开启智能怠速提升，其中，所述负荷率变化值等于当前负荷率减去之前单位时间的负荷率。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述智能怠速提升状态关闭条件至少包括：
风扇和空调打开或关闭的一定时间内不进行怠速提升；
或者，所述发动机通电一定时间内不进行怠速提升。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述智能怠速提升状态退出条件至少满足一下任一项：
负荷率变化值低于第二阈值，并稳定一段时间；
实际转速达到目标转速一定范围内；
油门踏板开度超出一定值；
或者，怠速提升时间超过最大时间。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在退出所述智能怠速提升状态后，使得所述发动机以低怠速运行。
8.如权利要求1-7中任一方法的负载突增工况下的电控发动机怠速控制装置，其特征在于，所述***包括：
启动模块，其用于为发动机通电以启动所述发动机；
监测模块，其用于实时监测发动机的状态；
第一确定模块，其用于确定所述发动机是否处于怠速状态；
第一判断模块，其用于若确定所述发动机处于怠速状态，则判断所述发动机是否能够进入智能怠速提升状态；
第一执行模块，其用于若判断所述发动机能够进入智能怠速提升状态，则所述发动机在智能怠速提升状态下运行。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述***还包括：
退出模块，其用于在满足智能怠速提升状态退出条件时，退出所述智能怠速提升状态。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，第一判断模块包括：
第二判断模块，其用于判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态开启条件；
第三判断模块，其用于若判断所述发动机状态满足智能怠速提升状态开启条件，则判断所述发动机状态是否满足智能怠速提升状态关闭条件；
确定模块，其用于若判断所述发动机状态满足智能怠速提升状态关闭条件，则确定所述发动机能够进入智能怠速提升状态。
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