一种混合动力汽车启停机控制方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种混合动力启停机控制方法及系统。


背景技术：

2.当前汽车消费者不仅对车辆的安全性追求越来越高，如今对整车nvh要求也越来越高，发动机作为汽车行驶过程的主要噪音来源之一更是各大主机厂nvh重点优化方向。
3.目前，市面上的混合动力汽车主要依靠高压电机基本上能够完成发动机的快速启动，但是忽略了启动过程中发动机转速过高或直接让发动机喷油，会导致nvh不好或驾驶性不好；另外一点是发动机在停机过程中电机扭矩直接退出会带来冲击问题。
4.因此，现有技术中的混合动力汽车普遍存在发动机启停机时噪音大，不利于更好的nvh实现的技术问题。


技术实现要素：

5.基于此，本发明的目的是提供一种混合动力汽车启停机控制方法及系统，旨在解决现有技术中混合动力汽车普遍存在发动机启停机时噪音大，不利于更好的nvh实现的技术问题。
6.本发明的一方面在于提供一种混合动力汽车启停机控制方法，所述方法包括：
7.在所述发动机的启动过程中，根据所述发动机的动力参数与发动机的转速变化率，计算所述发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过一补偿电机向所述发动机提供补偿扭矩，控制所述发动机到达目标转速后停止供应燃料；
8.根据汽车的工况信息，通过所述补偿电机对所述发动机进行扭矩控制，控制所述发动机保持一稳定转速；
9.在发动机的停机过程中，通过所述补偿电机控制所述发送机保持在一目标转速以进入停机辅助模式；
10.在所述停机辅助模式下，当所述发动机在所述目标转速维持一预设时间后且在所述预设时间内未收到动力请求时，控制所述发动机停止工作。
11.根据上述技术方案的一方面，根据预设的扭矩补偿幅值表与发动机的转速变化率，计算所述发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过一补偿电机向所述发动机提供补偿扭矩，控制所述发动机到达目标转速后停止供应燃料的步骤，具体包括：
12.通过预设的转速传感器获取发动机启动过程中的实际转速，根据所述发动机的实际转速，确定所述发动机的转速变化率；
13.根据所述发动机的动力参数与所述转速变化率，计算所述发动机在启动过程所需的补偿扭矩；
14.根据计算得到的发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过混合动力系统中一预设的补偿电机向所述发动机提供补偿扭矩；
15.通过向所述发动机提供补偿扭矩，使所述发动机在一预设时间内到达一预设的目
标转速，并在所述发动机到达所述目标转速后，控制所述发动机停止向气缸内供应燃料。
16.根据上述技术方案的一方面，根据汽车的工况信息，通过所述补偿电机对所述发动机进行扭矩控制，控制所述发动机保持一稳定转速的步骤，具体包括：
17.获取汽车的工况信息，所述工况信息至少包括汽车的当前车速、发动机水温、电池包电量；
18.根据所述工况信息，通过所述补偿电机对所述发动机进行扭矩控制；
19.在所述补偿电机对所述发动机进行扭矩控制时，控制所述发动机保持一预设的稳定转速。
20.根据上述技术方案的一方面，通过所述补偿电机控制所述发送机保持在一目标转速以进入停机辅助模式的步骤，具体包括：
21.在发动机的停机过程中，通过所述补偿电机回收所述发动机运行过程中产生的扭矩力，使所述发动机保持在一预设的目标转速；
22.在所述发动机保持在所述目标转速后，控制所述发动机进入停机辅助模式。
23.根据上述技术方案的一方面，所述方法还包括：
24.在所述停机辅助模式下，判断所述发动机在所述目标转速维持一预设时间内有无收到动力请求；
25.若否，控制所述发动机停止工作。
26.根据上述技术方案的一方面，所述方法还包括：
27.在下一次启动过程中，当汽车的发动机水温超过预设的水温阈值时，控制所述补偿电机不再向所述发动机提供补偿扭矩。
28.根据上述技术方案的一方面，
29.当电池包电量低于预设的电量阈值时，控制所述补偿电机不再向所述发动机提供补偿扭矩。
30.本发明的另一方面在于提供一种混合动力汽车启动与停止控制系统，所述系统包括：
31.启动控制模块，用于在所述发动机的启动过程中，根据预设的扭矩补偿幅值表与发动机的转速变化率，计算所述发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过一补偿电机向所述发动机提供补偿扭矩，控制所述发动机到达目标转速后停止供应燃料；
32.所述启动控制模块还用于根据汽车的工况信息，通过所述补偿电机对所述发动机进行扭矩控制，控制所述发动机保持一稳定转速；
33.停机控制模块，用于在发动机的停机过程中，通过所述补偿电机控制所述发送机保持在一目标转速以进入停机辅助模式；
34.所述停机控制模块还用于在所述停机辅助模式下，当所述发动机在所述目标转速维持一预设时间后且在所述预设时间内未收到动力请求时，控制所述发动机停止工作。
35.根据上述技术方案的一方面，所述启动控制模块具体用于：
36.通过预设的转速传感器获取发动机启动过程中的实际转速，根据所述发动机的实际转速，确定所述发动机的转速变化率；
37.根据所述发动机的动力参数与所述转速变化率，计算所述发动机在启动过程所需的补偿扭矩；
38.根据计算得到的发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过混合动力系统中一预设的补偿电机向所述发动机提供补偿扭矩；
39.通过向所述发动机提供补偿扭矩，使所述发动机在一预设时间内到达一预设的目标转速，并在所述发动机到达所述目标转速后，控制所述发动机停止向气缸内供应燃料。
40.根据上述技术方案的一方面，所述停机控制模块具体用于：
41.在发动机的停机过程中，通过所述补偿电机回收所述发动机运行过程中产生的扭矩力，使所述发动机保持在一预设的目标转速；
42.在所述发动机保持在所述目标转速后，控制所述发动机进入停机辅助模式。
43.与现有技术相比，采用本发明所述的混合动力汽车启停机控制方法及系统，有益效果在于：在发动机的启动过程中，通过一补偿电机向发动机提供补偿扭矩并控制发动机保持一稳定转速；在发动机的停机过程中，通过补偿电机控制发送机保持在一目标转速以进入停机辅助模式，当发动机在目标转速维持一预设时间后且在预设时间内未收到动力请求时，控制发动机停止工作。实现了根据不同车速与工况下解决发动机启停nvh与平顺性，同时在停机过程进行能量回收以实现发动机的快速停机。
附图说明
44.图1为本发明第一实施例中的混合动力汽车启停机控制方法的流程示意图；
45.图2为本发明第三实施例中的混合动力汽车启停机控制系统的结构框图；
46.以下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
47.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明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对本发明的公开内容更加透彻全面。
48.目前，市面上的混合动力汽车主要依靠高压电机基本上能够完成发动机的快速启动，但是忽略了启动过程中发动机转速过高或直接让发动机喷油，会导致nvh不好或驾驶性不好；另外一点是发动机在停机过程中电机扭矩直接退出会带来冲击问题。针对上述问题，本发明列举的几个实施例主要提出在发动机的启停机过程中进行扭矩控制，从而解决以上问题。
49.实施例一
50.请参阅图1，本发明的第一实施例提供了一种混合动力汽车启停机控制方法，所述方法包括步骤s10－s40；
51.具体而言，发动机的启动过程主要包括步骤s10－s20，其中：
52.步骤s10，在所述发动机的启动过程中，根据所述发动机的动力参数与发动机的转速变化率，计算所述发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过一补偿电机向所述发动机提供补偿扭矩，控制所述发动机到达目标转速后停止供应燃料；
53.本领域技术人员容易理解的，在发动机的启动过程中，经起动机带动，发动机的曲轴带动活塞往复循环，在一段时间内，发动机运转发生的声音是较大的，而本实施例当中通过对发动机的启动策略进行优化，能够较好的减弱发动机启动过程中的声音，便于有效提
升汽车的nvh水平。
54.具体而言，在发动机的启动过程中，根据发动机的动力参数与发动机的转速变化率，计算发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过混合动力系统中的补偿电机向发动机提供扭矩补偿，从而能够较快的拉高发动机的转速，并且在发动机的转速到达一预设的目标转速时，控制发动机停止喷射燃料，此时，发动机运转发出的声音能够有效减小。
55.步骤s20，根据汽车的工况信息，通过所述补偿电机对所述发动机进行扭矩控制，控制所述发动机保持一稳定转速；
56.在本发明的一些实施例当中，汽车的工况信息主要为主导汽车动力输出的工况参数，包括但不限于汽车的发动机水温、电池包电量等参数信息。
57.在汽车的工况信息良好时，通过混合动力系统中的补偿电机对发动机进行扭矩控制，即通过补偿电机驱动发动机的曲轴及活塞运动，并且补偿电机控制发动机保持在一稳定转速。
58.在本实施例中，通过上述步骤s10－s20，对发动机的启动策略进行优化，能够很好的减少发动机冷启动过程发出的声音，从而有效提升汽车的nvh水平。
59.具体而言，发动机的启动过程主要包括步骤s30－s40，其中：
60.步骤s30，在发动机的停机过程中，通过所述补偿电机控制所述发送机保持在一目标转速以进入停机辅助模式；
61.步骤s40，在所述停机辅助模式下，当所述发动机在所述目标转速维持一预设时间后且在所述预设时间内未收到动力请求时，控制所述发动机停止工作。
62.步骤s30－s40主要为发动机的停机策略优化，主要考虑能量回收与停机模式跳转。首先在停机过程中先将发动机拉到一个目标转速，在目标转速维持一段时间(停机辅助)，在没有启动请求后再完成停机。
63.与现有技术相比，采用本实施例当中所示的混合动力汽车启动与停止控制方法，有益效果在于：在发动机的启动过程中，通过一补偿电机向发动机提供补偿扭矩并控制发动机保持一稳定转速；在发动机的停机过程中，通过补偿电机控制发送机保持在一目标转速以进入停机辅助模式，当发动机在目标转速维持一预设时间后且在预设时间内未收到动力请求时，控制发动机停止工作。实现了根据不同车速与工况下解决发动机启停nvh与平顺性，同时在停机过程进行能量回收以实现发动机的快速停机。
64.实施例二
65.本发明的第二实施例提供了一种混合动力汽车启停机控制方法，本实施例所示方法：
66.其中，根据预设的扭矩补偿幅值表与发动机的转速变化率，计算所述发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过一补偿电机向所述发动机提供补偿扭矩，控制所述发动机到达目标转速后停止供应燃料的步骤，具体包括步骤s11－s14：
67.步骤s11，通过预设的转速传感器获取发动机启动过程中的实际转速，根据所述发动机的实际转速，确定所述发动机的转速变化率；
68.步骤s12，根据所述发动机的动力参数与所述转速变化率，计算所述发动机在启动过程所需的补偿扭矩；
69.步骤s13，根据计算得到的发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过混合动力系统
中一预设的补偿电机向所述发动机提供补偿扭矩；
70.步骤s14，通过向所述发动机提供补偿扭矩，使所述发动机在一预设时间内到达一预设的目标转速，并在所述发动机到达所述目标转速后，控制所述发动机停止向气缸内供应燃料。
71.其中，根据汽车的工况信息，通过所述补偿电机对所述发动机进行扭矩控制，控制所述发动机保持一稳定转速的步骤，具体包括步骤s21－s23：
72.步骤s21，获取汽车的工况信息，所述工况信息至少包括汽车的当前车速、发动机水温、电池包电量；
73.步骤s22，根据所述工况信息，通过所述补偿电机对所述发动机进行扭矩控制；
74.步骤s23，在所述补偿电机对所述发动机进行扭矩控制时，控制所述发动机保持一预设的稳定转速。
75.其中，通过所述补偿电机控制所述发送机保持在一目标转速以进入停机辅助模式的步骤，具体包括步骤s31－s32：
76.步骤s31，在发动机的停机过程中，通过所述补偿电机回收所述发动机运行过程中产生的扭矩力，使所述发动机保持在一预设的目标转速；
77.步骤s32，在所述发动机保持在所述目标转速后，控制所述发动机进入停机辅助模式。
78.在本实施例中，所述方法还包括：
79.在所述停机辅助模式下，判断所述发动机在所述目标转速维持一预设时间内有无收到动力请求；
80.若否，控制所述发动机停止工作。
81.在本实施例中，所述方法还包括：
82.在下一次启动过程中，当汽车的发动机水温超过预设的水温阈值时，控制所述补偿电机不再向所述发动机提供补偿扭矩。
83.在本实施例中，所述方法还包括：
84.当电池包电量低于预设的电量阈值时，控制所述补偿电机不再向所述发动机提供补偿扭矩。
85.与现有技术相比，采用本实施例当中所示的混合动力汽车启动与停止控制方法，有益效果在于：在发动机的启动过程中，通过一补偿电机向发动机提供补偿扭矩并控制发动机保持一稳定转速；在发动机的停机过程中，通过补偿电机控制发送机保持在一目标转速以进入停机辅助模式，当发动机在目标转速维持一预设时间后且在预设时间内未收到动力请求时，控制发动机停止工作。实现了根据不同车速与工况下解决发动机启停nvh与平顺性，同时在停机过程进行能量回收以实现发动机的快速停机。
86.实施例三
87.请参阅图2，本发明的第三实施例提供了一种混合动力汽车启动与停止控制系统，所述系统包括：
88.启动控制模块10，用于在所述发动机的启动过程中，根据所述发动机的动力参数与发动机的转速变化率，计算所述发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过一补偿电机向所述发动机提供补偿扭矩，控制所述发动机到达目标转速后停止供应燃料；
89.本领域技术人员容易理解的，在发动机的启动过程中，经起动机带动，发动机的曲轴带动活塞往复循环，在一段时间内，发动机运转发生的声音是较大的，而本实施例当中通过对发动机的启动策略进行优化，能够较好的减弱发动机启动过程中的声音，便于有效提升汽车的nvh水平。
90.具体而言，在发动机的启动过程中，根据发动机的动力参数与发动机的转速变化率，计算发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过混合动力系统中的补偿电机向发动机提供扭矩补偿，从而能够较快的拉高发动机的转速，并且在发动机的转速到达一预设的目标转速时，控制发动机停止喷射燃料，此时，发动机运转发出的声音能够有效减小。
91.在本实施例当中，所述启动控制模块10还用于根据汽车的工况信息，通过所述补偿电机对所述发动机进行扭矩控制，控制所述发动机保持一稳定转速；
92.在本发明的一些实施例当中，汽车的工况信息主要为主导汽车动力输出的工况参数，包括但不限于汽车的发动机水温、电池包电量等参数信息。
93.在汽车的工况信息良好时，通过混合动力系统中的补偿电机对发动机进行扭矩控制，即通过补偿电机驱动发动机的曲轴及活塞运动，并且补偿电机控制发动机保持在一稳定转速。
94.停机控制模块20，用于在发动机的停机过程中，通过所述补偿电机控制所述发送机保持在一目标转速以进入停机辅助模式；
95.在本实施例当中，所述停机控制模块30还用于在所述停机辅助模式下，当所述发动机在所述目标转速维持一预设时间后且在所述预设时间内未收到动力请求时，控制所述发动机停止工作。
96.在本实施例当中，所述启动控制模块具体用于：
97.通过预设的转速传感器获取发动机启动过程中的实际转速，根据所述发动机的实际转速，确定所述发动机的转速变化率；
98.根据所述发动机的动力参数与所述转速变化率，计算所述发动机在启动过程所需的补偿扭矩；
99.根据计算得到的发动机在启动过程所需的补偿扭矩，通过混合动力系统中一预设的补偿电机向所述发动机提供补偿扭矩；
100.通过向所述发动机提供补偿扭矩，使所述发动机在一预设时间内到达一预设的目标转速，并在所述发动机到达所述目标转速后，控制所述发动机停止向气缸内供应燃料。
101.在本实施例当中，所述停机控制模块具体用于：
102.在发动机的停机过程中，通过所述补偿电机回收所述发动机运行过程中产生的扭矩力，使所述发动机保持在一预设的目标转速；
103.在所述发动机保持在所述目标转速后，控制所述发动机进入停机辅助模式。
104.与现有技术相比，采用本实施例当中所示的混合动力汽车启动与停止控制系统，有益效果在于：在发动机的启动过程中，通过一补偿电机向发动机提供补偿扭矩并控制发动机保持一稳定转速；在发动机的停机过程中，通过补偿电机控制发送机保持在一目标转速以进入停机辅助模式，当发动机在目标转速维持一预设时间后且在预设时间内未收到动力请求时，控制发动机停止工作。实现了根据不同车速与工况下解决发动机启停nvh与平顺性，同时在停机过程进行能量回收以实现发动机的快速停机。
105.本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
106.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。
107.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本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。