控制发动机起动方法、装置、电子设备以及存储介质与流程

本发明实施例涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种控制发动机起动方法、装置、电子设备以及存储介质。

背景技术：

混合动力车辆相比于传统车辆而言，由于增加了电机及动力电池，在发动机起停过程中可以不需要传统的起动机，利用电池和电机即可实现更加优越的起停性能。

然而，现有技术中，在进行发动机起停的过程中，未考虑在超车或急加速工况下，即用户需要超车或短时间内的加速，如何有效控制发动机起动，亟需改进。

技术实现要素：

本发明提供一种控制发动机起动方法、装置、电子设备以及存储介质，以在超车或急加速工况下，有效控制发动机起动，满足用户驾驶需求。

第一方面，本发明实施例提供了一种控制发动机起动方法，包括：

根据当前车速和油门踏板的行程，确定需求扭矩；

根据电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩；

根据所述需求扭矩和所述最大可用驱动扭矩，确定是否控制发动机起动。

第二方面，本发明实施例还提供了一种控制发动机起动装置，包括：

需求扭矩确定模块，用于根据当前车速和油门踏板的行程，确定需求扭矩；

可用驱动扭矩确定模块，用于根据电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩；

控制模块，用于根据所述需求扭矩和所述最大可用驱动扭矩，确定是否控制发动机起动。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，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，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所提供的控制发动机起动方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种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时实现如本发明任一实施例所提供的控制发动机起动方法。

本发明实施例的技术方案，通过根据当前车速和油门踏板的行程，确定需求扭矩，之后根据电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩，进而根据需求扭矩和最大可用驱动扭矩，确定是否控制发动机起动。通过上述技术方案，可以实现在超车或急加速工况下，有效地控制发动机起动，进而满足了用户的驾驶需求。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种控制发动机起动方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种控制发动机起动方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种控制发动机起动装置的结果示意图；

图4是本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种控制发动机起动方法的流程图；本实施例可适用于混合动力汽车在超车或者短时间内加速时控制发动机起动的情况；其中，混合动力汽车的混合动力系统主要由发动机、电机、动力电池、变速箱、第一离合器c0、第二离合器c1、驱动轴等组成；电机一侧与发动机之间通过第一离合器c0相连，可用于发动机起动、动力系统电机助力、以及联合驱动和能量回收；电机另一侧与变速箱之间通过第二离合器c1相连，进一步的，变速箱及第二离合器c1可以集成一体化开发；各零部件分别由各自的控制器进行控制，比如电机控制器(motorcontrolunit，mcu)控制电机，发动机管理系统(enginemanagementsystem，ems)控制发动机，电池管理系统(batterymanagementsystem，bms)控制动力电池，整车控制器(hybridcontrolunit，hcu)协同控制各动力源实现发动机的起机控制。可选的，该方法可以由控制发动机起动装置来执行，该装置可由软件和/或硬件实现，并可集成于承载控制发动机起动功能的电子设备中，例如车辆中的整车控制器(hybridcontrolunit，hcu)中。

如图1所示，该方法具体可以包括：

s110、根据当前车速和油门踏板的行程，确定需求扭矩。

其中，当前车速是指车辆在当前时刻的车速。油门踏板又称加速踏板，是汽车燃料供给系统的一部分；通过控制其踩踏量，来控制发动机节气门开度，进而控制进气量，电脑控制油量，从而控制发动机的转速。所谓油门踏板的行程是指油门踏板的踩踏量，可以用百分比表示。

所谓需求扭矩是指车辆达到当前车速时所需要的扭矩。

本实施例中，可以基于当前车速、油门踏板的行程标定的二维关系曲线，得到需求扭矩。其中，二维关系曲线是在车辆出厂前通过大量的实验，基于不同的车速和油门踏板的行程确定的，该曲线函数的自变量是车速、油门踏板的行程，因变量是需求扭矩。

s120、根据电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩。

其中，电机工作参数是指电机工作时的转速、扭矩、功率等参数；电池工作参数是指电池工作时的电压、电流等参数。所谓电机的预留扭矩是指为保证车辆正常运转，必须要预留出的扭矩，可预先存储在hcu中。

所谓电机的理想可用驱动扭矩是指混合动力车辆中的电机在纯电动运行时可以输出的最大扭矩。可选的，可以是在混合动力车辆出厂前标定好理想可用驱动扭矩，在实际使用中通过查表确定理想可用驱动扭矩。进一步的，还可以根据电机的最大可提供扭矩和电器使用扭矩确定电机的理想可用驱动扭矩，具体的，将最大可提供扭矩与电器使用扭矩作差，将作差后的结果作为电机的理想可用驱动扭矩；其中，电器使用扭矩通过电器使用功率与电机转速作商后得到的。

所谓电机的最大可用驱动扭矩是指电机可以向外提供的最大扭矩。

本实施例中，在混合动力车辆出厂前，通过大量实验确定电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，与电机的最大可用驱动扭矩之间的关联关系，构建最大可用驱动扭矩表。进而，在混合动力车辆使用过程中，根据当前时刻下混合动力车辆的整车控制器hcu接收mcu发送的电机工作参数、bms发送的电池工作参数，根据电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，通过查询最大可用驱动扭矩表，确定电机的最大可用驱动扭矩。

s130、根据需求扭矩和最大可用驱动扭矩，确定是否控制发动机起动。

本实施例中，若需求扭矩大于最大可用驱动扭矩，则控制发动机起动。具体的，hcu向ems发送起机指令，ems控制发动机起动。

为了防止发动机频繁起停，可选的，若需求扭矩大于最大可用驱动扭矩，且持续时长大于设定时长，则控制发动机起动，具体的，hcu向ems发送起机指令，ems控制发动机起动。其中，持续时长是指需要扭矩持续大于最大可用驱动扭矩的时长；设定时长是本领域技术人员根据实际情况设定的。

可选的，若需求扭矩小于最大可用驱动扭矩与扭矩滞环之间的差值，且持续时长小于停机确认时长，则控制发动机停机，具体的，hcu向ems发送停机指令，ems控制发动机停机。其中，扭矩滞环，用于防止在最大可用驱动扭矩附近频繁切换。停机确认时长是本领域技术人员根据实际情况设定的。

可以理解的是，通过引入设定时长、停机确认时长和扭矩滞环，可以避免驾驶员由于短时误操作导致发动机频繁起停。

需要说明的是，控制发动机起动的具体流程如下：

s1，整车控制器hcu控制变速箱输出轴扭矩调整为需求扭矩，并协调自动变速箱控制单元(transmissioncontrolunit，tcu)控制第一离合器c0打开，控制第二离合器c1闭合。

s2，整车控制器hcu向电机控制器mcu发送第一扭矩提升指令，以指示电机控制器mcu控制电机提升扭矩，使得电机转速达到目标转速；其中，目标转速是指发动机点火起动时需要的转速，不同型号的发动机的目标转速不同。

s3，整车控制器hcu向自动变速箱控制单元tcu发送扭矩控制指令，以指示自动变速箱控制单元tcu控制第一离合器增加扭矩，控制第二离合器降低扭矩，使第一离合器和第二离合器处于滑磨状态；其中，第一离合器连接发动机和电机一侧，第二离合器连接变速箱输入轴和电机另一侧。

s4，整车控制器hcu向电机控制器mcu发送第二扭矩提升指令，以指示电机控制器mcu控制电机转速维持目标转速，并使电机拖动发动机提升发动机转速。

s5，若发动机转速达到目标转速，整车控制器hcu向发动机管理系统发送起动指令，以使发动机管理系统控制发动机起动。

s6，当发动机起动成功后，即点火成功后，tcu控制第一离合器c0打开，mcu控制电机开始降低扭矩，ems控制发动机转速继续上升并达到稳定转速后采用转速控制，实现和电机转速同步后tcu控制第一离合器c0闭合。

s7，ems控制发动机扭矩0输出，mcu控制电机进行转速控制，当电机实现和变速箱输入轴转速同步后，tcu控制第二离合器c1闭合。

s8，ems继续控制发动机提升扭矩，mcu控制电机降低扭矩，实现动力源扭矩交替，发动机起动过程结束。

本发明实施例的技术方案，通过根据当前车速和油门踏板的行程，确定需求扭矩，之后根据电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩，进而根据需求扭矩和最大可用驱动扭矩，确定是否控制发动机起动。通过上述技术方案，可以实现在超车或急加速工况下，有效地控制发动机起动，进而满足了用户的驾驶需求。

在上述实施例的基础上，还可以考虑在市区内拥堵工况，在经历了较长时间的走走停停(电机作为主要驱动方式)之后，电池进行了深度放电(能量消耗较多)，为了避免因为电池过度放电，停车之后无法再给电机供电起动发动机的问题，作为本发明实施例的一种可选方式，可以根据当前车速、油门踏板的行程和动力源状态，确定需求功率。其中，动力源状态是指电池、电机和发动机的状态。

具体的，在混合动力车辆出厂前，通过大量实验确定不同车速、油门踏板的行程和动力源状态，与需求功率之间的关联关系，构建需求功率表。进而，在混合动力车辆使用过程中，根据当前车速、油门踏板的行程和动力源状态，通过查询需求功率表，确定需求功率。

可选的，若动力电池中剩余电荷量低于预设值，且需求功率大于起机功率门限值，则控制发动机起动。其中，预设值是本领域技术人员根据实际情况设定的。所谓起机功率门限值是指发动机起动时需要的功率，不同型号的发动机的起机功率门限值不同。

可选的，若动力电池中剩余电荷量低于预设值，需求功率大于起机功率门限值，且持续时长大于设定时长，则控制发动机起动。其中，预设值是本领域技术人员根据实际情况设定的。可以理解的是，引入设定时长，可以避免频繁对发动机的起动操作。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种控制发动机起动方法的流程图；在上述实施例的基础上，对“根据电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩”进行优化，提供一种可选实施方案。

如图2所示，该方法具体可以包括：

s210、根据当前车速和油门踏板的行程，确定需求扭矩。

s220、根据电机工作参数、电池工作参数和电机的预留扭矩，确定电机的实际可用驱动扭矩。

其中，实际可用驱动扭矩是指电机除去预留扭矩还可以向外提供的最大驱动扭矩。

本实施例中，第一，可以根据电机工作参数和电池工作参数，确定电机的最大可提供扭矩。具体的，在混合动力车辆出厂前，基于不同的电机工作参数和电池工作参数，进行大量实验，确定电机工作参数和电池工作参数，与电机的最大可提供扭矩之间的关联关系，得到最大可提供扭矩表。在混合动力车辆实际运行中，整车控制器hcu接收电机控制器mcu发送的电机参数，并接收电池管理系统bms发送的电池参数，通过查表，得到电机的最大可提供驱动扭矩。

第二，根据当前驾驶模式和发动机的起动阻力，确定电机的预留扭矩。其中，预留扭矩包括起机预留扭矩和性能预留扭矩，所谓起机预留扭矩是为发动机预留的扭矩，以抵消发动机起动时的阻力，不同型号的发动机的所需的起机预留扭矩不同，具体的，经过大量实验，根据发动机的起动阻力，为发动机设定起机预留扭矩；所谓性能预留扭矩是指为保持良好的驾驶性能而预留的扭矩，不同的驾驶模式下的性能预留扭矩不同，是本领域技术人员根据实际情况设定的。具体的，在车辆实际运行中，根据当前驾驶模式，通过查表确定与当前模式对应的性能预留扭矩。进而，将起机预留扭矩和性能预留扭矩求和后的结果，作为电机的预留扭矩。

第三，根据电机的最大可提供扭矩和预留扭矩，确定电机的实际可用驱动扭矩。具体的，将电机的最大可提供扭矩和预留扭矩作差，将作差后的结果作为电机的实际可用驱动扭矩。

s230、根据电机的理想可用驱动扭矩和电机的实际可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩。

本实施例中，若电机的理想可用驱动扭矩大于电机的实际可用驱动扭矩，则将电机的实际可用驱动扭矩作为电机的最大可用驱动扭矩。若电机的理想可用驱动扭矩小于电机的实际可用驱动扭矩，则将电机的理想可用驱动扭矩作为电机的最大可用驱动扭矩。

s240、根据需求扭矩和最大可用驱动扭矩，确定是否控制发动机起动。

本发明实施例的技术方案，通过根据当前车速和油门踏板的行程，确定需求扭矩，之后根据电机工作参数、电池工作参数和电机的预留扭矩，确定电机的实际可用驱动扭矩，进而根据电机的理想可用驱动扭矩和电机的实际可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩，根据需求扭矩和最大可用驱动扭矩，确定是否控制发动机起动。通过上述技术方案，可以实现在超车或急加速工况下，有效地控制发动机起动，进而满足了用户的驾驶需求。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种控制发动机起动装置的结果示意图；本实施例可适用于混合动力车辆在超车或者短时间内加速时控制发动机起动的情况，该装置可由软件和/或硬件实现，并可集成于承载控制发动机起动功能的电子设备中，例如车辆中的整车控制器(hybridcontrolunit，hcu)中。

如图3所示，该装置包括需求扭矩确定模块310、可用驱动扭矩确定模块320和控制模块330，其中，

需求扭矩确定模块310，用于根据当前车速和油门踏板的行程，确定需求扭矩；

可用驱动扭矩确定模块320，用于根据电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩；

控制模块330，用于根据需求扭矩和最大可用驱动扭矩，确定是否控制发动机起动。

本发明实施例的技术方案，通过根据当前车速和油门踏板的行程，确定需求扭矩，之后根据电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩，进而根据需求扭矩和最大可用驱动扭矩，确定是否控制发动机起动。通过上述技术方案，可以实现在超车或急加速工况下，有效地控制发动机起动，进而满足了用户的驾驶需求。

进一步地，可用驱动扭矩确定模块320包括实际驱动扭矩确定单元和可用驱动扭矩确定单元，其中，

实际驱动扭矩确定单元，用于根据电机工作参数、电池工作参数和电机的预留扭矩，确定电机的实际可用驱动扭矩；

可用驱动扭矩确定单元，用于根据电机的理想可用驱动扭矩和电机的实际可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩。

进一步地，实际驱动扭矩确定单元包括最大扭矩确定子单元、预留扭矩确定子单元和实际驱动扭矩确定子单元，其中，

最大扭矩确定子单元，用于根据电机工作参数和电池工作参数，确定电机的最大可提供扭矩；

预留扭矩确定子单元，用于根据当前驾驶模式和发动机的起动阻力，确定电机的预留扭矩；

实际驱动扭矩确定子单元，用于根据电机的最大可提供扭矩和预留扭矩，确定电机的实际可用驱动扭矩。

进一步地，控制模块330具体用于：

若需求扭矩大于最大可用驱动扭矩，则控制发动机起动。

进一步地，控制模块330还具体用于：

若需求扭矩大于最大可用驱动扭矩，且持续时长大于设定时长，则控制发动机起动。

进一步地，该装置还包括发动机起动模块，该发动机起动模块具体用于：

向电机控制器发送第一扭矩提升指令，以指示电机控制器控制电机提升扭矩，使得电机转速达到目标转速；

向自动变速箱控制单元发送扭矩控制指令，以指示自动变速箱控制单元控制第一离合器增加扭矩，控制第二离合器降低扭矩，使第一离合器和第二离合器处于滑磨状态；其中，第一离合器连接发动机和电机一侧，第二离合器连接变速箱输入轴和电机另一侧；

向电机控制器发送第二扭矩提升指令，以指示电机控制器控制电机转速维持目标转速，并使电机拖动发动机提升发动机转速；

若发动机转速达到目标转速，向发动机管理系统发送起动指令，以使发动机管理系统控制发动机起动。

上述控制发动机起动装置可执行本发明任意实施例所提供的控制发动机起动方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图，图4示出了适于用来实现本发明实施例实施方式的示例性设备的框图。图4显示的设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，电子设备12以通用计算设备的形式表现。电子设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。

电子设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。电子设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明实施例各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明实施例所描述的实施例中的功能和/或方法。

电子设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备12交互的设备通信，和/或与使得该电子设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。并且，电子设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的控制发动机起动方法。

实施例五

本发明实施例五还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(或称为计算机可执行指令)，该程序被处理器执行时用于执行本发明实施例所提供的控制发动机起动方法，该方法包括：

根据当前车速和油门踏板的行程，确定需求扭矩；

根据电机工作参数、电池工作参数、电机的预留扭矩和电机的理想可用驱动扭矩，确定电机的最大可用驱动扭矩；

根据需求扭矩和最大可用驱动扭矩，确定是否控制发动机起动。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络包括局域网(lan)或广域网(wan)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明实施例进行了较为详细的说明，但是本发明实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。