发动机起动控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明实施例涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种发动机起动控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

在车辆起动的过程中，起动机驱动发动机飞轮旋转，于此同时，喷油嘴向发动机汽缸中喷油，以实现发动机的起动。车辆在起动过程可能带载起动，负载包括液力变矩器、液压泵或其他工作装置等。起动喷油量为发动机起动时，需要喷进燃烧室的喷油量。

现有技术中，在车辆起动过程中监测发动机转速和水温，根据发动机转速和水温查询预置的数据表得到相应的起动喷油量，采用该起动喷油量控制发动机起动。

然而，预置的数据表为根据测试车辆进行测试得到的数据，由于一些车辆如起重机等与测试车辆不同，负载较大，根据发动机转速和水温查询预置的数据表得到的起动喷油量过小，按照该起动喷油量进行起动控制会导致车辆起动失败。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种发动机起动控制方法、装置、设备及存储介质，以解决现有起动控制方式存在起动失败的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种发动机起动控制方法，包括：

获取发动机的转速、单缸进气量和温度数据；

根据所述单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量；

根据所述转速和所述温度数据，确定第二喷油量；

将所述第一喷油量和所述第二喷油量中的最大值作为发动机的起动喷油量，对发动机进行起动控制。

在一种可能的实施方式中，所述温度数据包括环境温度；

获取单缸进气量，包括：

采集大气压力；

根据所述大气压力和所述环境温度，确定空气密度；

在预置的第一数据表中查找所述转速对应的漏气量系数，其中，所述第一数据表中包括转速与漏气量系数的对应关系；

在预置的第二数据表中查找所述转速对应的进排气阻力系数，其中，所述第二数据表中包括转速与进排气阻力系数的对应关系；

根据所述空气密度、所述转速对应的漏气量系数和所述转速对应的进排气阻力系数，计算所述单缸进气量。

在一种可能的实施方式中，根据所述空气密度、所述转速对应的漏气量系数和所述转速对应的进排气阻力系数，计算所述单缸进气量，包括：

采用第一公式计算所述单缸进气量，其中，所述第一公式为：

其中，ma为所述单缸进气量，ρ为所述空气密度，ve为发动机排量，n为发动机缸数，kl为所述转速对应的漏气量系数，kr为所述转速对应的进排气阻力系数。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

获取多个发动机起动失败的历史数据；

根据各个发动机起动失败的历史数据，计算各个发动机起动失败时的过量空气系数；

根据各个发动机起动失败时的过量空气系数，确定所述预设过量空气系数，以使所述预设过量空气系数小于各个发动机起动失败时的过量空气系数。

在一种可能的实施方式中，所述预设过量空气系数的取值范围为1.35至1.5。

在一种可能的实施方式中，根据所述单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量，包括：

采用第二公式计算所述第一喷油量，其中，所述第二公式为：

其中，mf为所述第一喷油量，ma为所述单缸进气量，α为空燃比，φa为所述预设过量空气系数。

在一种可能的实施方式中，所述温度数据包括环境温度、机油温度和水温度；

根据所述转速和所述温度数据，确定第二喷油量，包括

选取所述环境温度、所述机油温度和所述水温度中的最小值，作为参考温度；

在预置的第三数据表中查找所述转速、所述参考温度对应的喷油量，作为所述第二喷油量，其中，所述第三数据表中包括转速、参考温度以及喷油量的对应关系。

第二方面，本发明实施例提供一种发动机起动控制装置，包括：

获取模块，用于获取发动机的转速、单缸进气量和温度数据；

第一处理模块，用于根据所述单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量；

第二处理模块，用于根据所述转速和所述温度数据，确定第二喷油量；

控制模块，用于将所述第一喷油量和所述第二喷油量中的最大值作为发动机的起动喷油量，对发动机进行起动控制。

第三方面，本发明实施例提供一种发动机起动控制设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的实施方式所述的发动机起动控制方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的实施方式所述的发动机起动控制方法。

本实施例提供的发动机起动控制方法、装置、设备及存储介质，通过获取发动机的转速、单缸进气量和温度数据；根据单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量；根据转速和温度数据，确定第二喷油量；然后将第一喷油量和第二喷油量中的最大值作为发动机的起动喷油量，对发动机进行起动控制，通过将第一喷油量和第二喷油量中的最大值作为最终的起动喷油量，能够减少由于喷油量过小导致的车辆起动失败的问题，提高车辆起动的可靠性。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的发动机起动控制方法的流程示意图；

图2为本发明又一实施例提供的发动机起动控制方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例提供的发动机起动控制方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的不同大气压力下不同环境温度下的空气密度的示意图；

图5为本发明实施例提供的发动机起动过程中不同发动机转速下的漏气量系数的示意图；

图6为本发明实施例提供的发动机起动过程中不同的发动机转速下的进排气阻力系数的示意图；

图7为本发明实施例提供的确定起动喷油量的逻辑示意图；

图8为本发明一实施例提供的发动机起动控制装置的结构示意图；

图9为本发明又一实施例提供的发动机起动控制装置的结构示意图；

图10为本发明一实施例提供的发动机起动控制设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

现有技术中，在车辆起动过程中监测发动机转速和水温，根据发动机转速和水温查询预置的数据表得到相应的起动喷油量，采用该起动喷油量控制发动机起动。

然而，预置的数据表为根据测试车辆进行测试得到的数据，由于一些车辆如起重机等与测试车辆不同，负载较大，根据发动机转速和水温查询预置的数据表得到的起动喷油量过小，按照该起动喷油量进行起动控制会导致车辆起动失败。

本发明实施例通过获取发动机的转速、单缸进气量和温度数据；根据单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量；根据转速和温度数据，确定第二喷油量；然后将第一喷油量和第二喷油量中的最大值作为发动机的起动喷油量，对发动机进行起动控制，通过将第一喷油量和第二喷油量中的最大值作为最终的起动喷油量，能够减少由于喷油量过小导致的车辆起动失败的问题，提高车辆起动的可靠性。

图1为本发明一实施例提供的发动机起动控制方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括：

s101、获取发动机的转速、单缸进气量和温度数据。

在本实施例中，可以监测发动机的转速、单缸进气量和温度数据。其中，监测可以是通过传感器直接测量，也可以是通过相关数据计算得到，在此不作限定。温度数据可以包括但不限于以下中的至少一种：环境温度、机油温度和水温度。例如，可以每隔预设时长(如10ms等)采集一次发动机的转速、单缸进气量和温度数据。

s102、根据所述单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量。

在本实施例中，预设过量控制系数可以根据实际需求进行设定。由于在单缸进气量一定时，预设过量空气系数与第一喷油量呈反比关系，可以在过量空气系数可用的范围内设置一个较低的预设过量空气系数，这样计算出的喷油量可以使车辆负载较重时，仍能保证车辆的正常启动。

s103、根据所述转速和所述温度数据，确定第二喷油量。

在本实施例中，第三数据表中存储有转速、温度数据和喷油量的对应关系。可以在预置的第三数据表中查找与该转速、该温度数据对应的喷油量作为第二喷油量。

s104、将所述第一喷油量和所述第二喷油量中的最大值作为发动机的起动喷油量，对发动机进行起动控制。

在本实施例中，可以对比第一喷油量和第二喷油量，将二者之中较大的一个作为发动机的起动喷油量，通过控制喷油器向发动机喷射该起动喷油量的燃油，对发动机进行起动控制。

本发明实施例通过获取发动机的转速、单缸进气量和温度数据；根据单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量；根据转速和温度数据，确定第二喷油量；然后将第一喷油量和第二喷油量中的最大值作为发动机的起动喷油量，对发动机进行起动控制，通过将第一喷油量和第二喷油量中的最大值作为最终的起动喷油量，能够减少由于喷油量过小导致的车辆起动失败的问题，提高车辆起动的可靠性。

图2为本发明又一实施例提供的发动机起动控制方法的流程示意图。本实施例对确定第一喷油量的具体实现过程进行了详细说明。如图2所示，该方法包括：

s201、获取发动机的转速、大气压力和温度数据。

s202、根据所述大气压力和所述环境温度，确定空气密度。

在本实施例中，大气压力和环境温度均会对空气的密度产生影响，不同的大气压力下、不同的环境温度下空气密度不同。如图4所示为不同的大气压力下不同的环境温度下的空气密度的示意图。可以在预置的第四数据表中查找与该大气压力和该环境温度对应的空气密度。第四数据表中存储有大气压力、环境温度和空气密度的对应关系。

s203、在预置的第一数据表中查找所述转速对应的漏气量系数，其中，所述第一数据表中包括转速与漏气量系数的对应关系。

在本实施例中，发动机的漏气主要指燃气通过活塞与气缸壁度间隙泄漏到曲轴箱内的气体，在发动机机冷起动过程中，由于活塞平均速度和活塞环温度都较低，导致漏气损失较大。

发动机转速会对漏气量产生影响，不同的发动机转速下的漏气量系数不同。如图5所示为发动机起动过程中不同的发动机转速下的漏气量系数的示意图。可以在预置的第一数据表中查找与该转速对应的漏气量系数。第一数据表中存储有转速与漏气量系数的对应关系。

s204、在预置的第二数据表中查找所述转速对应的进排气阻力系数，其中，所述第二数据表中包括转速与进排气阻力系数的对应关系。

在本实施例中，进排气管中的流动阻力按其性质可分为两类：一类是沿程阻力，即管道摩擦阻力，它与流速、管长、管壁表面质量等有关；另一类是局部阻力，它是由于流通截面大小、形状以及流动方向变化，在局部产生涡流损失所引起的，经常出现涡旋区和速度的重新分配。

发动机转速会对进排气阻力系数产生影响，不同的发动机转速下的进排气阻力系数不同。如图6所示为起动过程中不同的发动机转速下的进排气阻力系数的示意图。可以在预置的第二数据表中查找与该转速对应的进排气阻力系数。第二数据表中存储有转速与进排气阻力系数的对应关系。

上述的第一数据表、第二数据表、第三数据表、第四数据表中记录的数据均可以通过测试得到。

s205、根据所述空气密度、所述转速对应的漏气量系数和所述转速对应的进排气阻力系数，计算所述单缸进气量。

在本实施例中，可以根据上述步骤中得到的空气密度、转速对应的漏气量系数、转速对应的进排气阻力系数，计算发动机的单缸进气量。

可选地，s205可以包括：

采用第一公式计算所述单缸进气量，其中，所述第一公式为：

其中，ma为所述单缸进气量，ρ为所述空气密度，ve为发动机排量，n为发动机缸数，kl为所述转速对应的漏气量系数，kr为所述转速对应的进排气阻力系数。单缸进气量的单位为kg，空气密度的单位为kg/m³，发动机排量的单位为l。1000为单位转换系数，将“l”转化为“m3”。

起动阶段由于漏气量较大，采用传统的计算公式计算的进气量不准确。本发明实施例提出一种改进的公式，即第一公式。第一公式中考虑了转速对漏气量系数、以及进排气阻力系数的影响，因而采用第一公式计算起动阶段的发动机的单缸进气量更为精准，可以提高监测进气量的精准度。

s206、根据所述单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量。

在本实施例中，可以根据上述步骤得到的单缸进气量和预设过量空气系数计算第一喷油量。

可选地，s206可以包括：

采用第二公式计算所述第一喷油量，其中，所述第二公式为：

其中，mf为所述第一喷油量，ma为所述单缸进气量，α为空燃比，φa为所述预设过量空气系数。

在本实施例中，空燃比为燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论上完全燃烧1kg燃料所需的空气质量之比。不同的燃料对应于不同的空燃比。第二公式中的空燃比是发动机所采用的燃料的空燃比。在此不对发动机采用的燃料进行限定，可以为柴油、汽油等。例如，发动机采用柴油作为燃料时，空燃比取值为14.5。

可选地，所述预设过量空气系数的取值范围为1.35至1.5。

在本实施例中，如果过量空气系数过小会导致燃料燃烧不充分，造成燃料浪费以及发动机冒烟故障。如果过量空气系数过大会导致计算出的第一喷油量过小，导致车辆在大负载时起动失败。对于柴油机，本实施例根据历史经验数据设定预设过量空气系数的取值范围为1.35至1.5，在该范围内可以保证预设过量空气系数的取值合理，既不会燃料燃烧不充分，又避免车辆大负载时起动失败的问题。

可选地，上述方法还可以包括：

获取多个发动机起动失败的历史数据；

根据各个发动机起动失败的历史数据，计算各个发动机起动失败时的过量空气系数；

根据各个发动机起动失败时的过量空气系数，确定所述预设过量空气系数，以使所述预设过量空气系数小于各个发动机起动失败时的过量空气系数。

在本实施例中，可以根据发动机起动失败的历史数据，统计发动机起动失败时的过量空气系数，从而确定出合适的预设过量空气系数，以使该预设过量空气系数小于发动机起动失败时的过量空气系数，从而保证采用该预设过量空气系数计算得到的喷油量足够大，保证车辆在大负载时的顺利起动，提高车辆的起动可靠性。

s207、根据所述转速和所述温度数据，确定第二喷油量。

在本实施例中，s207与图1实施例中的s103类似，此处不再赘述。

s208、将所述第一喷油量和所述第二喷油量中的最大值作为发动机的起动喷油量，对发动机进行起动控制。

在本实施例中，s208与图1实施例中的s104类似，此处不再赘述。

本实施例通过发动机的排量、空气密度、发动机缸数、漏气量影响系数、进排气阻力影响系数等因素估算单缸每循环进气量，再利用预设的过量空气系数，确定第一喷油量，将第一喷油量和常规方式查表得到的第二起动喷油量取大，即得到最终起动喷油量，可以保证车辆有负载时稳定可靠的起动。

图3为本发明另一实施例提供的发动机起动控制方法的流程示意图。本实施例中对确定第二喷油量的具体实现过程进行了详细说明。本实施例中，温度数据包括环境温度、机油温度和水温度。如图3所示，该方法包括：

s301、获取发动机的转速、单缸进气量和温度数据。

在本实施例中，s301与图1实施例中的s101类似，此处不再赘述。

s302、根据所述单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量。

在本实施例中，s302与图1实施例中的s102类似，此处不再赘述。

s303、选取所述环境温度、所述机油温度和所述水温度中的最小值，作为参考温度。

s304、在预置的第三数据表中查找所述转速、所述参考温度对应的喷油量，作为所述第二喷油量，其中，所述第三数据表中包括转速、参考温度以及喷油量的对应关系。

在本实施例中，可以对比采集到的环境温度、机油温度和水温度，将三者之中的最小值作为参考温度。第三数据表中存储有转速、参考温度和喷油量的对应关系。可以在预置的第三数据表中查找该转速、该参考温度对应的喷油量，作为第二喷油量。

s305、将所述第一喷油量和所述第二喷油量中的最大值作为发动机的起动喷油量，对发动机进行起动控制。

在本实施例中，s305与图1实施例中的s104类似，此处不再赘述。

本发明实施例中，在常温情况下采用第一喷油量对车辆进行起动比较稳定，但在低温情况下采用该第一喷油量可能存在起动失败的问题，在低温情况下采用第二喷油量进行车辆起动的稳定性更高。通过将第一喷油量和第二喷油量比对，选取其中较大的喷油量作为车辆的起动喷油量，可以在整个温度范围内(包含常温情况和低温情况)都有效，从而提高该方法的适用性。

如图7所示为本发明实施例提供的确定起动喷油量的逻辑示意图。其中步骤①为计算第一喷油量的过程示意图，步骤②为计算第二喷油量的过程示意图。其具体实现过程可以参考上述实施例，此处不再赘述。

图8为本发明一实施例提供的发动机起动控制装置的结构示意图。如图8所示，该发动机起动控制装置80包括：获取模块801、第一处理模块802、第二处理模块803和控制模块804。

获取模块801，用于获取发动机的转速、单缸进气量和温度数据。

第一处理模块802，用于根据所述单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量。

第二处理模块803，用于根据所述转速和所述温度数据，确定第二喷油量。

控制模块804，用于将所述第一喷油量和所述第二喷油量中的最大值作为发动机的起动喷油量，对发动机进行起动控制。

本发明实施例通过获取发动机的转速、单缸进气量和温度数据；根据单缸进气量和预设过量空气系数，计算第一喷油量；根据转速和温度数据，确定第二喷油量；然后将第一喷油量和第二喷油量中的最大值作为发动机的起动喷油量，对发动机进行起动控制，通过将第一喷油量和第二喷油量中的最大值作为最终的起动喷油量，能够减少由于喷油量过小导致的车辆起动失败的问题，提高车辆起动的可靠性。

图9为本发明又一实施例提供的发动机起动控制装置的结构示意图。如图8所示，本实施例提供的发动机起动控制装置80在图8所示实施例提供的发动机起动控制装置的基础上，还可以包括：第三处理模块805。

可选地，所述温度数据包括环境温度；

获取模块801，具体用于：

采集大气压力；

根据所述大气压力和所述环境温度，确定空气密度；

在预置的第一数据表中查找所述转速对应的漏气量系数，其中，所述第一数据表中包括转速与漏气量系数的对应关系；

在预置的第二数据表中查找所述转速对应的进排气阻力系数，其中，所述第二数据表中包括转速与进排气阻力系数的对应关系；

根据所述空气密度、所述转速对应的漏气量系数和所述转速对应的进排气阻力系数，计算所述单缸进气量。

可选地，获取模块801，具体用于：

采用第一公式计算所述单缸进气量，其中，所述第一公式为：

其中，ma为所述单缸进气量，ρ为所述空气密度，ve为发动机排量，n为发动机缸数，kl为所述转速对应的漏气量系数，kr为所述转速对应的进排气阻力系数。

可选地，第三处理模块805，用于：

获取多个发动机起动失败的历史数据；

根据各个发动机起动失败的历史数据，计算各个发动机起动失败时的过量空气系数；

根据各个发动机起动失败时的过量空气系数，确定所述预设过量空气系数，以使所述预设过量空气系数小于各个发动机起动失败时的过量空气系数。

可选地，所述预设过量空气系数的取值范围为1.35至1.5。

可选地，第一处理模块802，具体用于：

采用第二公式计算所述第一喷油量，其中，所述第二公式为：

其中，mf为所述第一喷油量，ma为所述单缸进气量，α为空燃比，φa为所述预设过量空气系数。

可选地，所述温度数据包括环境温度、机油温度和水温度；

第二处理模块803，用于：

选取所述环境温度、所述机油温度和所述水温度中的最小值，作为参考温度；

在预置的第三数据表中查找所述转速、所述参考温度对应的喷油量，作为所述第二喷油量，其中，所述第三数据表中包括转速、参考温度以及喷油量的对应关系。

本发明实施例提供的发动机起动控制装置，可用于执行上述的方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

图10为本发明一实施例提供的发动机起动控制设备的硬件结构示意图。如图10所示，本实施例提供的发动机起动控制设备100包括：至少一个处理器1001和存储器1002。该发动机起动控制设备100还包括通信部件1003。其中，处理器1001、存储器1002以及通信部件1003通过总线1004连接。

在具体实现过程中，至少一个处理器1001执行所述存储器1002存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器1001执行如上的发动机起动控制方法。

处理器1001的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

在上述的图10所示的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元(英文：centralprocessingunit，简称：cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文：digitalsignalprocessor，简称：dsp)、专用集成电路(英文：applicationspecificintegratedcircuit，简称：asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。

存储器可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储nvm，例如至少一个磁盘存储器。

总线可以是工业标准体系结构(industrystandardarchitecture，isa)总线、外部设备互连(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上的发动机起动控制方法。

上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuits，简称：asic)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。