一种发动机怠速控制方法和系统与流程

本发明涉及汽车控制系统技术领域，具体涉及一种用于发动机启停功能的停机过程中怠速控制方法和系统。

背景技术：

车辆启停功能是汽车系统中配置的常用功能之一，车辆启停功能：带有启停功能的车辆在满足预设的停机条件时(例如车速低于设定值，发动机与传动系断开，车辆无发动机需求)，控制发动机自动熄火，以节省燃料消耗，当检测到行驶意图或其他发动机需求时，启动装置拖动发动机快速启动，发动机介入工作。

目前具有启停功能的车辆达到熄火条件后易出现快速停机现象，不利于发动机、增压器的润滑、冷却，容易使得发动机产生损伤和故障。更甚者，发动机大负荷快速停机会导致发动机、增压器润滑、冷却不良，造成损伤甚至故障，影响整车可靠性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种发动机怠速控制方法和系统，以解决发动机大负荷快速停机会导致发动机、增压器润滑、冷却不良，造成损伤甚至故障，影响整车可靠性的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种发动机怠速控制方法，包括：

当发动机未处于怠速状态时，判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，计算发动机前△T0时间段内发动机启停频次f0；

判断所述发动机启停频次f0所属的预设区间范围，开始怠速计时；

当怠速计时时长达到与所述预设频次相对应的预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，发动机停机。

优选的，上述发动机怠速控制方法中，所述预设区间范围包括：

第一预设区间、第二预设区间和第三预设区间，所述第一预设区间的最大值小于所述第二预设区间的最小值，所述第二预设区间的最小值小于所述第三预设区间的最小值，所述第一预设区间、第二预设区间和第三预设区间为连续区间。

优选的，上述发动机怠速控制方法中，当所述发动机启停频次f0隶属于所述第一预设区间时，所述当怠速计时时长达到与所述预设频次相对应的预设怠速时长时具体为：所述怠速计时时长达到第一预设怠速时长时；

当所述发动机启停频次f0隶属于所述第二预设区间时，所述当怠速计时时长达到与所述预设频次相对应的预设怠速时长时具体为，所述怠速计时时长达到第二预设怠速时长；

当所述发动机启停频次f0隶属于所述第三预设区间时，所述当怠速计时时长达到与所述预设频次相对应的预设怠速时长时具体为，所述怠速计时时长达到第三预设怠速时长；

其中，所述第一预设怠速时长＜第二预设怠速时长＜第三预设怠速时长。

优选的，上述发动机怠速控制方法中，还包括：

当发动机处于怠速状态时，开始怠速计时；

当怠速计时时长大于第四预设怠速时长时，判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，发动机停机；

当怠速计时时长小于第四预设怠速时长时，判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，重新开始怠速计时，当本次怠速计时达到第五预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，发动机停机。

优选的，上述发动机怠速控制方法中，包括：所述第五预设怠速时长等于所述第四预设怠速时长与怠速计时时长之差。

一种发动机怠速控制系统，包括：

怠速状态判断单元，用于判断发动机是否处于怠速状态，当所述发动机未处于怠速状态时，向第一启停控制单元发送触发信号；

第一启停控制单元，用于获取到触发信号时，判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，向启停频次计算单元输出触发信号；

启停频次计算单元，用于当获取到触发信号时，计算发动机前△T0时间段内发动机启停频次f0；

第一怠速计时单元，用于判断所述发动机启停频次f0所属的预设区间范围，开始怠速计时，将计量得到的怠速时长发送至第二启停控制单元；

第二启停控制单元，用于当所述怠速计时时长达到与所述预设频次相对应的预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，控制发动机停机。

优选的，上述发动机怠速控制系统中，所述预设区间范围包括：

第一预设区间、第二预设区间和第三预设区间，所述第一预设区间的最大值小于所述第二预设区间的最小值，所述第二预设区间的最小值小于所述第三预设区间的最小值，所述第一预设区间、第二预设区间和第三预设区间为连续区间。

优选的，上述发动机怠速控制系统中，第一怠速计时单元，具体被配置为：

当所述发动机启停频次f0隶属于所述第一预设区间时，开始怠速计时，所述怠速计时时长达到第一预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，发动机停机；

当所述发动机启停频次f0隶属于所述第二预设区间时，当所述怠速计时时长达到第二预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，控制发动机停机；

当所述发动机启停频次f0隶属于所述第三预设区间时，当所述怠速计时时长达到第三预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，控制发动机停机；

其中，所述第一预设怠速时长＜第二预设怠速时长＜第三预设怠速时长。

优选的，上述发动机怠速控制系统中，所述怠速状态判断单元，还用于：当发动机处于怠速状态时，向第三启停控制单元输出触发信号；系统还包括：

第三启停控制单元，用于：获取到触发信号时，开始怠速计时，当怠速计时时长大于第四预设怠速时长时，判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，控制发动机停机；当怠速计时时长小于第四预设怠速时长时，判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，重新开始怠速计时，当本次怠速计时达到第五预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，控制发动机停机。

优选的，上述发动机怠速控制系统中，所述第五预设怠速时长等于所述第四预设怠速时长与怠速计时时长之差。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案中，当发动机处于怠速状态时，实时计算车辆运行中发动机的启停频次，根据与所述启停频次所对应的频次阈值(范围区间)选择停机怠速时间(预设怠速时间)，当停机怠速时间到来时，对发动机停机控制，从而保证了发动机、增压器良好润滑，同时限制了发动机无节制的频繁启停，延长了发动机的使用寿命并优化了频繁起停导致的车辆的经济性降低问题。

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的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种发动机怠速控制方法的流程示意图；

图2为本申请另一实施例公开的一种发动机怠速控制方法的流程示意图；

图3为本申请实施例公开的一种发动机怠速控制系统的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

针对于现有技术中发动机大负荷快速停机会导致发动机、增压器润滑、冷却不良，造成损伤甚至故障，影响整车可靠性的问题，本申请公开了一种发动机怠速控制方法和系统。

本申请通过采集并统计发动机前预设时间段内的启停次数，计算车辆行驶过程中的启停频次，并结合预设的频次阈值合理调节停机怠速时间，从而实现停机过程怠速控制。

参见图1，本申请实施例公开的发动机怠速控制方法可以包括：

步骤S101：获取车辆的运行状态信息；

在本步骤中，车辆运行过程中，实时获取车辆的运行状态信息；

步骤S102：依据车辆的运行状态信息判断所述发动机是否处于怠速状态，当发动机处于未怠速状态时，执行步骤S103；

步骤S103：判断发动机是否满足预设停机条件，如果是执行步骤S104，否则退出停机过程；

在本步骤中，用户可以依据需要设置多个预设停机条件，只要发动机运行状态满足其中任意一个停机条件时，即认为发动机满足停机条件，例如，这些预设停机条件可以包括：油门踏板未踩下、动力电池电量高于设定值、发动机水温高于设定值、整车制动气压高于设置值、制动真空泵真空度达到设定真空度、无空调请求或车速低于设定值等；只要发动机运行状态满足上述任意一项举例中的判断条件，即可认定所述发动机满足预设停机条件；

步骤S104：依据发动机历史启停统计次数，计算得到发动机前预设时间段内的发动机启停频次f0；

在本实施例提供的方案中，会对车辆的启停次数及时刻进行统计，当发动机满足预设停机条件时，依据历史统计得到以当前时刻为终止时刻的前预设时间段内的发动机的停机次数，依据停机次数和所述预设时间段的时间长度计算得到该预设时间段内的发动机的启停频次f0；

步骤S105：判断所述发动机启停频次f0所属的区间范围，并开始怠速计时；

本方法中，可预设多个预设的频次范围区间，例如，可以设置第一范围区间、第二范围区间和第三范围区间(当然还可以设置更多个范围区间)，其中，所述第一范围区间、第二范围区间和第三范围区间可组成一个连续的区间，所述第一范围区间被定义为：频次值不小于f1的区间，所述第二范围区间被定义为：频次值大于f1且不小于频次值f2的区间，所述第三范围区间被定义为：频次值大于f2的区间；

当设所述第一范围区间的最大频次值为f1，所述第二范围区间的最大频次值为f2，当所述f0＜f1时，所述f0属于第一范围区间，当f1＜f0＜f2时，所述f0属于第二范围区间，当所述f2＜f0时，所述f0属于第三范围区间；

其中，频次阈值f1、f2(f2>f1)的大小可以依据用户需求设定合理的值，例如，在本申请实施例公开的技术方案中，所述f1和f2是由发动机生命周期内启停次数及怠速与启停燃料的消耗关系确定的。

步骤S106：判断怠速计时时长是否达到与所述发动机启停频次f0所属的区间范围所对应的预设怠速时长，如果是，执行步骤S107，否则，继续怠速计时；

在本申请实施例中，对每个范围区间设定一个对应的预设怠速时长，将怠速计时的计时结果与该预设怠速时长进行比较，当所述计量的怠速计时时长达到预设怠速时长达到该预设怠速时长时，执行后续步骤，当未达到所述预设怠速时长时，继续对该怠速时长进行监测；

当所述范围区间包括上述第一、第二、第三范围区间时，所述第一范围区间所对应的预设怠速时长为△T1，所述第二范围区间所对应的预设怠速时长为△T2，所述第三范围区间所对应的预设怠速时长为△T3，其中，△T1<△T2<△T3，当所述f0隶属于所述第一范围区间时，判断怠速计时时长是否达到△T1，如果达到，继续执行后续步骤，否则，继续对所述怠速计时时长进行监测；

其中，所述△T1、△T2和△T3的大小可以依据用户需求进行设定，在实际使用时，优选的，所述△T1被设定为保证发动机、增压器正常冷却、润滑的最短时间，以避免低频次时发动机快速停机对发动机带来损伤；所述△T2被配置为：根据怠速与启停燃料消耗关系计算结合当前频次f0计算确定，所述△T3被配置为：根据f2计算得到的最大怠速时间，以防止出现高频启停工况时发动机不停机的现象；

步骤S107：判断所述发动机是否满足预设停机条件，如果是，执行步骤S108，否则，退出停机过程；

该步骤中，所指的预设停机条件可参见步骤S103中的预设停机条件；

步骤S108：发动机停机；

本步骤中，当发动机满足所述预设停机条件时，系统控制车辆的离合器分离，并发送停机指令，通过停止燃料供给或不点火方式控制发动机停机，发动机自由熄火，整个停机过程结束。

在本申请上述实施例公开的方案中，当发动机处于怠速状态时，实时计算车辆运行中发动机的启停频次，根据与所述启停频次所对应的频次阈值(范围区间)选择停机怠速时间(预设怠速时间)，当停机怠速时间到来时，对发动机停机控制，从而保证了发动机、增压器良好润滑，同时限制了发动机无节制的频繁启停，延长了发动机的使用寿命并优化了频繁起停导致的车辆的经济性降低问题。

除了上述方法中，发动机处于非怠速状态下时停机控制策略之外，本申请还公开了一种发动机处于怠速状态下的停机控制策略，参见图2，本申请上述实施例公开的方法中，所述步骤S102，具体被配置为：依据车辆的运行状态信息判断所述发动机是否处于怠速状态，当发动机处于未怠速状态时，执行步骤S103，当所述发动机处于非怠速状态时，执行步骤S201；

上述方法还可以包括：

步骤S201：开始怠速计时，执行步骤S202；

步骤S202：判断怠速计时时长(DT1)是否达到第四预设怠速时长(DT)，如果达到，执行步骤S107，否则执行步骤S203；

其中，用户可以通过合理的配置所述第四预设怠速时长(DT)的大小，实现保护有效保护发动机、增压器的目的；

步骤S203：判断发动机是否满足预设停机条件，若满足预设停机条件，执行步骤S204，否则，退出发动机停机过程；

步骤S204：重新开始怠速计时，当本次怠速计时时长达到第五预设怠速时长时，执行步骤S107；

其中，本步骤的目的是确认若停机前发动机已处于怠速状态，避免重复怠速控制，若怠速计时得到的怠速时间小于所述第四预设怠速值DT时，通过本步骤补足时间差额，保证怠速时间以充分有效保护发动机及增压器，所述第五预设怠速时长(△D)为一依据步骤S201中用到的怠速计时时长(为一个定值)和第四预设怠速时长计算得到的时长，具体的，所述△D＝DT-DT1，在本步骤中，怠速计时维持第五预设怠速时长△DT后，执行步骤S107。

通过本申请上述实施例公开的技术方案可见，本申请提出了一种基于发动机启停频次进行发动机停机过程中怠速控制及怠速时间确定方法；通过实时计算启停频次，可实现行驶工况自适应调节；根据各预设范围进行不同怠速时间调节既保证了发动机、增压器的冷却润滑，又控制了发动机启停频次，综合怠速与启停燃油消耗关系，避免高频启停，提高了经济性，同时延长了发动机寿命。

与上述方法相对应，本申请还公开了一种发动机怠速控制系统，所述方法和系统可以相互借鉴，参见图3，该系统可以包括：

怠速状态判断单元100，用于判断发动机是否处于怠速状态，当所述发动机未处于怠速状态时，向第一启停控制单元200发送触发信号；

第一启停控制单元200，其与步骤S103相对应，用于获取到触发信号时，判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，向启停频次计算单元300输出触发信号；

启停频次计算单元300，其与步骤S104相对应，用于当获取到触发信号时，计算发动机前△T0时间段内发动机启停频次f0；

第一怠速计时单元400，其与步骤S105相对应，用于判断所述发动机启停频次f0所属的预设区间范围，开始怠速计时，将计量得到的怠速时长发送至第二启停控制单元500；

第二启停控制单元500，其与步骤S106-S108相对应，用于当所述怠速计时时长达到与所述预设频次相对应的预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，控制发动机停机。

与上述方法相对应在本申请实施例所公开的系统中，所述预设区间范围包括：

第一预设区间、第二预设区间和第三预设区间，所述第一预设区间的最大值小于所述第二预设区间的最小值，所述第二预设区间的最小值小于所述第三预设区间的最小值，所述第一预设区间、第二预设区间和第三预设区间为连续区间。

与上述方法相对应，第一怠速计时单元400，具体被配置为：

当所述发动机启停频次f0隶属于所述第一预设区间时，开始怠速计时，所述怠速计时时长达到第一预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，发动机停机；

当所述发动机启停频次f0隶属于所述第二预设区间时，当所述怠速计时时长达到第二预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，控制发动机停机；

当所述发动机启停频次f0隶属于所述第三预设区间时，当所述怠速计时时长达到第三预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，控制发动机停机；

其中，所述第一预设怠速时长＜第二预设怠速时长＜第三预设怠速时长。

与上述方法相对应，所述怠速状态判断单元100，还用于：当发动机处于怠速状态时，向第三启停控制单元600输出触发信号；本系统还可以包括：

第三启停控制单元600，其与上述方法中步骤S201-204相对应，用于：获取到触发信号时，开始怠速计时，当怠速计时时长大于第四预设怠速时长时，判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，控制发动机停机；当怠速计时时长小于第四预设怠速时长时，判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，重新开始怠速计时，当本次怠速计时达到第五预设怠速时长时，判断判断发动机是否满足停机条件，若满足停机条件，控制发动机停机。

为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

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。

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。

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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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。