车辆怠速工况的控制方法、系统及车辆与流程

本发明属于车辆智能控制，特别涉及一种车辆怠速工况的控制方法、系统及车辆。

背景技术：

1、车辆怠速抖动是影响汽车舒适性的重要因素。对于平原环境下的怠速抖动问题，一般可通过更换悬置或双质量飞轮(dual mass flywheel，dmf)来解决。其中，对于带有悬置元件的车辆，由于悬置元件制造、装配等因素，刚度值有一定偏差，加上其本身耐久老化因素，刚度波动可达10～20％。因此，悬置刚度变化引起的怠速抖动问题，可通过更换悬置解决。进一步，对于带有dmf即双质量飞轮的车辆，由于dmf本身存在不平衡量，当不平衡量偏大时，会导致怠速抖动。dmf本身的制造偏差，加上车辆耐久因素，易导致dmf不平衡量进一步偏大。因此，dmf不平衡量变化引起的怠速抖动问题，可通过更换dmf来解决。

2、但是，高原环境下的怠速抖动问题，通过简单更换硬件也不能完全解决。主要是因为高原环境空气稀薄，相同体积空气中含氧量偏低，因此相同转速同等进气量情况下发动机气缸中真正有效的含氧量比平原地区低很多，发动机燃烧易趋于不稳定的状态，当发动机燃烧不稳定时发动机抖动会变大，进而引起车内乘员的抖动抱怨，影响乘坐舒适性。尽管各大主机厂已通过电子控制单元(electronic control unit，ecu)控制高原地区喷油量来解决高原下空燃比偏低引起的燃烧问题，但仍无法避免车辆在某些特殊工况下发动机燃烧不稳定造成车内抖动的情况。

3、进一步地，汽车在高原环境中的怠速关空调工况下，发动机燃烧更易倾向于不稳定，这是因为关空调状态和开空调相比，怠速转速和负荷都偏低，进气量更易不足。此时若碳罐大流量冲洗，吸附在活性碳罐的汽油蒸气被吸入进气歧管，相当于进气道中的混合气浓度上升，进气不足叠加燃气加浓，发动机空燃比进一步降低，使得发动机燃烧不稳定的状态进一步加剧，发动机产生抖动并传导至车内，引起车内乘员的不舒适感。

4、公开号为cn113062820a的专利，公开了一种汽车怠速防抖动装置及控制方法。该装置及方法可以为发动机提供额外的进气量，进而提高发动机的转速，能够解决怠速状态下的车辆抖动现象。但是，该专利的装置和方法，也无法解决车辆在高原环境下发动机燃烧不稳定引起的怠速抖动问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中车辆由于发动机燃烧不稳定，引起的车辆怠速抖动的问题。提供了一种车辆怠速工况的控制方法、系统及车辆，能够在车俩在怠速工况时，通过调整车辆发动机燃烧的相关数据，使得发动机的燃烧功能稳定，在怠速工况下不会产生抖动，提高了用户的体验感。

2、为解决上述技术问题，本发明实施方式提供了一种车辆怠速工况的控制方法，包括以下步骤：

3、s1：实时获取车辆当前的行驶参数，根据车辆当前的行驶参数判断车辆是否处于怠速工况；

4、若是，则执行步骤s2；

5、若否，则继续判断车辆是否处于怠速工况；

6、s2：实时获取发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，并根据以下公式计算当前的无量纲因子参数：

7、

8、其中，δ为当前的无量纲因子参数；m进为发动机当前的进气质量，单位为kg/h，表示单位时间内的进气质量；q碳为碳罐当前的脱附流量，单位为kg/h，表示单位时间内的脱附流量；

9、s3：根据当前的无量纲因子参数、以及预设的车辆振动模型，确定车辆当前的振动工况，根据车辆当前的振动工况控制发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，使得车辆当前的振动工况处于临界工况或不抖工况；

10、其中，预设的车辆振动模型中，构建了车辆处于怠速工况下发动机的进气质量以及碳罐的脱附流量与车辆振动工况的对应关系，该对应关系为：发动机的进气质量与碳罐的脱附流量的比值小于第一因子参数阈值时，车辆振动工况为抖动工况；发动机的进气质量与碳罐的脱附流量的比值大于或等于第一因子参数阈值，且小于第二因子参数阈值时，车辆振动工况为临界工况；发动机的进气质量与碳罐的脱附流量的比值大于或等于第二因子参数阈值时，车辆振动工况为不抖工况；并且，发动机的进气质量与碳罐的脱附流量的比值为无量纲因子参数，第一因子参数阈值小于第二因子参数阈值。

11、采用上述技术方案，根据实时获取的车辆当前的行驶参数，在判断车辆处于怠速工况后，便实时获取发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，并计算当前的无量纲因子参数。根据当前的无量纲因子参数、以及预设的车辆振动模型，确定车辆当前的振动工况，根据车辆当前的振动工况控制发动机的进气质量以及碳罐的脱附流量，使得车辆的振动工况处于临界工况或不抖工况。由此，将包含了车辆在怠速工况下发动机的进气质量以及碳罐的脱附流量与车辆振动工况的对应关系的车辆振动模型预置在车辆中。在车辆处于抖动工况时，只需要实时获取发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，以及根据预设的车辆振动模型，能够及时地调整车辆发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，以使车辆进入临界工况或者不抖工况，解决了发动机燃烧不稳定产生的抖动问题，增加了用户的舒适性和体验感。

12、根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆怠速工况的控制方法，在步骤s3，根据车辆当前的振动工况控制发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，使得车辆当前的振动工况处于临界工况或不抖工况的步骤包括：

13、若车辆当前的振动工况为抖动工况，则获取发动机的综合性能影响参数，判断综合性能影响参数是否大于影响参数阈值；

14、若是，则调整发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，使得当前的无量纲因子参数大于或等于第一因子参数阈值，且小于第二因子参数阈值，车辆当前的振动工况进入临界工况；

15、若否，则调整发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，以使当前的无量纲因子参数大于或等于第二因子参数阈值，车辆当前的振动工况进入不抖工况。

16、采用上述技术方案，若车辆当前的振动工况为抖动工况，则获取发动机的综合性能影响参数，并根据综合性能影响参数的大小，判断车辆在调整发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量之后，进入临界工况还是不抖工况。发动机的综合性能影响参数大小反映了参数变化对发动机系统的影响大小，其中，若综合性能影响参数大于影响参数阈值，则说明参数变化对系统综合性能影响较大，不适宜对参数进行过大幅度的调整，则调整发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，以使车辆进入临界工况；若综合性能影响参数小于等于影响参数阈值，则说明参数变化对系统综合性能影响较小，则调整发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，以使车辆进入不抖工况。由此，根据综合性能影响参数的大小对发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量进行了更加细致地调整，在对发动机系统的综合性能影响较小的前提下，解决了发动机燃烧不稳定产生的抖动问题，进一步增加了用户的舒适性和体验感。

17、根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆怠速工况的控制方法，在步骤s3，根据车辆当前的振动工况控制发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，使得车辆当前的振动工况处于临界工况或不抖工况的步骤还包括：

18、若车辆当前的振动工况为临界工况，则获取发动机的综合性能影响参数，判断综合性能影响参数是否小于或者等于影响参数阈值；

19、若是，则调整发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，使得当前的无量纲因子参数大于或等于第二因子参数阈值，车辆当前的振动工况进入不抖工况；

20、若否，则发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量保持不变，使得车辆当前的振动工况保持在临界工况；

21、若车辆当前的振动工况为不抖工况，则发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量保持不变，使得车辆当前的振动工况保持在不抖工况。

22、采用上述技术方案，根据综合性能影响参数的大小对发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量进行了更加细致的调整，在对发动机系统的综合性能影响较小的前提下，解决了发动机燃烧不稳定产生的抖动问题，增加了用户的舒适性和体验感。

23、根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆怠速工况的控制方法，获取发动机的综合性能影响参数，包括：

24、获取将要调整的发动机的相关数据的参数个数，相关数据的各个参数调整前的数值以及相关数据的各个参数调整后的数值；

25、根据参数个数、相关数据的各个参数调整前的数值、相关数据的各个参数调整后的数值确定发动机的综合性能影响参数。

26、采用上述技术方案，根据要调整的发动机的相关数据的参数个数，以及相关数据的各个参数调整前的数值以及相关数据的各个参数调整后的数值来确定发动机的综合性能影响参数，能够更加准确地反映出参数调整对于发动机系统综合性能的影响大小。

27、根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆怠速工况的控制方法，根据以下公式确定发动机的综合性能影响参数：

28、

29、其中，f(x)为综合性能影响参数，n为参数个数，xi0为相关数据的第i个参数调整前的数值，xi为相关数据的第i个参数调整后的数值。

30、根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆怠速工况的控制方法，影响参数阈值为0.05。

31、根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆怠速工况的控制方法，控制方法适用于高原环境中的怠速工况。

32、采用上述技术方案，能够解决车辆在高原环境下，由于高原环境空气稀薄，相同体积空气中含氧量偏低，发动机燃烧易趋于不稳定的状态，引起发动机抖动的问题，增加了用户体验感。

33、根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的车辆怠速工况的控制方法，在预设的车辆振动模型中，包括车辆在怠速工况下的不同海拔高度环境时，发动机的进气质量和碳罐的脱附流量与车辆振动工况的对应关系。

34、采用上述技术方案，将包含了车辆在怠速工况下的不同海拔高度环境时，发动机的进气质量和碳罐的脱附流量与车辆振动工况的对应关系的车辆振动模型预置在车辆中。当车辆在高原怠速工况下行驶，处于抖动工况时，只需要实时获取发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，以及根据预设的车辆振动模型，能够及时地调整车辆发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，以使车辆进入临界工况或者不抖工况，解决了车辆在高原怠速工况下发动机燃烧易不稳定产生的抖动问题，增加了用户的舒适性和体验感。

35、本发明的实施方式还提供了一种车辆怠速工况的控制系统，用于执行如上所述的车辆怠速工况的控制方法，控制系统包括：

36、获取装置，用于实时获取车辆当前的行驶参数，以及发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量；

37、判断装置，判断装置与获取装置连接，用于根据获取装置获取的行驶参数，判断车辆是否处于怠速工况；

38、计算装置，计算装置与获取装置连接，用于根据以下公式计算当前的无量纲因子参数：

39、

40、其中，δ为当前的无量纲因子参数；m进为发动机当前的进气质量，单位为kg/h，表示单位时间内的进气质量；q碳为碳罐当前的脱附流量，单位为kg/h，表示单位时间内的脱附流量；

41、控制装置，控制装置与计算装置连接，用于根据当前的无量纲因子参数、以及预设的车辆振动模型，确定车辆当前的振动工况，根据车辆当前的振动工况控制发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，使得车辆当前的振动工况处于临界工况或不抖工况；

42、其中，预设的车辆振动模型中，构建了车辆处于怠速工况下发动机的进气质量以及碳罐的脱附流量与车辆振动工况的对应关系，该对应关系为：发动机的进气质量与碳罐的脱附流量的比值小于第一因子参数阈值时，车辆振动工况为抖动工况；发动机的进气质量与碳罐的脱附流量的比值大于或等于第一因子参数阈值，且小于第二因子参数阈值时，车辆振动工况为临界工况；发动机的进气质量与碳罐的脱附流量的比值大于或等于第二因子参数阈值时，车辆振动工况为不抖工况；并且，发动机的进气质量与碳罐的脱附流量的比值为无量纲因子参数，第一因子参数阈值小于第二因子参数阈值。

43、本发明的实施方式还提供了一种车辆，包括如上所述的车辆怠速工况的控制系统。

44、本发明的有益效果是：

45、本发明提供了一种车辆怠速工况的控制方法以及系统，根据实时获取的车辆当前的行驶参数，在判断车辆处于怠速工况后，便实时获取发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，并计算当前的无量纲因子参数。根据当前的无量纲因子参数、以及预设的车辆振动模型，确定车辆当前的振动工况，根据车辆当前的振动工况控制发动机的进气质量以及碳罐的脱附流量，使得车辆的振动工况处于临界工况或不抖工况。由此，将包含了车辆在怠速工况下发动机的进气质量以及碳罐的脱附流量与车辆振动工况的对应关系的车辆振动模型预置在车辆中。在车辆处于抖动工况时，只需要实时获取发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，以及根据预设的车辆振动模型，能够及时地调整车辆发动机当前的进气质量以及碳罐当前的脱附流量，以使车辆进入临界工况或者不抖工况，解决了发动机燃烧不稳定产生的抖动问题，增加了用户的舒适性和体验感。