混动专用发动机控制方法、装置、设备及可读存储介质

摘要

本发明提供一种混动专用发动机控制方法、装置、设备及可读存储介质。该方法包括：当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时，调整发动机的转速以及负荷，使得调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区域；控制发动机以SIAI的燃烧方式工作。通过本发明，在调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区域时，才控制发动机以SIAI的燃烧方式工作，避免了混动专用发动机采用SIAI燃烧方式发生燃烧不稳定以及爆震的情况，且相较于采用SI燃烧方式，燃油经济性更佳。

权利要求

1.一种混动专用发动机控制方法，其特征在于，所述混动专用发动机控制方法包括：当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时，调整发动机的转速以及负荷，使得调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区域；

控制发动机以SIAI的燃烧方式工作；

在所述控制发动机以SIAI的燃烧方式工作的步骤之后，还包括：当车辆动力需求增加时，调整进排气升程和相位，并控制发动机以SI的燃烧方式工作。

2.如权利要求1所述的混动专用发动机控制方法，其特征在于，在所述当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时的步骤之前，还包括：当电池剩余电量小于预设电量值时，开启纯发电模式；

或

当车速大于预设车速且加速度大于预设加速度时，开启直接驱动车辆运行模式。

3.如权利要求2所述的混动专用发动机控制方法，其特征在于，纯发电模式下发动机输出扭矩全部被发电机吸收，且发动机输出扭矩与发电机吸收扭矩相等。

4.如权利要求1所述的混动专用发动机控制方法，其特征在于，在所述控制发动机以SIAI的燃烧方式工作的步骤之后，还包括：当发动机转速减少至启停边界转速，或车辆动力需求减少时，控制离合器处于脱开状态，并控制发动机继续以SIAI的燃烧方式工作，其中，启停边界转速根据发动机万有特性试验确定。

5.一种混动专用发动机控制装置，其特征在于，所述混动专用发动机控制装置包括：调整模块，用于当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时，调整发动机的转速以及负荷，使得调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区域；

控制模块，用于控制发动机以SIAI的燃烧方式工作；

控制模块，还用于：

当车辆动力需求增加时，调整进排气升程和相位，并控制发动机以SI的燃烧方式工作。

6.如权利要求5所述的混动专用发动机控制装置，其特征在于，所述混动专用发动机控制装置还包括开启模块，用于：

当电池剩余电量小于预设电量值时，开启纯发电模式；

或

当车速大于预设车速且加速度大于预设加速度时，开启直接驱动车辆运行模式。

7.如权利要求6所述的混动专用发动机控制装置，其特征在于，纯发电模式下发动机输出扭矩全部被发电机吸收，且发动机输出扭矩与发电机吸收扭矩相等。

8.一种混动专用发动机控制设备，其特征在于，所述混动专用发动机控制设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的混动专用发动机控制程序，其中所述混动专用发动机控制程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述的混动专用发动机控制方法的步骤。

9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有混动专用发动机控制程序，其中所述混动专用发动机控制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述的混动专用发动机控制方法的步骤。

说明书

混动专用发动机控制方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种混动专用发动机控制方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

[0002] 目前，汽油发动机常用的燃烧方式是火花点火SI，但这种方式燃油经济性较差。为了提高燃油经济性，火花点火激发混合气自燃着火SIAI燃烧方式被提出。但是，SIAI燃烧方
式在低负荷区无法实现稳定压燃，在高负荷区域存在爆震的问题。

发明内容

[0003] 本发明的主要目的在于提供一种混动专用发动机控制方法、装置、设备及可读存储介质，旨在解决现有技术中SIAI燃烧方式存在不稳定以及爆震的技术问题。

[0004] 第一方面，本发明提供混动专用发动机控制方法，所述混动专用发动机控制方法包括：

[0005] 当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时，调整发动机的转速以及负荷，使得调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区域；

[0006] 控制发动机以SIAI的燃烧方式工作。

[0007] 可选的，在所述当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时的步骤之前，还包括：

[0008] 当电池剩余电量小于预设电量值时，开启纯发电模式；

[0009] 或

[0010] 当车速大于预设车速且加速度大于预设加速度时，开启直接驱动车辆运行模式。

[0011] 可选的，纯发电模式下发动机输出扭矩全部被发电机吸收，且发动机输出扭矩与发电机吸收扭矩相等。

[0012] 可选的，在所述控制发动机以SIAI的燃烧方式工作的步骤之后，还包括：

[0013] 当发动机转速减少至启停边界转速，或车辆动力需求减少时，控制离合器处于脱开状态，并控制发动机继续以SIAI的燃烧方式工作，其中，启停边界转速根据发动机万有特
性试验确定。

[0014] 可选的，在所述控制发动机以SIAI的燃烧方式工作的步骤之后，还包括：

[0015] 当车辆动力需求增加时，调整进排气升程和相位，并控制发动机以SI的燃烧方式工作。

[0016] 第二方面，本发明还提供一种混动专用发动机控制装置，所述混动专用发动机控制装置包括：

[0017] 调整模块，用于当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时，调整发动机的转速以及负荷，使得调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区
域；

[0018] 控制模块，用于控制发动机以SIAI的燃烧方式工作。

[0019] 第三方面，本发明还提供一种混动专用发动机控制设备，所述混动专用发动机控制设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的混动专用
发动机控制程序，其中所述混动专用发动机控制程序被所述处理器执行时，实现如上所述
的混动专用发动机控制方法的步骤。

[0020] 第四方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有混动专用发动机控制程序，其中所述混动专用发动机控制程序被处理器执行时，实现如上所述的
混动专用发动机控制方法的步骤。

[0021] 本发明中，当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时，调整发动机的转速以及负荷，使得调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区域；控
制发动机以SIAI的燃烧方式工作。通过本发明，在调整后的转速以及负荷处于火花点火激
发混合气自燃着火SIAI区域时，才控制发动机以SIAI的燃烧方式工作，避免了混动专用发
动机采用SIAI燃烧方式发生燃烧不稳定以及爆震的情况，且相较于采用SI燃烧方式，燃油
经济性更佳。

附图说明

[0022] 图1为本发明实施例方案中涉及的混动专用发动机控制设备的硬件结构示意图；

[0023] 图2为本发明混动专用发动机控制方法一实施例的流程示意图；

[0024] 图3为一实施例中对混动专用发动机运行工况进行区域划分的示意图；

[0025] 图4为本发明混动专用发动机控制装置一实施例的功能模块示意图。

[0026] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0027] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0028] 第一方面，本发明实施例提供一种混动专用发动机控制设备。

[0029] 参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的混动专用发动机控制设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，混动专用发动机控制设备可以包括处理器1001(例如中央处理器
Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器
1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示
屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接
口、无线接口(如无线保真WIreless‑FIdelity，WI‑FI接口)；存储器1005可以是高速随机存
取存储器(random access memory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non‑volatile memory)，
例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域
技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多
或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

[0030] 继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及混动专用发动机控制程序。其中，处理器1001可以调
用存储器1005中存储的混动专用发动机控制程序，并执行本发明实施例提供的混动专用发
动机控制方法。

[0031] 第二方面，本发明实施例提供了一种混动专用发动机控制方法。

[0032] 参照图2，图2为本发明混动专用发动机控制方法一实施例的流程示意图。一实施例中，混动专用发动机控制方法包括：

[0033] 步骤S10，当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时，调整发动机的转速以及负荷，使得调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区域；

[0034] 本实施例中，混动专用发动机与差速器之间通过离合器连接。系统配置驱动电机和发电机。混动专用发动机的转速控制可不受车辆车速的限制。混动专用发动机具备一套
火花塞点火系统、进排气VVT和气门生程可调的VVL系统。

[0035] 火花点火激发混合气自燃着火SIAI区域是在混动专用发动机开发时确定的。参照图3，图3为一实施例中对混动专用发动机运行工况进行区域划分的示意图。如图3所示，在
混动专用发动机开发时确定出S1、S2、S3、S4、S5共五个区域。其中：

[0036] S1为启停区域，即当混动专用发动机的平均有效压力(即发动机负荷)和混动专用发动机的转速所对应的坐标位于S1区域内时，发动机停止运行，此时通过驱动电机驱动发
动机运行。

[0037] S2区域和S5区域为火花点火SI区域，即当混动专用发动机的平均有效压力(即发动机负荷)和混动专用发动机的转速所对应的坐标位于S2或S5区域内时，说明混合动力发
动机负荷较小，即使通过火花塞点火，也无法实现稳定压缩着火，因此控制混动专用发动机
采用SI燃烧方式工作。

[0038] S3区域为SIAI区域，当混动专用发动机的平均有效压力(即发动机负荷)和混动专用发动机的转速所对应的坐标位于S3区域内时，说明混动专用发动机当前的负荷不低也不
高，控制混动专用发动机采用SIAI燃烧方式，不会发生燃烧不稳定以及爆震的情况，且相较
于采用SI燃烧方式，燃油经济性更佳。

[0039] S4区域为SI火花点火SI区域，因为随着负荷的增加，SIAI燃烧方式中点火燃烧的混合气的比例逐步降低，压缩燃烧的混合气比例逐步的增加，当增加到一定的程度，缸内的
压力升高率和燃烧噪声将超过规定限值。为了保证混动专用发动机压力升高率和燃烧噪声
都控制在合理水平，需要通过进排气凸轮轴的优化，减少缸内残余废气量，增大新鲜空气的
进气量，从而降低压缩终点温度，即当混动专用发动机的平均有效压力(即发动机负荷)和
混动专用发动机的转速所对应的坐标位于S4区域内时，控制混动专用发动机采用SI燃烧方
式。

[0040] 当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时，调整发动机的转速以及负荷，使得调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区域，即调整后的
转速以及负荷所对应的坐标，处于S3区域。具体调整过程为：离合器保持脱开，发电机倒拖
混动专用发动机到N1转速，然后通过发动机控制系统控制发动机点火并逐步增加发动机扭
矩，使得调整后的转速以及负荷所对应的坐标，处于S3区域。

[0041] 步骤S20，控制发动机以SIAI的燃烧方式工作。

[0042] 本实施例中，基于步骤S10对转速以及负荷调整后，则控制发动机以SIAI的燃烧方式工作。

[0043] 本实施例中，当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时，调整发动机的转速以及负荷，使得调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区域；
控制发动机以SIAI的燃烧方式工作。通过本实施例，在调整后的转速以及负荷处于火花点
火激发混合气自燃着火SIAI区域时，才控制发动机以SIAI的燃烧方式工作，避免了混动专
用发动机采用SIAI燃烧方式发生燃烧不稳定以及爆震的情况，且相较于采用SI燃烧方式，
燃油经济性更佳。

[0044] 进一步地，一实施例中，步骤S10之前，还包括：

[0045] 当电池剩余电量小于预设电量值时，开启纯发电模式；

[0046] 或

[0047] 当车速大于预设车速且加速度大于预设加速度时，开启直接驱动车辆运行模式。

[0048] 本实施例中，预设电量值、预设车速以及预设加速度均根据实际需要进行设置。

[0049] 当电池剩余电量小于预设电量值时，开启纯发电模式。纯发电模式开启后，便基于步骤S10调整发动机的转速以及负荷。进一步地，在纯发电模式下，还需对发电机进行控制，
以供发动机输出扭矩全部被发电机吸收，且发动机输出扭矩与发电机吸收扭矩相等，可以
获得较好的NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能。

[0050] 当车速大于预设车速且加速度大于预设加速度时，开启直接驱动车辆运行模式。直接驱动车辆运行模式开启后，便基于步骤S10调整发动机的转速以及负荷。进一步地，在
直接驱动车辆运行模式下，还通过发电机调速，使得离合器两端的转速相等。

[0051] 进一步地，一实施例中，在步骤S20之后，还包括：

[0052] 当发动机转速减少至启停边界转速，或车辆动力需求减少时，控制离合器处于脱开状态，并控制发动机继续以SIAI的燃烧方式工作，其中，启停边界转速根据发动机万有特
性试验确定。

[0053] 本实施例中，发动机以SIAI的燃烧方式工作，当发动机转速减少至启停边界转速时，为了避免发动机转速继续减少，导致发动机工况不再处于S3区域，需控制离合器处于脱
开状态，使得发动机的工况仍处于S3区域，并控制发动机继续以SIAI的燃烧方式工作。此时
发电机处于发电状态，当电池剩余电量达到设定值时，停止发动机运行。

[0054] 当车辆动力需求减少时，会导致发动机负荷降低，为了避免因负荷降低，导致发动机工况不再处于S3区域，需控制离合器处于脱开状态，使得发动机的工况仍处于S3区域，并
控制发动机继续以SIAI的燃烧方式工作。此时发电机处于发电状态，当电池剩余电量达到
设定值时，停止发动机运行。其中，可以根据车速变化判断车辆动力需求的增加或减少。若
车速在单位时间内增加的值大于预设值，则确定车辆动力需求增加，若车速在单位时间内
减少的值大于预设值，则确定车辆动力需求减少。

[0055] 进一步地，一实施例中，在步骤S20之后，还包括：

[0056] 当车辆动力需求增加时，调整进排气升程和相位，并控制发动机以SI的燃烧方式工作。

[0057] 本实施例中，当车辆动力需求增加时，会导致发动机负荷增加，车辆工况所处区域便由S3区域变为S4区域，此时发动机负荷较高，若采用SIAI燃烧方式可能会发生爆震现象，
因此调整进排气升程和相位，并控制发动机以SI的燃烧方式工作。

[0058] 本实施例中，在不同的工况下，发动机采用不同的燃烧方式，保证了发动机的稳定运行。

[0059] 第三方面，本发明实施例还提供一种混动专用发动机控制装置。

[0060] 参照图4，图4为本发明混动专用发动机控制装置一实施例的功能模块示意图。如图4所示，一实施例中，混动专用发动机控制装置包括：

[0061] 调整模块10，用于当纯发电模式开启或直接驱动车辆运行模式开启时，调整发动机的转速以及负荷，使得调整后的转速以及负荷处于火花点火激发混合气自燃着火SIAI区
域；

[0062] 控制模块20，用于控制发动机以SIAI的燃烧方式工作。

[0063] 进一步地，一实施例中，混动专用发动机控制装置还包括开启模块，用于：

[0064] 当电池剩余电量小于预设电量值时，开启纯发电模式；

[0065] 或

[0066] 当车速大于预设车速且加速度大于预设加速度时，开启直接驱动车辆运行模式。

[0067] 进一步地，一实施例中，纯发电模式下发动机输出扭矩全部被发电机吸收，且发动机输出扭矩与发电机吸收扭矩相等。

[0068] 进一步地，一实施例中，控制模块20，还用于：

[0069] 当发动机转速减少至启停边界转速，或车辆动力需求减少时，控制离合器处于脱开状态，并控制发动机继续以SIAI的燃烧方式工作，其中，启停边界转速根据发动机万有特
性试验确定。

[0070] 进一步地，一实施例中，控制模块20，还用于：

[0071] 当车辆动力需求增加时，调整进排气升程和相位，并控制发动机以SI的燃烧方式工作。

[0072] 其中，上述混动专用发动机控制装置中各个模块的功能实现与上述混动专用发动机控制方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。

[0073] 第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。

[0074] 本发明可读存储介质上存储有混动专用发动机控制程序，其中所述混动专用发动机控制程序被处理器执行时，实现如上述的混动专用发动机控制方法的步骤。

[0075] 其中，混动专用发动机控制程序被执行时所实现的方法可参照本发明混动专用发动机控制方法的各个实施例，此处不再赘述。

[0076] 需要说明的是，在本文中，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、物品或者系统不仅包括那些要素，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、物品或者系统所固有
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，并不排除在包括该
要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

[0077] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

[0078] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下
前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做
出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个
存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各
个实施例所述的方法。

[0079] 以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技
术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。