[发明专利]一种怠速控制方法及控制器

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种怠速控制方法及控制器。

背景技术

发动机怠速，指的是在发动机油门完全松开，发动机空转的状态下，维持发动机稳定运转的最低转速。在现有技术中，发动机往往会借助一个控制器设定转速阈值；并且控制器在发动机实际转速低于转速阈值时输出正扭矩，维持发动机运转的怠速。

当发动机从高转速的状态，转速快速回落时，转速回落的能量比较大，控制器输出的正扭矩无法将转速稳定的维持到怠速。参照图1A所示，当控制器输出的正扭矩无法抵抗转速回落的能量，发动机实际转速会在一段时间内下降到怠速以下，形成转速凹坑。转速凹坑严重的影响发动机的平稳运转，甚至会损害到发动机的硬件结构。

对此，现有的解决方案是，在转速快速回落的同时，临时的提升转速阈值，使得控制器输出的正扭矩更早介入，由此为转速回落的控制增加了缓冲的空间。参见图1B所示。

以上方案存在的缺陷在于，转速阈值的临时提升的比例固定常量，或者是转速阈值在提升后线性回落，虽然可以一定程度上弥补转速凹坑，但转速回落产生的能量是因工况而变化的，所以固定的转速阈值提升量对转速的控制作用，会针对工况的变化而出现差异。无法完全的避免转速凹坑的出现，而且会导致转速回落时间的不稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种怠速控制方法及控制器，所述方法在转速下降的过程中，实时计算转速下降产生的阻力扭矩，并以此为依据动态调整所述的转速阈值，同时输出与阻力扭矩相适应的正扭矩，由此避免了转速凹坑的出现。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种发动机怠速控制方法，所述方法包括：

当发动机转速回落，控制器实时计算所述阻力扭矩，并根据所述阻力扭矩实时设置所述转速阈值，直到发动机转速达到怠速转速值；

所述控制器在发动机转速低于所述转速阈值后输出正扭矩。

所述控制器实时计算所述阻力扭矩具体为：

控制器测得发动机的转速加速度和转动惯量，将所述转速加速度和转动惯量的乘积作为所述阻力扭矩。

当所述控制器输出正扭矩，则所述控制器实时计算所述阻力扭矩具体为：

测得发动机的转速加速度和转动惯量，将所述转速加速度和转动惯量的乘积作为连续阻力扭矩；

测得当前发动机转速与转速阈值的转速差，将所述转速差和预设的瞬态系数的乘积作为瞬态阻力扭矩；

将连续阻力扭矩与瞬态阻力扭矩之和作为所述阻力扭矩。

所述根据所述阻力扭矩实时设置所述转速阈值具体为：

控制器预设标定因子，并将所述阻力扭矩与所述标定因子的乘积作为转速阈值提升值；将阈值提升值与基础转速阈值之和作为所述转速阈值；

所述基础转速阈值为发动机转速达到怠速转速值时的转速阈值。

所述控制器具体为：PID控制器。

一种怠速控制器，所述控制器包括：

转速设置模块，用于在当发动机转速回落时，实时计算所述阻力扭矩，并根据所述阻力扭矩实时设置所述转速阈值，直到发动机转速达到怠速转速值；

扭矩输出模块，用于在发动机转速低于所述转速阈值后输出正扭矩。

所述转速设置模块包括：

第一扭矩计算单元，用于测得发动机的转速加速度和转动惯量，将所述转速加速度和转动惯量的乘积作为所述阻力扭矩；

转速计算单元，用于预设标定因子，并将所述阻力扭矩与所述标定因子的乘积作为转速阈值提升值；将阈值提升值与怠速转速值之和作为所述转速阈值。

所述转速设置模块包括：

第二扭矩计算单元，用于测得发动机的转速加速度和转动惯量，将所述转速加速度和转动惯量的乘积作为连续阻力扭矩；测得当前发动机转速与转速阈值的转速差，将所述转速差和预设的瞬态系数的乘积作为瞬态阻力扭矩；将连续阻力扭矩与瞬态阻力扭矩之和作为所述阻力扭矩；

转速计算单元，用于预设标定因子，并将所述阻力扭矩与所述标定因子的乘积作为转速阈值提升值；将阈值提升值与基础转速阈值之和作为所述转速阈值；

所述基础转速阈值为发动机转速达到怠速转速值时的转速阈值。通过以上技术方案可知，本发明存在的有益效果是：根据所述阻力扭矩实时设置所述转速阈值，使转速阈值的变化契合发动机转速的变化，从而保证了发动机转速更加稳定的下降，实现在各种不同工况下保证避免转速凹坑的出现。

附图说明