发动机启动控制方法以及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种发动机启动控制方法以及系统，其中前者包括：控制BSG电机以设定扭矩值开始工作，并点燃发动机，当发动机转速达到第一转速时，与BSG电机相配合使得发动机转速以第一角加速度上升，当发动机转速上升至第二转速时，与BSG电机相配合使得发动机转速以第二角加速度上升，当发动机转速上升至目标转速时，控制BSG电机停止工作，所述第二角加速度小于所述第一角加速度。本发明专利技术提供的发动机启动控制方法利用BSG电机和ECU相配合的方案，与现有技术相比，BSG电机从单独拖动发动机从静止到运动，再到ECU参与并完全控制发动机稳定运转，BSG电机则退出控制，减少了能量的浪费，提高了控制精准性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机启动控制
，尤其涉及一种交替控制发动机启动的方法以及系统。
技术介绍
在发动机启动控制系统中，BSG混合动力系统因为其对发动机前端轮系改动较小、成本较低而被广泛应用，该BSG混合动力系统包括一个传统的起动机和一个BSG电机，每次KEYON后，发动机的第一次启动由传统的起动机实现，而后的重复启动则是由BSG电机实现，一般BSG电机会先将发动机转速拖动到预定值，然后ECU按照预先设定好的目标空燃比开始喷油和点火，当发动机转速超过预定值时，BSG电机开始对其输出的扭矩进行衰减控制，逐渐将发动机的控制交给ECU，最终使得发动机进入自主工作状态。但是，上述BSG混合动力系统控制发动机启动的方法存在以下缺点：(1)不同的发动机水温下BSG的拖动扭矩是一样的，存在能量的浪费；(2)拖动过程中的BSG电机扭矩是开环控制的，不能根据实际工况实时修正；(3)发动机的介入控制是基于空燃比的，控制不够精准。
技术实现思路
本专利技术提供一种发动机启动控制方法以及系统，以解决上述问题，减少能量浪费，根据实际情况实时修正BSG的扭矩，提高控制精确性。本专利技术提供了一种发动机启动控制方法，包括：控制BSG电机以设定扭矩值开始工作，并点燃发动机；当发动机转速达到第一转速时，与BSG电机相配合使得发动机转速以第一角加速度上升；当发动机转速上升至第二转速时，与BSG电机相配合使得发动机转速以第二角加速度上升，所述第二角加速度小于所述第一角加速度；当发动机转速上升至目标转速时，控制BSG电机停止工作。如上所述的发动机启动控制方法，其中，优选的是，所述BSG电机的设定扭矩值根据惯性力矩、摩擦力矩以及发动机阻力矩确定，所述摩擦力矩根据发动机水温和海拔高度确定。如上所述的发动机启动控制方法，其中，优选的是，所述方法还包括：通过温度传感器检测所述发动机水温；通过大气压力传感器检测大气压力，并根据所述大气压力计算得到所述海拔高度。如上所述的发动机启动控制方法，其中，优选的是，通过BSG电机扭矩、发动机扭矩、摩擦力矩、发动机阻力矩和惯性力矩计算得到发动机角加速度，并根据所述发动机角加速度计算得到所述发动机转速。如上所述的发动机启动控制方法，其中，优选的是，所述发动机扭矩根据第一角加速度递增，所述BSG电机扭矩随着所述发动机扭矩的递增而衰减；所述方法还包括：利用PID控制器控制所述BSG电机扭矩的衰减值。如上所述的发动机启动控制方法，其中，优选的是，在发动机的点火角效率和空燃比效率均达到设定值时，点燃发动机。如上所述的发动机启动控制方法，其中，优选的是，所述第一转速为300rpm，所述第二转速比目标转速少100rpm。本专利技术还提供了一种发动机启动控制系统，包括ECU、BSG电机和发动机，其中，所述BSG电机与所述ECU电连接，所述发动机与所述ECU和所述BSG电机电连接，所述ECU用于控制BSG电机以设定扭矩值开始工作，并点燃发动机；当发动机转速达到第一转速时，所述ECU与所述BSG电机相配合使得发动机转速以第一角加速度上升；当发动机转速上升至第二转速时，所述ECU与所述BSG电机相配合使得发动机转速以第二角加速度上升，所述第二角加速度小于所述第一角加速度；当发动机转速上升至目标转速时，所述ECU控制所述BSG电机停止工作。如上所述的发动机启动控制系统，其中，优选的是，所述系统还包括温度传感器和大气压力传感器，所述温度传感器和所述大气压力传感器均与所述ECU电连接，所述温度传感器用于检测发动机水温，所述大气压力传感器用于检测大气压力；所述ECU根据所述大气压力确定海拔高度，根据发动机水温和所述海拔高度确定摩擦力矩，并根据惯性力矩、所述摩擦力矩以及发动机阻力矩确定所述BSG电机的设定扭矩值。如上所述的发动机启动控制系统，其中，优选的是，所述系统还包括存储器，所述存储器与所述ECU电连接，所述存储器用于存储发动机水温和海拔高度与摩擦力矩关系表；所述ECU还用于根据所述关系表修正确定的摩擦力矩。本专利技术提供的发动机启动控制方法，控制BSG电机以设定扭矩值开始工作，并点燃发动机，当发动机转速达到第一转速时，与BSG电机相配合使得发动机转速以第一角加速度上升，当发动机转速上升至第二转速时，与BSG电机相配合使得发动机转速以第二角加速度上升，当发动机转速上升至目标转速时，控制BSG电机停止工作，所述第二角加速度小于所述第一角加速度。本专利技术提供的发动机启动控制方法利用BSG电机和ECU相配合的方案，与现有技术相比，BSG电机从单独拖动发动机从静止到运动，再到ECU参与并完全控制发动机稳定运转，BSG电机则退出控制，减少了能量的浪费，提高了控制精准性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的发动机启动控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的发动机启动控制方法的控制过程中发动机扭矩和BSG电机扭矩变化状况曲线图；图3为本专利技术实施例提供的发动机启动控制系统的结构框图。附图标记说明：I-发动机扭矩П-BSG电机扭矩10-ECU20-BSG电机30-发动机40-温度传感器50-大气压力传感器60-存储器具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或者类似的符号表示相同或者类似的原件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。图1为本专利技术实施例提供的发动机启动控制方法的流程图，图2为本专利技术实施例提供的发动机启动控制方法的控制过程中发动机扭矩和BSG电机扭矩变化状况曲线图。如图1-图2所示，本专利技术实施例提供的发动机启动控制方法，可以划分为四个阶段，即S1：BSG电机拖动阶段、S2：BSG电机与ECU相配合第一阶段、S3：BSG电机与ECU相配合第二阶段以及S4：BSG电机退出阶段。其中，在BSG电机拖动阶段，控制BSG电机以设定扭矩值开始工作，并点燃发动机。此阶段，BSG电机单独拖动发动机。具体地，BSG电机的设定扭矩值可以根据惯性力矩、摩擦力矩以及发动机阻力矩确定。具体地，设定扭矩值可以根据以下公式计算：TB-TP-TM-TF＝J*ω’(1)TB＝Tbsg*i0(2)其中，i0为BSG电机与发动机曲轴之间的速比，Tbsg为BSG电机的设定扭矩值，TB为发动机拖动扭矩，TF为摩擦力矩(包含了活塞摩擦力矩、气门机构的摩擦力矩和附件机构如水泵、空调压缩机等阻力矩，根据设定的公式计算，此处不详述，可以预先将上述数值标定好，然后存储到系统中)，TP为发动机阻力矩，TM为惯性力矩，J为转动惯量，ω’为角加速度。由于i0、TF、TP、TM、J以及ω’均为发动机的已知量，因此，可以先根据公式(2)计算出TB的值，然后再根据公式(1)计算出BSG电机的设定扭矩值。并且本实施例中，第一转速优选为300rpm(转/分钟)。下表1为发动机水温和海拔高度修正系数与摩擦力矩的关系表，如表1中所示，上述摩擦力矩TF可以根据发动机水温T0和海拔高度修正系数K0得到，为了使用方便，本实施例中，将计算好的发动机水温T0和海拔高度修正系数K0与摩擦力矩TF的关系列举成表格样式，从而仅需查询表格即可得到摩擦力矩TF，例如：海拔修正系数K0为1.0、发动机水温T0为20℃(摄氏度)时，摩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机启动控制方法，其特征在于，包括：控制BSG电机以设定扭矩值开始工作，并点燃发动机；当发动机转速达到第一转速时，与BSG电机相配合使得发动机转速以第一角加速度上升；当发动机转速上升至第二转速时，与BSG电机相配合使得发动机转速以第二角加速度上升，所述第二角加速度小于所述第一角加速度；当发动机转速上升至目标转速时，控制BSG电机停止工作。

【技术特征摘要】
1.一种发动机启动控制方法，其特征在于，包括：控制BSG电机以设定扭矩值开始工作，并点燃发动机；当发动机转速达到第一转速时，与BSG电机相配合使得发动机转速以第一角加速度上升；当发动机转速上升至第二转速时，与BSG电机相配合使得发动机转速以第二角加速度上升，所述第二角加速度小于所述第一角加速度；当发动机转速上升至目标转速时，控制BSG电机停止工作。2.根据权利要求1所述的发动机启动控制方法，其特征在于，所述BSG电机的设定扭矩值根据惯性力矩、摩擦力矩以及发动机阻力矩确定，所述摩擦力矩根据发动机水温和海拔高度确定。3.根据权利要求2所述的发动机启动控制方法，其特征在于，所述方法还包括：通过温度传感器检测所述发动机水温；通过大气压力传感器检测大气压力，并根据所述大气压力计算得到所述海拔高度。4.根据权利要求1所述的发动机启动控制方法，其特征在于，通过BSG电机扭矩、发动机扭矩、摩擦力矩、发动机阻力矩和惯性力矩计算得到发动机角加速度，并根据所述发动机角加速度计算得到所述发动机转速。5.根据权利要求4所述的发动机启动控制方法，其特征在于，所述发动机扭矩根据第一角加速度递增，所述BSG电机扭矩随着所述发动机扭矩的递增而衰减；所述方法还包括：利用PID控制器控制所述BSG电机扭矩的衰减值。6.根据权利要求1所述的发动机启动控制方法，其特征在于，在发动机的点火角效率和空燃比效率均达到设定值时，点燃发动机。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，李杰，张新宇，程剑峰，曹慧颖，肖海云，代永刚，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34