柴油机熄火抖动减轻方法、控制系统和计算机存储介质

文档序号:1902003 发布日期:2021-11-30 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 柴油机熄火抖动减轻方法、控制系统和计算机存储介质 (Diesel engine flameout jitter mitigation method, control system and computer storage medium ) 是由 范李节 石磊 刘道坤 柳雍靓 于 2021-08-02 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种柴油机熄火抖动减轻方法、控制系统和计算机存储介质,属于汽车发动机控制技术领域。该发动机控制技术能够通过对柴油发动机的机油油路的压力实时调整,控制柴油发动机进行缸内制动释放气缸的压缩冲程气体,减轻熄火抖动,提高驾乘人员的行车舒适性。该控制系统具有实现上述柴油机熄火抖动减轻方法的功能。该计算机存储介质能够存储计算机指令,该计算机指令被处理器执行是能够实现上述柴油机熄火抖动减轻方法。(The invention provides a method for reducing flameout jitter of a diesel engine, a control system and a computer storage medium, and belongs to the technical field of automobile engine control. The engine control technology can control the diesel engine to brake in the cylinder to release the compression stroke gas of the cylinder by adjusting the pressure of the engine oil way of the diesel engine in real time, thereby reducing flameout jitter and improving the driving comfort of drivers and passengers. The control system has the function of realizing the method for reducing flameout and jitter of the diesel engine. The computer storage medium can store computer instructions that, when executed by a processor, are capable of implementing the above-described diesel misfire jitter mitigation method.)

柴油机熄火抖动减轻方法、控制系统和计算机存储介质

技术领域

本发明涉及汽车发动机控制技术领域,特别涉及一种柴油机熄火抖动减轻方法、控制系统和计算机存储介质。

背景技术

目前市面上的柴油发动机,在熄火停机的过程中,是通过发动机制动的方式将发动机从怠速转速降低到停止。发动机后端一般带有一个飞轮,飞轮在旋转过程中,有一定的转动惯量,其转动惯量与飞轮自身重量和飞轮旋转转速有关,飞轮越重,旋转转速越高,其产生的转动惯量越大。

发动机在熄火转速下降的后端,即怠速转速即将归零时,飞轮的旋转依然带动发动机的气缸进行工作循环。在气缸处于压缩行程末期,由于气缸内压力足够大,活塞在运动时越不过上止点,气缸内的压缩气体会把活塞反压着倒转。转速越来越低的时候,转速的波动也越来越大,导致转速接近零时其波动值比气缸正常工作还高,最终表现在熄火停机的过程中产生震动、抖动或共振现象,降低了驾乘人员的行车舒适性。

发明内容

本发明实施例提供了一种柴油机熄火抖动减轻方法和控制系统和计算机存储介质,通过对柴油发动机的机油油路的压力实时调整,控制柴油发动机进行缸内制动释放气缸的压缩冲程气体,减轻熄火抖动,提高驾乘人员的行车舒适性。所述技术方案如下:

第一方面,本发明实施例提供了一种柴油机熄火抖动减轻方法,包括:

获取车辆的行车状态数据,所述行车状态数据包括发动机转速、整车速度和点火开关状态;

基于所述行车状态数据判断车辆的行车状态,并输出控制信号,

若同时满足所述发动机转速小于等于怠速转速、所述整车速度为零以及所述点火开关状态处于熄火状态,则输出第一控制信号,所述第一控制信号用于指示对发动机的机油油路的卸油口进行封堵,以使所述机油油路中流向发动机制动摇臂油道中的机油压力增加,进而驱动所述发动机的气缸的排气门开启。

可选地,基于所述行车状态数据判断车辆的行车状态,并输出控制信号,还包括:

若满足所述发动机转速大于怠速转速、所述整车速度大于零以及所述点火开关状态处于启动状态中的至少一个,则输出第二控制信号,所述第二控制信号用于指示对所述卸油口进行导通。

可选地,所述行车数据还包括机油温度、发动机喷油器状态和加速踏板状态;

所述基于所述行车状态数据判断车辆的行车状态,并输出控制信号,还包括:

若满足所述机油温度大于90℃、所述发动机喷油器状态处于喷油状态、所述加速踏板状态处于踩踏状态中的至少一个,则输出所述第二控制信号。

第二方面,本发明提供了一种包括电子控制单元的控制系统,该控制系统还包括:数据获取模块和执行机构,

所述数据获取模块用于获取车辆的行车状态数据,所述行车状态数据包括发动机转速、整车速度和点火开关状态;

所述电子控制单元用于基于所述行车状态数据判断车辆的行车状态,并输出控制信号,

若同时满足所述发动机转速小于等于怠速转速、所述整车速度为零以及所述点火开关状态处于熄火状态,则输出第一控制信号,所述第一控制信号用于指示所述执行机构对发动机的机油油路的卸油口进行封堵,以使所述机油油路中流向发动机制动摇臂油道中的机油压力增加,进而驱动所述发动机的气缸的排气门开启。

可选地,所述电子控制单元还用于,

若满足所述发动机转速大于怠速转速、所述整车速度大于零以及所述点火开关状态处于启动状态中的至少一个,则输出第二控制信号,所述第二控制信号用于指示所述执行机构对所述卸油口进行导通。

可选地,所述数据获取模块还用于获取机油温度、发动机喷油器状态和加速踏板状态;

所述电子控制单元还用于,

若满足所述机油温度大于90℃、所述发动机喷油器状态处于喷油状态、所述加速踏板状态处于踩踏状态中的至少一个,则输出所述第二控制信号。

可选地,所述执行机构包括控制阀,所述控制阀设置在所述卸油口处,且与所述电子控制单元电连接,所述控制阀用于接收所述第一控制信号并闭合,以对所述卸油口进行封堵;或者,用于接收所述第二控制信号并开启,以对所述卸油口进行导通。

可选地,所述控制阀为电磁阀。

第三方面,本发明还提供了一种控制系统,所述控制系统包括:

处理器;

用于存储处理器可执行的指令的存储器;

其中,所述处理器被配置为执行前述第一方面所述的柴油机熄火抖动减轻方法。

第四方面,本发明还提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现前述第一方面所述的柴油机熄火抖动减轻方法。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

在车辆行驶的过程中,通过安装在车辆各部位上的传感器,或者ECU (ElectronicControl Unit,电子控制单元),也即是行车电脑对车辆的行车状态数据进行实时监测,并特别对车辆在行车过程中的发动机转速、整车速度以及点火开关的状态进行获取。行车电脑在获取上述行车状态数据后,会通过预设的计算机程序或者判断模块对车辆的行车状态进行判断,并基于行车状态输出相应的控制信号。其中,当同时满足发动机转速小于怠速转速,其中怠速转速通常为700转/分钟,也即是发动机处于空挡情况下运行;整车速度为零,也即是在经过发动机制动后,车辆已经相对于地面完全静止;点火开关状态处于熄火状态,也即是驾驶员在车辆停止后,将点火开关由发动机点火状态调节至仅通电或者完全熄火的工作状态时,行车电脑即判断车辆处于即将整车熄火的行车状态。此时即发出第一控制信号,指示对应的执行机构对柴油发动机的机油油路的卸油口进行封堵。

当卸油口被封堵后,机油油路中的整体机油压力上升,相应的,机油油路中流向发动机制动摇臂油道中的机油流量和机油压力也随之上升,当发动机制动摇臂油道中的机油压力超过制动摇臂开启的阈值后,即会推动发动机制动摇臂油道中对应的摇臂活塞,进而驱动与该摇臂活塞连接的制动摇臂向气缸内部移动,使气缸的排气门开启。此时气缸内的活塞处于压缩行程末期,通过开启排气门可以释放掉位于气缸内高压气体,此时大部分压缩气体所吸收的能量会被排放掉,仅有小部分的残余能量推动发动机气缸内的活塞回位,从而减少高压的压缩气体进行膨胀时的做功,进而避免和减轻抖动和推动活塞倒转的现象。

通过对柴油发动机的机油油路的压力实时调整,控制柴油发动机进行缸内制动释放气缸的压缩冲程气体,减轻熄火抖动,提高驾乘人员的行车舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种熄火抖动减轻方法的流程图;

图2是本发明实施例提供的另一种熄火抖动减轻方法的流程图;

图3是本发明实施例提供的一种控制系统的控制结构框图;

图4是本发明实施例提供的一种柴油发动机的制动摇臂油道的局部结构剖视图;

图5是本发明实施例提供的一种柴油发动机的制动摇臂油道的立体结构剖视图;

图6是本发明实施例提供的一种执行机构和卸油口的装配结构示意图;

图7是本发明实施例提供的另一种控制系统的控制结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种柴油机熄火抖动减轻方法的流程图。如图1 所示,通过实践,本申请人提供了一种柴油机熄火抖动减轻方法,该柴油机熄火抖动减轻方法包括:

步骤S11,获取车辆的行车状态数据,行车状态数据包括发动机转速、整车速度和点火开关状态。

步骤S12,基于行车状态数据判断车辆的行车状态,并输出控制信号,

若同时满足发动机转速小于等于怠速转速、整车速度为零以及点火开关状态处于熄火状态,则输出第一控制信号,第一控制信号用于指示对发动机的机油油路的卸油口n进行封堵,以使机油油路中流向发动机制动摇臂油道中的机油压力增加,进而驱动发动机的气缸的排气门开启。

在本发明实施例中,在车辆行驶的过程中,通过安装在车辆各部位上的传感器,或者ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元),也即是行车电脑对车辆的行车状态数据进行实时监测,并特别对车辆在行车过程中的发动机转速、整车速度以及点火开关的状态进行获取。行车电脑在获取上述行车状态数据后,会通过预设的计算机程序或者判断模块对车辆的行车状态进行判断,并基于行车状态输出相应的控制信号。其中,当同时满足发动机转速小于怠速转速,其中怠速转速通常为700转/分钟,也即是发动机处于空挡情况下运行;整车速度为零,也即是在经过发动机制动后,车辆已经相对于地面完全静止;点火开关状态处于熄火状态,也即是驾驶员在车辆停止后,将点火开关由发动机点火状态调节至仅通电或者完全熄火的工作状态时,行车电脑即判断车辆处于即将整车熄火的行车状态。此时即发出第一控制信号,指示对应的执行机构对柴油发动机的机油油路的卸油口n进行封堵。结合图4至图6所示,当卸油口n被封堵后,机油油路中的整体机油压力上升,相应的,机油油路中流向发动机制动摇臂油道m中的机油流量和机油压力也随之上升,当发动机制动摇臂油道m中的机油压力超过制动摇臂开启的阈值后,即会推动发动机制动摇臂油道m中对应的摇臂活塞m1,进而驱动与该摇臂活塞m1连接的制动摇臂向气缸内部移动,使气缸的排气门开启。此时气缸内的活塞处于压缩行程末期,通过开启排气门可以释放掉位于气缸内高压气体,此时大部分压缩气体所吸收的能量会被排放掉,仅有小部分的残余能量推动发动机气缸内的活塞回位,从而减少高压的压缩气体进行膨胀时的做功,进而避免和减轻抖动和推动活塞倒转的现象。通过对柴油发动机的机油油路的压力实时调整,控制柴油发动机进行缸内制动释放气缸的压缩冲程气体,减轻熄火抖动,提高驾乘人员的行车舒适性。

图2是本发明实施例提供的另一种熄火抖动减轻方法的流程图。如图2所示,该熄火抖动减轻方法包括:

S21,获取车辆的行车状态数据,行车状态数据包括发动机转速、整车速度和点火开关状态。

在本步骤中,在车辆行驶的过程中,通过安装在车辆各部位上的传感器,或者ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元),也即是行车电脑对车辆的行车状态数据进行实时监测,并特别对车辆在行车过程中的发动机转速、整车速度以及点火开关的状态进行获取和记录,并发送到ECU中进行储存,完成对行车状态数据的获取。

可选地,行车状态数据还可以包括机油温度、发动机喷油器状态和加速踏板状态。示例性地,在本发明实施例中,除了对前述的发动机转速、整车速度和点火开关状态进行获取外。还可以同时对柴油发动机的机油油路中的机油温度,柴油发动机中喷油嘴的喷油状态,以及车辆的加速踏板的踩踏状态数据进行获取,通过多种数据作为行车状态的判断标定,方便后续ECU在整合行车状态数据后,对车辆的行车状态进行综合判断,提高对卸油口n进行封堵的时机的判断准确性。

S22,基于行车状态数据判断车辆的行车状态,并输出控制信号。

该步骤可以具体分为:

步骤S221,若同时满足发动机转速小于等于怠速转速、整车速度为零以及点火开关状态处于熄火状态,则输出第一控制信号,第一控制信号用于指示对发动机的机油油路的卸油口n进行封堵,以使机油油路中流向发动机制动摇臂油道m中的机油压力增加,进而驱动发动机的气缸的排气门开启。

在该步骤中,行车电脑在获取上述行车状态数据后,会通过预设的计算机程序或者判断模块对车辆的行车状态进行判断,并基于行车状态输出相应的控制信号。其中,当同时满足发动机转速小于怠速转速,其中怠速转速通常为700 转/分钟,也即是发动机处于空挡情况下运行;整车速度为零,也即是在经过发动机制动后,车辆已经相对于地面完全静止;点火开关状态处于熄火状态,也即是驾驶员在车辆停止后,将点火开关由发动机点火状态调节至仅通电或者完全熄火的工作状态时,行车电脑即判断车辆处于即将整车熄火的行车状态。此时即发出第一控制信号,指示对应的执行机构对柴油发动机的机油油路的卸油口n进行封堵。当卸油口n被封堵后,机油油路中的整体机油压力上升,相应的,机油油路中流向发动机制动摇臂油道m中的机油流量和机油压力也随之上升,当发动机制动摇臂油道m中的机油压力超过制动摇臂开启的阈值后,即会推动发动机制动摇臂油道m中对应的摇臂活塞m1,进而驱动与该摇臂活塞m1 连接的制动摇臂向气缸内部移动,使气缸的排气门开启。此时气缸内的活塞处于压缩行程末期,通过开启排气门可以释放掉位于气缸内高压气体,此时大部分压缩气体所吸收的能量会被排放掉,仅有小部分的残余能量推动发动机气缸内的活塞回位,从而减少高压的压缩气体进行膨胀时的做功,进而避免和减轻抖动和推动活塞倒转的现象。

示例性地,在本发明实施例中,在对柴油发动机的机油油路中的机油温度进行获取后,还可以基于机油温度作为标定对第一控制信号的发出进行判断。例如需要满足机油温度大于65.6℃。经过申请人的反复试验,当机油温度小于 65.6℃时,机油会因粘性过大而导致流动速度过慢,影响对摇臂活塞m1的推动速度,导致气缸的排气门开启速度过慢,影响熄火抖动的减轻效果。

步骤S222,若满足发动机转速大于怠速转速、整车速度大于零以及点火开关状态处于启动状态中的至少一个,则输出第二控制信号,第二控制信号用于指示对卸油口n进行导通。

在该步骤中,当行车电脑获取步骤S21中的行车状态数据后,若识别出上述行车状态数据满足发动机转速大于怠速转速,其中怠速转速通常为700转/分钟,也即是发动机处于前进挡或者倒挡情况下运行;整车速度大于零,也即是在经过车辆以一定的车速处于相对于地面移动;点火开关状态处于启动状态,也即是驾驶员将点火开关调节至发动机点火的与工作状态的至少一个时,行车电脑即判断车辆处于正常行驶状态。此时即发出第二控制信号,指示对应的执行机构对柴油发动机的机油油路的卸油口n进行导通,使柴油发动机的机油油路能够正常行进流通循环,起到对柴油发动机内各种部件的润滑、散热、清洗和密封作用,保证柴油发动机的正常工作,进一步提高驾乘人员的行车舒适性。

可选地,在该步骤S222中,若满足机油温度大于90℃、发动机喷油器状态处于喷油状态、加速踏板状态处于踩踏状态中的至少一个,则输出第二控制信号。示例性地,在本发明实施例中,行车状态数据还可以包括机油温度、发动机喷油器状态和加速踏板状态。通过柴油发动机驱动的其车辆,其发动机的机油油路中的机油,在发动机正常工作时的温度通常为90至100摄氏度,机油的粘度会随着温度的升高而下降,尤其在机油温度大于90℃后,能够保证其最佳的流动性,对正常运行时的发动机的内部进行润滑。而当发动机喷油器处于喷油状态时,则证明发动机的气缸内处于正常运行时的做功形成。二加速踏板处于踩踏状态,则证明驾驶员正在对踏板进行踩踏,进行车辆的加速。当行车电脑识别出机油温度大于90℃、发动机喷油器状态处于喷油状态、加速踏板状态处于踩踏状态中的至少一个,则也能够判断车辆处于正常行驶状态。此时即发出第二控制信号,指示对应的执行机构对柴油发动机的机油油路的卸油口n进行导通,使柴油发动机的机油油路能够正常行进流通循环。通过多种数据作为行车状态的判断标定,实现对行车状态进行综合准确的判断,进一步提高对卸油口n导通的时机的判断准确性,保证车辆正常行驶。

图3是本发明实施例提供的一种控制系统的控制结构框图。如图3所示,该控制系统具有实现上述熄火抖动减轻方法的功能。该控制系统包括电子控制单元1、数据获取模块2和执行机构3。其中,数据获取模块2用于获取车辆的行车状态数据,行车状态数据包括发动机转速、整车速度和点火开关状态。电子控制单元1用于基于行车状态数据判断车辆的行车状态,并输出控制信号。若同时满足发动机转速小于等于怠速转速、整车速度为零以及点火开关状态处于熄火状态,则输出第一控制信号,第一控制信号用于指示执行机构3对发动机的机油油路的卸油口n进行封堵,以使机油油路中流向发动机制动摇臂油道中的机油压力增加,进而驱动发动机的气缸的排气门开启。

可选地,电子控制单元1还用于,若满足发动机转速大于怠速转速、整车速度大于零以及点火开关状态处于启动状态中的至少一个,则输出第二控制信号,第二控制信号用于指示执行机构3对卸油口n进行导通。

可选地,数据获取模块2还用于获取机油温度、发动机喷油器状态和加速踏板状态。电子控制单元1还用于,若满足机油温度大于90℃、发动机喷油器状态处于喷油状态、加速踏板状态处于踩踏状态中的至少一个,则输出第二控制信号。

图4是本发明实施例提供的一种柴油发动机的制动摇臂油道的局部结构剖视图。图5是本发明实施例提供的一种柴油发动机的制动摇臂油道的立体结构剖视图。图6是本发明实施例提供的一种执行机构和卸油口的装配结构示意图。如图4至图6所示,可选地,执行机构3包括控制阀31,控制阀31设置在卸油口n处,且与电子控制单元1电连接,控制阀31用于接收第一控制信号并闭合,以对卸油口n进行封堵;或者,用于接收第二控制信号并开启,以对卸油口n 进行导通。示例性地,在本发明实施例中,通过将执行机构3设置为安装在发动机机油油路的卸油口n的控制阀31。当控制阀31接收到电子控制单元1发送的第一控制信号后即闭合,此时循环至控制阀31的机油无法由控制阀31流向发动机的油底壳,而油路的另一侧则还有部分油从油箱中进入机油油路,此时机油油路中的整体油压即会上升,进而为排气门的开启提供油压动力;而当控制阀31接收到电子控制单元1发动的第二控制信号后即导通,此时机油油路中的机油即可顺利通过并进入油底壳中进行循环,保证发动机正常运行时的润滑、散热、清洗和密封。结构简单,装配设置方便,无需开发特化的专用零件来实现熄火抖动减轻方法的实施,减少了开发成本。

可选地,控制阀31为电磁阀。示例性地,在本发明实施例中,电磁阀与电子控制单元1,也即是行车电脑的连接方便,系统简单。同时响应时间短、调节迅速,功率消耗低,能够进一步降低开发和运行成本,性价比高。

图7是本发明实施例提供的另一种控制系统的控制结构示意图。如图7所示,该控制系统还包括处理器以及用于存储处理器可执行的指令的存储器。该控制系统7100可以为计算机设备,该控制系统7100可以包括以下一个或多个组件:处理器7101、存储器7102、通信接口7103和总线7104。

处理器7101包括一个或者一个以上处理核心,处理器7101通过运行软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及信息处理。存储器7102和通信接口 7103通过总线7104与处理器7101相连。存储器7102可用于存储至少一个指令,处理器7101用于执行该至少一个指令,以实现上述方法实施例中的各个步骤。

此外,存储器7102可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,易失性或非易失性存储设备包括但不限于:磁盘或光盘,电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),静态随时存取存储器(SRAM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,可编程只读存储器(PROM)。

示例性地,在本发明实施例中,还提供了一种包括指令的非临时性计算机存储介质,例如包括指令的存储器,上述指令可由处理器执行前述的柴油机熄火抖动减轻方法。例如,非临时性计算机存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述仅为本发明的可选实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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