具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参见图1所示，示意性地示出了本发明的一种发动机的控制方法，包括如下步骤：

S1、在发动机怠速状态时，根据蓄电池电量和发电机负荷判断是否激活发动机怠速分级计算；

S2、若判断结果为激活，则获取蓄电池放电电流I，并从多个预设电流区间中，确定所述蓄电池放电电流所对应的第一电流区间，以确定与所述第一电流区间对应的第一用电负荷等级；其中，每一个电流区间设置一个对应的用电负荷等级；

S3、根据所述第一用电负荷等级和发电机特性、发电机速比C，计算与所述第一用电负荷等级相对应的发动机怠速状态下的目标转速T，以使得所述发动机将当前转速调整至所述发动机怠速状态下的目标转速T。

其中，所述第一电流区间为当前蓄电池放电电流所对应的电流区间，所述第一用电负荷等级为与所述第一电流区间所对应的当前的用电负荷等级。

具体地，步骤S1中，在发动机怠速状态时，根据蓄电池电量和发电机负荷，判断是否激活发动机怠速分级计算的过程，主要是根据蓄电池电量的大小和发电机负荷的大小确定是否激活发动机怠速分级计算，若蓄电池电量较小说明蓄电池电量不足，反之说明蓄电池电量充足。若发电机负荷已接近极限说明发电机满负荷运转，反之说明发电机未满负荷运转。当蓄电池电量充足或发电机未满负荷时，无需提升发动机怠速转速，不激活发动机怠速分级计算。当蓄电池电量不足且发电机满负荷运转时，则激活发动机怠速分级计算，继续执行步骤S2，获取蓄电池放电电流I，且设定若干个预设电流区间，每个电流区间设置一个对应的用电负荷等级，确定所述蓄电池放电电流I所对应的第一电流区间，以确定与所述第一电流区间对应的第一用电负荷等级，即为当前的用电负荷等级，并结合发电机特性、发电机速比C计算发动机怠速状态下的目标转速，其中，步骤S3中的发电机特性指用电负荷与发电机转速之间的关系，即特定大小的用电负荷对应特定大小的发电机转速，对于某一发电机而言，发电机特性和发电机速比C可以视为固定的。

基于上述技术特征的发动机的控制方法，在发动机怠速状态时，先获取蓄电池电量和发电机负荷，根据蓄电池电量和发电机负荷确定是否激活发动机怠速计算，通常可根据蓄电池电量大小判断蓄电池电量是否较低，根据发电机负荷大小判断发电机是否满负荷工作状态，若蓄电池电量较为充足或发电机负荷较小，则不需要提高发动机怠速转速，判断结果为不激活发动机怠速分级计算。若蓄电池电量较低且发电机满负荷工作，表明此时可能需要提高发动机怠速转速，判断结果为激活发动机怠速分级计算，并获取蓄电池放电电流I，设定若干个预设电流区间，将获取的蓄电池放电电流I大小和预设电流区间进行比较，确定蓄电池放电电流所对应的第一电流区间，以确定与第一电流区间对应的第一用电负荷，即为当前的用电负荷等级，并根据第一用电负荷等级和发电机特性、发电机速比C计算出发动机需要达到的转速，即可得到发动机怠速状态下的目标转速T，再将发动机怠速状态下的目标转速T发送给发动机，以使所述发动机将当前转速调整至所述发动机怠速状态下的目标转速T。这样，通过蓄电池电量、发电机负荷和蓄电池放电电流I综合判断用电需求，确定是否需要提高发动机怠速转速，既避免了在不必要时提高发动机怠速转速提高油耗，又防止出现亏电风险，更加精准合理、符合实际需求。根据不同的蓄电池放电电流I，确定不同大小的用电负荷等级，再根据不同的用电负荷等级和发电机特性、发电机速比C计算得到不同大小的发动机怠速状态下的目标转速T，可以根据不同负荷工况针对性将发动机转速调整至不同大小，使发动机带动发电机更好地匹配适应不同用电负荷工况，实现精准分级控制，既可避免发动机怠速转速提升过多导致油耗大，又可避免发动机怠速转速提升不够、发电机发电量仍不能满足用电负荷需要的问题，确保发电机输出与整车用电消耗达到平衡。整个实现过程不需要增加额外硬件装置，仅通过新增软件功能即可实现，可以有效控制成本。

具体地，如图2所示，步骤S1中具体包括步骤：

S11、在发动机怠速状态时，获取蓄电池电量和发电机负荷；

S12、获取设定的电量阈值和负荷阈值；

S13、判断所述蓄电池电量是否小于所述电量阈值，判断所述发电机负荷是否大于负荷阈值，若所述蓄电池电量小于所述电量阈值且所述发电机负荷大于负荷阈值，则激活发动机怠速分级计算。

在本实施例中，电量阈值设置为50％，负荷阈值设置为95％，当蓄电池电量低于50％且发电机负荷大于95％时，说明蓄电池电量较少，且发电机已满负荷工作，此时可能需要提高发动机怠速转速，则判断激发动机活怠速分级计算，执行步骤S2，进行怠速分级计算。如蓄电池电量不低于50％，说明蓄电池电量仍比较充足，可以继续支撑用电负荷；如发电机负荷不大于95％时，说明可以通过提高发电机负荷来满足汽车用电负载，出现这两种情况中的任意一种，均可以暂不提高发动机怠速转速，即不满足激活发动机怠速分级计算条件。

优选地，步骤S3包括：

S31、根据第一用电负荷等级和发电机特性，计算与第一用电负荷等级相对应的发电机转速G，将其作为发电机目标转速；

S32、将所述发电机目标转速除以发电机速比C，计算得到发动机怠速状态下的目标转速T。

具体地，如图3所示，将蓄电池放电电流I与各电流区间进行比较，确定蓄电池放电电流I落入的电流区间，根据该电流区间确定当前的用电负荷等级。对于一个特定的发电机而言，在不同用电负荷等级下，均对应有一个发电机转速，使得发电机可以提供与该用电负荷等级对应的电量。不同的发电机具有不同的发电机特性，设计者据其制作出用电负荷-发电机转速的对应关系图(如附图3中的关系曲线图)，只要确定用电负荷等级，就可以对照该用电负荷-发电机转速的对应关系图，确定该用电负荷对应的发电机转速G，并将该发电机转速G作为发电机目标转速。尔后，用该发电机目标转速G除以发电机速比C，计算得到发动机怠速状态下的目标转速T。通过这种方式计算出的发动机怠速状态下的目标转速，充分考虑了用电负荷、发电机特性和速比等密切相关的因素，较传统方式更加精确，更有利于供电与车载用电消耗实现平衡。

在本实施例中，获取设定的6个电流区间，为便于描述，分别为第一电流区间至第六电流区间，边界值分别为15A、10A、5A、0A、-5A(蓄电池放电电流I为正数表示蓄电池充电，为负数表示蓄电池对外放电)，设定6个与之相对的用电负荷等级，分别为LEVEL0、LEVEL1、LEVEL2、LEVEL3、LEVEL4、LEVEL5。根据发电机特性，确定与每个用电负荷等级相对应的发电机转速G分别为G0、G1、G2、G3、G4、G5。需要说明的是，当G为G0时，发动机怠速状态下的目标转速为原始怠速转速，即发动机怠速状态下的目标转速不变，表示此时蓄电池的充电电流较大，暂时不会出现亏电现象，发动机保持原始的怠速转速即可。通过比较蓄电池放电电流I与各边界值的大小，即可判断当前用电负荷处于哪个负荷级别，从而得到对应的发电机转速，再计算出对应的发动机怠速状态下的目标转速T。如表1所示。

表1

这样，在步骤S2、S3中，先判断蓄电池放电电流I是否大于15A，如是则判定其落入第一电流区间，此时用电负荷等级为LEVEL0，对应的发电机转速为G0，发动机怠速状态下的目标转速T0为原始怠速转速；如I不大于15A则判断蓄电池放电电流I是否大于10A，如是则判定其落入第二电流区间，此时用电负荷等级为LEVEL1，对应的发电机转速为G1，发动机怠速状态下的目标转速T1等于G1/C；如蓄电池放电电流I不大于10A，则判断蓄电池放电电流I是否大于5A，如是则判定其落入第三电流区间，此时用电负荷等级为LEVEL2，对应的发电机转速为G2，发动机怠速状态下的目标转速T2等于G2/C；如蓄电池放电电流I不大于5A，则判断蓄电池放电电流I是否大于0A，如是则判定其落入第四电流区间，此时用电负荷等级为LEVEL3，对应的发电机转速为G3，发动机怠速状态下的目标转速T3等于G3/C；如蓄电池放电电流I不大于0A，则判断蓄电池放电电流I是否大于-5A，如是则判定其落入第五电流区间，此时用电负荷等级为LEVEL4，对应的发电机转速为G4，发动机怠速状态下的目标转速T4等于G4/C；如蓄电池放电电流I不大于-5A，则判定其落入第六电流区间，此时用电负荷等级为LEVEL5，对应的发电机转速为G5，发动机怠速状态下的目标转速T5等于G5/C。如此，即可根据用电负荷进行对发动机怠速转速进行分级控制，计算出的发动机怠速状态下的目标转速T更加精确，可以精准匹配不同用电负荷工况。

可以理解的是，在其他实施例中，电流区间的数量和边界值可以设置为其他值，判断蓄电池放电电流落入哪个电流区间，根据该电流区间确定发电机目标转速、发动机怠速状态下的目标转速T的方法与本实施例类似，在此不再赘述。

作为优选的实施方式，请参见图2、图3和图4所示，所述步骤S3还包括步骤：

S33、修正发动机怠速状态下的目标转速T。

优选地，步骤S33包括步骤：

S331、获取环境温度或水箱中的水温或发电机温度或蓄电池温度，根据获取的温度值对发动机怠速状态下的目标转速T进行修正；

S332、确定发动机与副车架模态产生共振时的共振点转速，根据所述共振点转速对发动机怠速状态下的目标转速T进行修正。

进一步地，步骤S331包括步骤：

S3311、获取环境温度或水箱中的水温或发电机温度或蓄电池温度；

S3312、获取设定的若干个预设温度区间，每个温度区间对应一个修正转速r；

S3313、确定获取的温度值与落入的预设温度区间，将发动机怠速状态下的目标转速T与修正转速r相加，得到新的发动机怠速状态下的目标转速T+r。

步骤S332包括步骤：

S3321、确定发动机与副车架模态产生共振时的共振点转速；

S3322、比较共振点转速与新的发动机怠速状态下的目标转速T+r的大小，如两者大小一致，则调整发动机怠速状态下的目标转速以避开共振点转速，如不一致则无需再调整发动机怠速状态下的目标转速。

通过检测环境温度或水箱中的水温或发电机温度或蓄电池温度(检测其中任意一个温度值即可)，来对应修正发动机怠速状态下的目标转速，主要是考虑在温度过高或过低时，会导致发电机和蓄电池充电效率降低，需要额外提高发动机怠速转速。在本实施例中，设定当获得的温度值小于或等于零下15℃时，对应的修正转速设置为30rpm，修正后的发动机怠速状态下的目标转速T+r为步骤S32中计算得出的发动机怠速状态下的目标转速T加上30rpm；当获得的温度值大于零下15℃且小于100℃时，对应的修正转速设置为0rpm，发动机怠速状态下的目标转速仍为步骤S32中计算得出的发动机怠速状态下的目标转速；获得的温度值大于或等于100℃时，对应的修正转速设置为50rpm，修正后的发动机怠速状态下的目标转速T+r为步骤S32中计算得出的发动机怠速状态下的目标T转速加上50rpm。

当发动机怠速转速达到某个值时，会与副车架模态产生共振，将该值确定为共振点转速，若步骤S3313中修正得到的发动机怠速状态下的目标转速T+r等于该共振点转速，则需要调整发动机怠速状态下的目标转速以避开共振点转速，若不等于则无需再进行调整。

在步骤S33后，还包括步骤：

S34、将所述发动机怠速状态下的目标转速T发送给发动机，以使得所述发动机将当前转速调整至所述发动机怠速状态下的目标转速T。

步骤S34最终完成发动机怠速转速的调整。

作为优选方案，请参见图2和图5所示，在步骤S1前，还包括步骤：

S01、检测发动机是否处于怠速工况，若是则执行步骤S02；

S02、检测蓄电池状态和发电机状态是否正常，若蓄电池状态和发动机状态均为正常，则判定处于发动机怠速状态，否则判定未处于发动机怠速状态。

这样，只有当确认发动机处于怠速工况，且蓄电池状态和发电机状态均正常，才允判定处于发动机怠速状态，执行步骤S1。

步骤S01具体包括步骤：

S011、获取当前发动机转速；

S012、比较发动机当前转速是否大于转速阈值，若是则执行步骤S013；

S013、判断加速踏板的开度是否大于0，若是则执行步骤S014；

S014、判断汽车挡位是否处于P挡或N挡，若是则判定处于怠速工况，执行步骤S02。

在步骤S02中，检测蓄电池状态是否正常的方法为，检测蓄电池的传感器信号标志位是否有效，如有效则判定蓄电池状态正常，否则判定蓄电池状态异常。检测发电机状态是否正常的方法为，检测发电机的状态通讯信号能否正常接收，如能则判定发电机状态正常，否则判定发电机状态异常。

请参见图6所示，本发明还提供了一种发动机的控制装置，用于实现上述的发动机怠速转速的控制方法，包括：分级计算激活判断模块10、负荷等级确定模块20、转速计算模块30和发动机转速调整模块40。所述分级计算激活判断模块10用于在发动机怠速状态时，根据蓄电池50电量和发电机60负荷，判断是否激活发动机怠速分级计算。当分级计算激活判断模块10的判断结果为是时，所述负荷等级确定模块20获取蓄电池放电电流，并从多个预设电流区间中，确定蓄电池放电电流所对应的第一电流区间，确定与所述第一电流区间对应的第一用电负荷等级，并将第一用电负荷等级传递给所述转速计算模块30，其中，每一个电流区间设置一个对应的用电负荷等级。转速计算模块30根据所述第一用电负荷等级和发电机特性、发电机速比，计算得到与所述第一用电负荷等级相对应的发动机怠速状态下的目标转速，发动机转速调整模块40将所述发动机70将当前转速调整至所述发动机怠速状态下的目标转速，从而实现通过蓄电池50电量、发电机60负荷和蓄电池放电电流I共同确定是否需要提高发动机70转速，并根据不同的用电负荷针对性调整发动机70转速，进行精准分级控制，既可避免发动机70怠速转速提升过多导致油耗大，又可避免发动机70怠速转速提升不够、发电机60发电量仍不能满足用电负荷需要的问题，确保发电机60输出与整车用电消耗达到平衡。

优选地，如图7所示，所述分级计算激活判断模块10包括第一获取单元11、第一判定单元12、第二获取单元13和第二判定单元14，第一获取单元11用于获取蓄电池50电量并传递给第一判定单元12，第一判定单元12根据第一获取单元11获取的蓄电池50电量，与电量阈值进行比较，判断其是否小于电量阈值，若蓄电池50电量小于电量阈值，则向第二获取单元13发送信号，第二获取单元13开始获取发电机60负荷，然后将获取的发电机60负荷传递给第二判定单元14，第二判定单元14根据第二获取单元13获取的发电机60负荷，与负荷阈值进行比较，判定其是否大于负荷阈值，若发电机60负荷大于负荷阈值，则第二判定单元14向负荷等级确定模块20发出激活发动机怠速分级计算的信号。

作为优选的实施方式，所述转速计算模块30包括第一计算单元31和第二计算单元32，所述第一计算单元31接收所述负荷等级确定模块20确定的第一用电负荷等级，并根据所述第一用电负荷等级和发电机特性，计算第一用电负荷等级对应的发电机转速，将其作为发电机目标转速，然后将发电机目标转速传递给第二计算单元32，第二计算单元32将所述发电机目标转速除以发电机速比，得到发动机怠速状态下的目标转速。

作为优选方案，控制装置还包括修正模块80，修正模块80用于修正所述发动机怠速状态下的目标转速。具体地，用于执行上述的步骤S331和S332。优选地，所述修正模块80包括第一检测单元81、第一存储单元82、第一修正单元83、第二存储单元84和第二修正单元85，所述第一检测单元81用于检测环境温度或水箱中的水温或发电机60温度或蓄电池50温度，所述第一存储单元82用于存储设定的若干个预设温度区间及其对应的修正转速，第一修正单元83接收第一检测单元81检测到的温度，并和第一存储单元82存储的预设温度区间进行比较，确定对应的修正转速，并将发动机怠速状态下的目标转速与修正转速相加，得到新的发动机怠速状态下的目标转速，第二修正单元85从第二存储单元84中读取存储的共振点转速，并将新的发动机怠速状态下的目标转速与共振点转速进行比较，若两者大小一致，则调整发动机怠速状态下的目标转速，然后将调整后的发动机怠速状态下的目标转速传递给发动机转速调整模块40。

优选地，控制装置还包括怠速状态判断模块90，怠速状态判断模块90用于判断是否处于发动机怠速状态。进一步优选地，所述怠速状态判断模块90包括第三获取单元91、第三判定单元92、第四判定单元94、第五判定单元96。第三获取单元91用于获取发动机70当前转速，第三判定单元92判断第三获取单元91获取的发动机转速是否大于转速阈值，若发动机转速大于转速阈值时，第四获取单元93获取加速踏板的开度，第四判定单元94判断第四获取单元93获取的加速踏板的开度是否大于0，加速踏板的开度是否大于0时，第五获取单元95获取汽车挡位，第五判定单元96判断汽车挡位是否处于P挡或N挡，当处于P挡或N挡时判定处于怠速工况。

进一步地，所述怠速状态判断模块90还包括第二检测单元97和第三检测单元98，所述第二检测单元97用于检测蓄电池50的传感器信号标志位是否有效，所述第三检测单元98用于检测发电机60的状态通讯信号能否正常接收，当汽车处于怠速工况，且第二检测单元97和第三检测单元98的检测结果均正常时，才启动分级计算激活判断模块10。

本实施例的另一个方面，还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时，可控制所述可读存储介质所在设备，执行上述实施例中的发动机的控制方法。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

综上所述，本发明的发动机的控制方法、控制装置及可读存储介质，通过蓄电池电量、发电机负荷和蓄电池放电电流综合判断用电需求，确定是否需要提高发动机怠速转速，既避免了在不必要时提高发动机怠速转速提高油耗，又防止出现亏电风险，更加精准合理、符合实际需求。不同的蓄电池放电电流代表着不同大小的用电负荷，通过蓄电池放电电流和发电机特性、发电机速比计算得到的发动机怠速状态下的目标转速，可以使发动机带动发电机更好地匹配适应不同用电负荷工况，实现精准分级控制，既可避免发动机怠速转速提升过多导致油耗大，又可避免发动机怠速转速提升不够、发电机发电量仍不能满足用电负荷需要的问题，确保发电机输出与整车用电消耗达到平衡，具有较高应用推广价值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。