一种起步加速工况下空调扭矩损失控制方法、系统及存储介质与流程

1.本发明属于整车控制技术领域，具体涉及一种起步加速工况下空调扭矩损失控制方法。


背景技术：

2.随着汽车行业发展，消费者对车辆性能要求日益严苛，促使扭矩控制策略需要同时兼顾动力性、经济性和舒适性。空调作为车辆一个常用附件，在扭矩架构计算中占据重要地位，直接影响了变速器输入端有效扭矩的大小，同时也决定了座舱人员的乘车舒适性。
3.空调作为汽车附件，在扭矩传递链中始终被计算为损失扭矩，尤其在内燃机车辆中，空调压缩机由发动机附件皮带驱动，当制冷需求发出后，压缩机吸合，此时空调扭矩损失占据动力链总扭矩损失绝大部分。根据有效扭矩等于指示扭矩减去总扭矩损失，扭矩损失越大，则有效扭矩越小，继而车辆动力性越弱。因而扭矩损失大小直接影响了车辆动力性优劣，同时也影响了车辆的经济性。
4.在现有的空调扭矩损失控制技术中，驾驶员激活空调开启按键后，压缩机开始吸合，根据空调设定目标温度和当前座舱温度差进行功率调节，扭矩损失开始计算，并一直存在且进行自适应调节，最后纳入扭矩架构计算中。只有在驾驶员人为干预操作按键或冷凝器温度达到目标温度后，空调压缩机才会断开，扭矩损失计算中止。这种单一控制方法并未考虑驾驶员对车辆动力性的需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种起步加速工况下空调扭矩损失控制方法，实现车辆在起步加速工况下，通过适时切断空调优先满足驾驶员动力需求，减小动力系统扭矩损失，同时对于切断时间进行限制以兼顾座舱舒适性。
6.本发明采用的技术方案是：一种起步加速工况下空调扭矩损失控制方法，车辆行驶过程中，当空调处于正常工作状态时，若检测到切断允许功能激活，则空调进入切断状态；
7.空调处于切断状态时，若检测到切断恢复条件满足，则空调恢复正常工作状态；若检测到切断禁止功能激活，则空调进入切断后过渡状态；
8.空调处于切断后过渡状态时，若检测到过渡条件满足，则空调恢复正常工作状态；若检测到切断允许功能激活，则空调进入切断状态。
9.进一步地，当以下条件同时满足时，确定切断允许功能激活：
10.1)当前车速小于最大车速限值；
11.2)当前油门踏板开度大于最小油门踏板限值；
12.3)驾驶员需求扭矩大于等于设定扭矩；
13.4)外界条件激活标志位置位；
14.5)刹车踏板未激活；
15.6)当前坡度大于最小坡度限值。
16.进一步地，所述设定扭矩为当前进气量计算得到的允许最大扭矩减去扭矩偏移量。
17.进一步地，空调进入切断状态时，检测空调持续切断时长，若空调持续切断时长大于等于最大切断时长限值，则确定切断恢复条件满足。
18.进一步地，当前车速大于等于禁止控制车速限值或当前油门踏板小于等于禁止控制踏板限值时，确定切断禁止功能激活。
19.进一步地，空调进入切断后过渡状态时，检测空调过渡工况时长，若空调过渡工况时长大于等于最大过渡等待时长，则确定过渡条件满足。
20.进一步地，所述切断状态为空调停止工作，同时检测空调持续切断时长。
21.更进一步地，所述切断后过渡状态为空调停止工作，同时检测空调过渡工况时长。
22.一种起步加速工况下空调扭矩损失控制系统，包括
23.数据获取模块，用于获取车辆行驶过程中的道路参数、环境参数、车辆参数；
24.切断控制模块，用于根据道路参数、环境参数、车辆参数判断：
25.当空调处于正常工作状态时，若检测到切断允许功能激活，则控制空调进入切断状态；
26.当空调处于切断状态时，若检测到切断恢复条件满足，则空调恢复正常工作状态；若检测到切断禁止功能激活，则控制空调进入切断后过渡状态；
27.当空调处于切断后过渡状态时，若检测到过渡条件满足，则空调恢复正常工作状态；若检测到切断允许功能激活，则控制空调进入切断状态。
28.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
29.本发明的有益效果是：
30.本发明使用发动机控制器获取驾驶员控制信息以及车辆状态信息，精准调节空调运行状态，确保识别到驾驶员有较高扭矩需求时，空调能及时切断，实现动力需求优先满足，同时稳定控制座舱温度，保证乘坐舒适性同时提升驾驶愉悦性，最终实现了空调系统的精准控制；同时，本发明在满足同样驾驶员动力需求的情况下，也能够有效降低扭矩损失，提高燃油经济性。该控制方法应用广泛，可推广至混动及新能源领域。
附图说明
31.图1为本发明起步加速工况下空调扭矩损失控制的流程图。
32.图2为本发明激活功能控制置位的判断条件示意图。
33.图3为本发明禁止功能控制置位的判断条件示意图。
34.图4为本发明空调工作状态切换判断的示意图。
具体实施方式
35.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述
的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
36.本发明提供一种起步加速工况下空调扭矩损失控制方法，车辆行驶过程中，当空调处于正常工作状态时，若检测到切断允许功能激活，则空调进入切断状态；所述切断状态为空调停止工作，同时检测空调持续切断时长；所述正常工作状态为开启空调制冷；
37.空调处于切断状态时，若检测到切断恢复条件满足，则空调恢复正常工作状态；若检测到切断禁止功能激活，则空调进入切断后过渡状态，所述切断后过渡状态为空调停止工作，同时检测空调过渡工况时长；
38.空调处于切断后过渡状态时，若检测到过渡条件满足，则空调恢复正常工作状态；若检测到切断允许功能激活，则空调进入切断状态。
39.本发明的空调扭矩损失控制方法，实现了车辆在起步加速工况下，通过适时切断空调优先满足驾驶员动力需求，减小动力系统扭矩损失，动力链有效扭矩可以更快达到驾驶员需求扭矩，避免了气路调节的等待时长，动力需求得以快速输出，尤其在高海拔空气密度较低时，该控制方法效果明显；同时对于切断时间进行限制以兼顾座舱舒适性，最终实现了空调系统的精准控制，极大提升了驾驶愉悦性和经济性，改善用户体验。该方法将更全面、更精准、更有效指导驾驶性设计开发，提升驾驶品质，降低燃油消耗，提升车辆经济性，满足用户预期需求。
40.上述方案中，当以下条件同时满足时，确定切断允许功能激活：
41.1)当前车速小于最大车速限值；
42.2)当前油门踏板开度大于最小油门踏板限值；
43.3)驾驶员需求扭矩大于等于设定扭矩，所述设定扭矩为当前进气量计算得到的允许最大扭矩减去扭矩偏移量；
44.4)外界条件激活标志位置位；
45.5)刹车踏板未激活；
46.6)当前坡度大于最小坡度限值。
47.上述方案中，空调进入切断状态时，检测空调持续切断时长，若空调持续切断时长大于等于最大切断时长限值，则确定切断恢复条件满足。
48.上述方案中，当前车速大于等于禁止控制车速限值或当前油门踏板小于等于禁止控制踏板限值时，确定切断禁止功能激活。
49.上述方案中，空调进入切断后过渡状态时，检测空调过渡工况时长，若空调过渡工况时长大于等于最大过渡等待时长，则确定过渡条件满足。
50.为实现上述的控制方法，本发明还一种起步加速工况下空调扭矩损失控制系统，包括
51.数据获取模块，用于获取车辆行驶过程中的道路参数、环境参数、车辆参数；所述数据获取模块包含各种传感器。
52.切断控制模块(即发动机控制器)，用于根据道路参数、环境参数、车辆参数判断：当空调处于正常工作状态时，若检测到切断允许功能激活，则控制空调进入切断状态；空调处于切断状态时，若检测到切断恢复条件满足，则空调恢复正常工作状态；若检测到切断禁止功能激活，则控制空调进入切断后过渡状态；空调处于切断后过渡状态时，若检测到过渡条件满足，则空调恢复正常工作状态；若检测到切断允许功能激活，则控制空调进入切断状
态。
53.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
54.实施例
55.本发明的起步加速工况下空调扭矩损失控制方法，如图1所示，包括根据当前油门踏板位置信息计算驾驶员需求扭矩；根据驾驶员需求扭矩并结合当前进气量、发动机转速、进气温度、进气压力、刹车状态、当前坡度、当前车速、当前油门踏板位置确定激活功能控制状态；根据当前车速信息、当前油门踏板信息确定禁止功能控制状态；根据激活功能控制状态以及禁止功能控制状态确定空调工作状态；根据最大切断时长限值信息和最大过度等待时长信息，使空调工作状态在正常工况、切断工况和切断后过度工况中切换；根据空调工作状态确定空调扭矩损失。该过程主要分为三个阶段：(1)激活功能控制判断，(2)禁止功能控制判断，(3)空调工作状态判断。
56.一、激活功能控制判断
57.如图2所示，首先，当前车速需要小于最大车速限制，同时当前油门踏板需要大于最小油门踏板限制，以此判断是否为起步加速工况，最大车速限制一般为10km/h，最小油门踏板限制一般为70％；此外驾驶员需求扭矩需要大于或等于当前进气量计算得到的允许最大扭矩减去扭矩偏移量t(t根据发动机转速查表得出)，作为加速工况补充判断，扭矩条件判断定义了动力需求要足够大才能激活；再者，外界条件激活标志位需要置位(根据进气温度(或环境温度)和进气压力查表得出)，考虑外界环境因素影响，在高海拔地区，进气量受限时，需要更易激活该策略以满足驾驶员动力性需求；同时刹车踏板处于未激活位置；此外，当前坡度需要大于最小坡度限制，最小坡度限制一般为-2％，负代表下坡，如果下坡足够陡峭，则不需要激活该功能。若上述六种条件同时满足，则控制功能激活，标志位置位。
58.在起步工况下，驾驶员请求扭矩通常较大，为了满足驾驶员扭矩请求，可以通过调节进气量和点火角的方式来完成，当前进气量即决定了燃烧能产生的最大扭矩(点火角可以实时调节，调节至最优点火角，无时间延时，但是进气量调节需要相关执行器如节气门增压器动作，需要较长时间)。因此相较于进气量调节，本专利提出的控制方法，能够通过切断空调，在短时间内，及时满足驾驶员扭矩需求，动力性需求响应速度更快，控制执行器更少，控制更精准，更高效。
59.上述考虑外界环境因素影响，在高海拔地区，进气量受限时，需要更易激活该策略以满足驾驶员动力性需求，对应激活的部分压力与温度如下所示：
60.500mbar：20℃-50℃，即外界大气压力为500mbar时允许在外界温度20-50度激活；
61.700mbar:20℃-50℃；
62.800mbar:30℃-50℃；
63.990mbar:≥40℃；
64.1000mbar:≥40℃，对于小排量或非增压发动机，在高原可以将温度条件放宽，更容易激活该功能，以满足驾驶员扭矩需求。
65.二、禁止功能控制判断
66.如图3所示，当前车速大于等于禁止控制车速限制或者当前油门踏板小于等于禁止控制踏板限制，两个条件满足其一，则禁止功能控制状态置位。其中，禁止控制车速限制
一般为15km/h，禁止控制踏板限制一般为50％。
67.三、空调工作状态判断
68.如图4所示，当空调处于正常工作状态时，若激活功能控制置位，禁止功能控制未置位，则空调进入切断状态，空调切断，不再有空调扭矩损失，同时空调切断时长开始计算，若空调持续切断时长大于最大切断时长限制，则空调返回正常工作状态；处于切断状态时，若检测到禁止功能控制置位，则进入空调切断后过渡工况，此时空调仍切断，同时过渡工况时长开始计算，若过渡工况时长大于最大过渡等待时长，则空调返回正常工作状态；若在空调切断后过渡工况下识别到激活功能控制条件满足，则会再进入空调切断激活状态，但是最大切断时长依然不能超过最大切断时长限制。其中，最大切断时长限制一般为8-15s，优选为10s，最大过渡等待时长限制一般为2-5s，优选为3s。
69.以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。