專利名稱：一種電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)工況空燃比控制方法，具體涉及電控汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 的控制。
背景技術(shù)：
環(huán)保和節(jié)能是當(dāng)前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的主要目標(biāo)。目前汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)燃料主要以汽油 和柴油為主，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)大量應(yīng)用于中小型汽車上，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)則主要用于大型和重型 汽車上。汽油機(jī)的燃料供給方式經(jīng)過這些年的發(fā)展，從傳統(tǒng)的機(jī)械化油器式的系統(tǒng)，到 電控單點(diǎn)噴射系統(tǒng)，再到電控多點(diǎn)噴射系統(tǒng)，其排放和燃油消耗都得到大幅降低。如何 進(jìn)一步降低汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排放和燃油消耗水平，成為電噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)改進(jìn)的重點(diǎn)方向。目前的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)在控制方法上采用閉環(huán)控制加三元催化轉(zhuǎn)化器的方法來 降低排放，盡量將發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制在理論空燃比，使三元催化器達(dá)到最大的轉(zhuǎn)換效率。 同時(shí)，將空燃比控制在理論空燃比能使燃料充分燃燒。但是目前通用的控制方法沒有實(shí) 現(xiàn)各種工況下的空燃比閉環(huán)控制，在很多工況下，比如起動(dòng)工況、暖機(jī)工況、瞬態(tài)工況 等都采用開環(huán)控制。由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過程中頻繁工作在加減速的瞬態(tài)工況中，如 何控制瞬態(tài)工況的空燃比，使空燃比最接近理論空燃比，成為電噴汽油機(jī)管理系統(tǒng)控制 方法中的重點(diǎn)。針對(duì)電噴汽油機(jī)的瞬態(tài)工況，目前的主要方法是采用異步或者同步加濃的方式，根 據(jù)節(jié)氣門的動(dòng)作情況(即司機(jī)的駕駛意圖)，對(duì)噴入汽缸的燃油進(jìn)行加濃，滿足過渡工 況需要。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，通過提供一種電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法，解決目前 電噴汽油機(jī)控制系統(tǒng)在瞬態(tài)工況燃油響應(yīng)速度不及時(shí)所導(dǎo)致的空燃比變化大，發(fā)動(dòng)機(jī)排 放水平和經(jīng)濟(jì)性不好的問題。在現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，最大限度的減小 了系統(tǒng)改進(jìn)的成本。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法包括電控汽油機(jī)過渡工況的同步和異步 加濃控制，進(jìn)氣壓力預(yù)估方法和過渡工況閉環(huán)控制；所述過渡工況中包括以下步驟 同步和異步加濃控制步驟；進(jìn)氣壓力預(yù)估步驟；過渡工況閉環(huán)控制步驟。 前述的過渡工況開始階段采用同步和異步加濃相結(jié)合的方法進(jìn)行加濃量控制。 前述的過渡工況加濃脈寬計(jì)算階段采用進(jìn)氣壓力預(yù)估方法實(shí)現(xiàn)加濃量的計(jì)算。 前述的過渡工況后續(xù)階段通過過渡工況閉環(huán)控制方法實(shí)現(xiàn)空燃比的閉環(huán)控制。 前述的同步加濃脈寬階段的計(jì)算公式為tpsae- TPSAEGAIN X deltatps X Nl X N2其中TPSAEGAIN為標(biāo)定變量，典型值為7000; deltatps為節(jié)氣門變化值；Nl為標(biāo) 定的修正量，典型值為l; N2為標(biāo)定的修正量，典型值為0.4。前述的異步加濃脈寬階段的計(jì)算公式為tpsae=basetpsae X N1 X N2 X N3其中，basetpsae為標(biāo)定量，典型值為120; Nl為標(biāo)定的修正量，典型值為10; N2 為標(biāo)定的修正量，典型值為l; N3為標(biāo)定的修正量，典型值為l。前述的進(jìn)氣壓力預(yù)估步驟；包括確定閥值；當(dāng)節(jié)氣門變化速度超過確定的閾值時(shí)， 根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化趨勢(shì)和系統(tǒng)延遲預(yù)估一個(gè)噴油輸出時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；上述控制 過程根據(jù)節(jié)氣門開度預(yù)估一個(gè)當(dāng)前節(jié)氣門開度和預(yù)估的轉(zhuǎn)速下實(shí)際進(jìn)入汽缸的進(jìn)氣管壓 力；將這個(gè)壓力信號(hào)引入到噴油量中計(jì)算出噴油脈寬并輸出。前述的過渡工況閉環(huán)控制步驟；包括根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速、排氣口與氧傳感器之間的距離，計(jì)算燃油從輸出到氧傳感器能反映出這個(gè)變化的時(shí)間延遲T一delay，以及過渡 工況持續(xù)的時(shí)間T—transient;調(diào)整氧傳感器的釆樣頻率，將采樣頻率提高至少一倍，進(jìn) 行信號(hào)處理，進(jìn)入過渡工況空燃比閉環(huán)控制模式；采用積分控制，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在T一tmnsient 這段時(shí)間內(nèi)持續(xù)偏濃，將過渡工況積分項(xiàng)減?。话l(fā)動(dòng)機(jī)在T—transient時(shí)間內(nèi)持續(xù)偏稀， 將過渡工況積分項(xiàng)加大。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)勢(shì)和有益效果下表是使用新方法前后的試驗(yàn)循環(huán)^一放值；CO g/kmTHC g/kmNOx g/km使用新方法前0.640.060.04使用新方法后0.550.050.03本發(fā)明在發(fā)動(dòng)機(jī)過渡工況過程中，在不同階段，分別采用同步和異步加濃控制方法、 進(jìn)氣壓力預(yù)估方法、過渡工況閉環(huán)控制方法。在過渡工況的開始階段，采用同步和異步加濃相結(jié)合的方法進(jìn)行加濃量控制；在計(jì)算加濃脈寬時(shí)，采用進(jìn)氣壓力預(yù)估方法實(shí)現(xiàn)加5濃量的精確計(jì)算；在過渡工況的后續(xù)階段，通過過渡工況閉環(huán)控制方法實(shí)現(xiàn)空燃比的閉 環(huán)控制。通過這三個(gè)控制方法的配合使用，來實(shí)現(xiàn)整個(gè)瞬態(tài)工況的空燃比控制。整個(gè)過 渡工況空燃比控制過程中這三個(gè)方法的共同特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了空燃比的精確控制。由于同步加濃是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量而計(jì)算的補(bǔ)償量，異步加濃則是根據(jù)節(jié)氣門的變 化估算的補(bǔ)償量，因此從補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確性來說，同步加濃要好于異步加濃。本發(fā)明綜合使 用這兩種加濃方法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)同步和異步兩種加濃方法，根據(jù)不同工況自動(dòng)選擇加濃模 式，最大限度的保證加速過程的響應(yīng)速度和加速過程空燃比的控制精度。本發(fā)明采用了一種進(jìn)氣壓力預(yù)估的方法來對(duì)進(jìn)氣管壓力進(jìn)行預(yù)估。當(dāng)節(jié)氣門變化速 度超過一定的閾值時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的節(jié)氣門開度估算一個(gè)當(dāng)前轉(zhuǎn)速下這個(gè)節(jié)氣門 開度所對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣管壓力。由于相同的節(jié)氣門開度情況下，不同的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣管壓 力也不一樣，為了消除從計(jì)算噴油脈寬到燃油實(shí)際進(jìn)入汽缸的時(shí)間延遲造成的進(jìn)氣管壓 力偏差，除了采用節(jié)氣門開度預(yù)估進(jìn)氣管壓力，還將上述延遲過程中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化 進(jìn)行預(yù)估，進(jìn)而預(yù)估實(shí)際進(jìn)入汽缸的空氣的壓力。本發(fā)明通過進(jìn)氣壓力預(yù)估的方法，可以有效彌補(bǔ)速度密度式空氣密度計(jì)算方法響應(yīng) 滯后的問題，在進(jìn)氣壓力的計(jì)算中考慮速度位置式空氣密度計(jì)算方法響應(yīng)快速的優(yōu)勢(shì)， 在加減速瞬態(tài)過渡過程中提前估算出真實(shí)的進(jìn)氣量，減少噴油脈寬的計(jì)算誤差。本發(fā)明引入了 "過渡工況閉環(huán)控制"的概念，在過渡工況對(duì)加濃或者減稀后的發(fā)動(dòng) 機(jī)空燃比進(jìn)行監(jiān)測(cè)，充分利用氧傳感器信號(hào)，來評(píng)估過渡工況的加濃或者減稀效果，根 據(jù)氧傳感器信號(hào)對(duì)加濃或者減稀量進(jìn)行閉環(huán)修正。本發(fā)明通過引入"過渡工況閉環(huán)控制" 的概念，改變了控制系統(tǒng)在過渡工況下通常工作于開環(huán)模式的慣例，在瞬態(tài)過渡工況中 充分利用氧傳感器信號(hào)，最大限度的修正加濃或減稀的誤差，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性 和排放性。


附圖1是一個(gè)四缸汽油機(jī)同步加濃和異步加濃時(shí)序說明圖，在該圖中給出的是多點(diǎn)順 序噴射發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)時(shí)序圖；附圖2是本發(fā)明在過渡工況控制中實(shí)現(xiàn)的流程圖；附圖3是進(jìn)氣壓力預(yù)估方法的實(shí)現(xiàn)曲線圖；附圖4是使用新方法前的排放試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線圖；附圖5是使用新方法前其中一個(gè)加速工況的排放數(shù)據(jù)圖；附圖6是使用新方法后的排放試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線圖；附圖7是使用新方法后其中一個(gè)加速工況的排放數(shù)據(jù)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例加以說明請(qǐng)參閱圖l所示，是一個(gè)四缸汽油機(jī)同步加濃和異步加濃時(shí)序說明圖；圖中虛線表 示的小脈寬是各缸的同步加濃脈寬，實(shí)線表示的小脈寬是各缸的異步加濃脈寬。從圖中 可以看到，同步加濃脈寬是在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到特定的相位輸出的，而異步加濃脈寬則和發(fā) 動(dòng)機(jī)相位沒有關(guān)系，由控制程序主循環(huán)決定，而且一旦滿足加濃條件，則對(duì)四個(gè)缸同時(shí) 進(jìn)行加濃輸出。圖2是本發(fā)明在過渡工況控制中實(shí)現(xiàn)的流程圖；從圖中可以看出，過渡工況判斷及 模式選擇，包括進(jìn)氣壓力預(yù)估、加濃脈寬計(jì)算、過渡工況閉環(huán)控制，經(jīng)過以上步驟后對(duì) 過渡工況是否結(jié)束進(jìn)行判斷，如結(jié)束進(jìn)入其它工況控制，否則重新回到過渡工況判斷及 模式選擇步驟。圖3是進(jìn)氣壓力預(yù)估方法的實(shí)現(xiàn)曲線；圖中mappredicted是預(yù)估的進(jìn)氣管壓力， realmap是實(shí)際采樣的進(jìn)氣管壓力，rpm是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?？梢娫谶M(jìn)氣管壓力急速變化的時(shí) 候，通過預(yù)估進(jìn)氣管壓力可以解決壓力測(cè)量滯后的問題。本發(fā)明所基于的硬件系統(tǒng)包括曲軸位置傳感器、進(jìn)氣管壓力傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫傳 感器、進(jìn)氣溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、氧傳感器、第一噴油器、第二噴油器、第 三噴油器、第四噴油器、燃油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元。同步和異步加濃方法的實(shí)現(xiàn)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元監(jiān)測(cè)節(jié)氣門位置傳感器的信號(hào)。同步加濃是 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)相位進(jìn)行的，因此發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門關(guān)閉以后輸出噴油脈 寬時(shí)計(jì)算節(jié)氣門位置的變化，節(jié)氣門位置信號(hào)存儲(chǔ)最近16個(gè)主循環(huán)的信號(hào)采樣值，根據(jù) 這些值計(jì)算當(dāng)前節(jié)氣門的變化速度，同時(shí)采樣進(jìn)氣管壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。當(dāng)節(jié)氣門 變化超過預(yù)設(shè)的閾值時(shí)(此閾值根據(jù)駕駛性在整車標(biāo)定時(shí)進(jìn)行標(biāo)定)，進(jìn)行加濃量的計(jì) 算。加濃量的大小根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣管壓力、當(dāng)前水溫、節(jié)氣門變化速率、發(fā)動(dòng)機(jī) 當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間等參數(shù)來計(jì)算。例如發(fā)動(dòng)機(jī)一缸壓縮上止點(diǎn)對(duì)應(yīng)的曲軸位置信號(hào)為第20 齒，控制系統(tǒng)在第7齒，即一缸進(jìn)氣行程將要開始的時(shí)候，計(jì)算同步的加濃量。在此之 前的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，每8毫秒計(jì)算一次節(jié)氣門的變化量，即當(dāng)前節(jié)氣門位置采樣值 realtps與8毫秒前的節(jié)氣門位置采樣值old—realtps的差，將這些差值進(jìn)行累加。該 值在上一個(gè)同步加濃量輸出完成時(shí)清零。在第7齒時(shí)，判斷這個(gè)節(jié)氣門變化值是否超過 預(yù)設(shè)的閾值，此閾值在整車標(biāo)定時(shí)進(jìn)行標(biāo)定，其典型值為0.05V。如果節(jié)氣門變化超過 這個(gè)閾值，即輸出同步加濃脈寬。同步加濃脈寬計(jì)算為tpsae= TPSAEGAINXdeltatpsXNl XN2其中TPSAEGAIN為標(biāo)定變量，根據(jù)整車排放和駕駛性進(jìn)行標(biāo)定，典型值為7000; deltatps為節(jié)氣門變化值；Nl為標(biāo)定的修正量，根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)水溫和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 査表確定，典型值為l，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫越低、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間越短這個(gè)值越大；N2為標(biāo)定修正量， 根據(jù)當(dāng)前節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速來確定，典型值為0.4,節(jié)氣門開度越大、轉(zhuǎn)速越高，這個(gè)值 越小。異步加濃是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元的運(yùn)算周期來進(jìn)行的。控制單元的運(yùn)算周期約 為8毫秒，每一個(gè)運(yùn)算周期中都進(jìn)行節(jié)氣門信號(hào)的監(jiān)測(cè)，同時(shí)記錄最近16個(gè)周期的信號(hào)。 如果當(dāng)前的節(jié)氣門信號(hào)與最近15個(gè)周期中的任何一個(gè)節(jié)氣門信號(hào)之間的差大于預(yù)設(shè)的 閾值時(shí)，(此閾值根據(jù)駕駛性在整車標(biāo)定時(shí)進(jìn)行標(biāo)定，其典型值為0.07V)，即立刻進(jìn)行 異步加濃量的計(jì)算。異步加濃脈寬計(jì)算為tpsae=basetpsae XNl XN2 XN3其中，basetpsae為標(biāo)定量，根據(jù)節(jié)氣門的變化大小査表得到，典型值為120，節(jié)氣 門變化越大，這個(gè)值越大；Nl為標(biāo)定的修正量，根據(jù)當(dāng)前水溫修正，典型值為IO,水溫 越低這個(gè)值越大；N2為標(biāo)定的修正量，根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)速修正，典型值為l，轉(zhuǎn)速越高這個(gè)值 越??；N3為標(biāo)定的修正量，根據(jù)電瓶電壓修正，典型值為l,電瓶電壓越低這個(gè)值越大。 計(jì)算出異步加濃量后，立刻輸出異步加濃脈寬，不管此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的工作相位如何， 四個(gè)缸同時(shí)輸出異步加濃脈寬。在進(jìn)行加濃計(jì)算和輸出時(shí)，本發(fā)明綜合這兩種加濃方式。在主循環(huán)中計(jì)算異步加濃 量，如果此前沒有滿足輸出同步加濃脈寬的條件，則在同步加濃還沒有來得及起作用的 時(shí)候，立刻進(jìn)行異步加濃，彌補(bǔ)同步加濃響應(yīng)速度較慢的缺點(diǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)到輸 出同步加濃脈寬的相位時(shí)，對(duì)應(yīng)的汽缸立即采用同步加濃，暫停異步加濃。這樣即可充 分利用同步加濃準(zhǔn)確性高，異步加濃實(shí)時(shí)性好的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)氣壓力預(yù)估的實(shí)現(xiàn)；發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元采集進(jìn)氣管壓力信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。采集 到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)后，將當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與此前4個(gè)主循環(huán)記錄的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。逐一 計(jì)算轉(zhuǎn)速變化量，并判斷轉(zhuǎn)速是在增加還是減小。每個(gè)主循環(huán)間的轉(zhuǎn)速變化速度即為 (rpm-last—rpm)。根據(jù)這連續(xù)4個(gè)主循環(huán)采集的轉(zhuǎn)速變化速度，估算出燃油輸出時(shí)的發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速rpm—p=rpm+n*(rpm-last—rpm)。其中n是估算的系數(shù)，其典型值為1.2。同時(shí)，控 制系統(tǒng)在每個(gè)主循環(huán)中都采集節(jié)氣門位置信號(hào)。在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)標(biāo)定的時(shí)候，根據(jù)每 個(gè)工況點(diǎn)的轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣管壓力和節(jié)氣門開度做出一個(gè)節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣管壓 力表?？刂葡到y(tǒng)在瞬態(tài)控制時(shí)根據(jù)采集到的節(jié)氣門開度信號(hào)，以及估算的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速， 査表估算出燃油輸出時(shí)的進(jìn)氣管壓力map一p二f(tpspercent, rpm一p)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元在每個(gè)主循環(huán)中都采集節(jié)氣門位置信號(hào)，計(jì)算節(jié)氣門變化速度。計(jì)算方法與異步加濃的節(jié) 氣門變化速度判斷相同。如果變化速度超過設(shè)定的閾值(此閾值在整車標(biāo)定時(shí)根據(jù)駕駛 性標(biāo)定，典型值為0.0SV)，即在燃油量的計(jì)算中采用預(yù)估的進(jìn)氣管壓力進(jìn)行，從而減少 噴油脈寬的計(jì)算誤差，彌補(bǔ)速度密度式空氣密度計(jì)算方法的響應(yīng)滯后的問題。 過渡工況閉環(huán)控制的實(shí)現(xiàn)；在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，穩(wěn)定工況的閉環(huán)控制通過氧傳感器的反饋信號(hào)對(duì)穩(wěn)定工況的基本 噴油脈寬進(jìn)行閉環(huán)修正。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元監(jiān)測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入過渡工況時(shí)，進(jìn)行相 應(yīng)的加濃或減稀操作。這時(shí)控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速、排氣口與氧傳感器之間的距 離，計(jì)算燃油從輸出到氧傳感器能反映出這個(gè)變化的時(shí)間延遲T一delay，以及過渡工況持 續(xù)的時(shí)間Tjransient (該時(shí)間以節(jié)氣門的變化速度來判斷，在加濃工況以出現(xiàn)加濃工況 為認(rèn)定過渡工況持續(xù)時(shí)間的依據(jù))。根據(jù)這個(gè)計(jì)算出的時(shí)間延遲和持續(xù)時(shí)間，控制單元調(diào) 整氧傳感器的采樣頻率，將采樣頻率提高一倍，及時(shí)進(jìn)行信號(hào)處理，在這段時(shí)間內(nèi)進(jìn)入 過渡工況空燃比閉環(huán)控制模式。在過渡工況空燃比閉環(huán)控制中，采用積分控制，如果發(fā) 動(dòng)機(jī)在T一transient這段時(shí)間內(nèi)持續(xù)偏濃，則說明加濃量偏大，或者減稀量偏小，光靠穩(wěn) 態(tài)空燃比修正量不足以使空燃比快速回到理論空燃比，此時(shí)就需要將過渡工況積分項(xiàng)減 小。反之，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在T一transient時(shí)間內(nèi)持續(xù)偏稀，則說明加濃量偏小，或者減稀量 偏大，光靠穩(wěn)態(tài)空燃比修正量不足以使空燃比快速回到理論空燃比，此時(shí)就需要將過渡 工況積分項(xiàng)加大。控制單元根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷將發(fā)動(dòng)機(jī)工況分成20個(gè)學(xué)習(xí)單元，用 來記錄不同工況下的過渡工況積分項(xiàng)。這樣在以后進(jìn)入同樣的工況時(shí)，就能根據(jù)調(diào)整后 的值輸出加濃量或者減稀量，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)過渡工況的空燃比更接近理論空燃比。圖4是使用新方法前的排放試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線，圖5是使用新方法前其中一個(gè)加速工況 的排放數(shù)據(jù)。圖6是使用新方法后的排放試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線，圖7是使用新方法后其中一個(gè) 加速工況的排放數(shù)據(jù)；可以看出過渡工況排放值有比較明顯的下降。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方 案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是， 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫 離發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法包括電控汽油機(jī)過渡工況的同步和異步加濃控制，進(jìn)氣壓力預(yù)估方法和過渡工況閉環(huán)控制；其特征在于所述過渡工況中包括以下步驟同步和異步加濃控制步驟；進(jìn)氣壓力預(yù)估步驟；過渡工況閉環(huán)控制步驟。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法其特征在于所述 的過渡工況開始階段采用同步和異步加濃相結(jié)合的方法進(jìn)行加濃量控制。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法其特征在于所述 的過渡工況加濃脈寬計(jì)算階段采用進(jìn)氣壓力預(yù)估方法實(shí)現(xiàn)加濃量的計(jì)算。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法其特征在于所述 的過渡工況后續(xù)階段通過過渡工況閉環(huán)控制方法實(shí)現(xiàn)空燃比的閉環(huán)控制。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法其特征在于所述 的同步加濃脈寬階段的計(jì)算公式為tpsae= TPSAEGAINXdeltatpsXNl XN2 其中TPSAEGAIN為標(biāo)定變量，典型值為7000; deltatps為節(jié)氣門變化值；Nl為標(biāo) 定的修正量，典型值為l; N2為標(biāo)定的修正量，典型值為0.4。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法其特征在于所述的異步加濃脈寬階段的計(jì)算公式為tpsae=basetpsae X Nl XN2 X N3 其中，basetpsae為標(biāo)定量，典型值為120; Nl為標(biāo)定的修正量，典型值為10; N2 為標(biāo)定的修正量，典型值為l; N3為標(biāo)定的修正量，典型值為l。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法其特征在于所述 的進(jìn)氣壓力預(yù)估步驟；包括確定閥值；當(dāng)節(jié)氣門變化速度超過確定的閾值時(shí)，根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化趨勢(shì)和系統(tǒng)延遲預(yù) 估一個(gè)噴油輸出時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；上述控制過程根據(jù)節(jié)氣門開度預(yù)估一個(gè)當(dāng)前節(jié)氣門幵度和預(yù)估的轉(zhuǎn)速下實(shí)際進(jìn)入汽 缸的進(jìn)氣管壓力；將這個(gè)壓力信號(hào)引入到噴油量中計(jì)算出噴油脈寬并輸出。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法其特征在于所述的過渡工況閉環(huán)控制步驟；包括根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速、排氣口與氧傳感器之間的距離，計(jì)算燃油從輸出到氧傳感器 能反映出這個(gè)變化的時(shí)間延遲T一delay，以及過渡工況持續(xù)的時(shí)間T_transient;調(diào)整氧傳感器的采樣頻率，將采樣頻率提高至少一倍，進(jìn)行信號(hào)處理，進(jìn)入過渡工 況空燃比閉環(huán)控制模式；采用積分控制，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在Tjransient這段時(shí)間內(nèi)持續(xù)偏濃，將過渡工況積分項(xiàng) 減??；發(fā)動(dòng)機(jī)在Tjransient時(shí)間內(nèi)持續(xù)偏稀，將過渡工況積分項(xiàng)加大。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電控汽油機(jī)瞬態(tài)工況空燃比控制方法包括電控汽油機(jī)過渡工況的同步和異步加濃控制，進(jìn)氣壓力預(yù)估方法和過渡工況閉環(huán)控制；所述過渡工況中包括同步和異步加濃控制步驟；進(jìn)氣壓力預(yù)估步驟；過渡工況閉環(huán)控制步驟。整個(gè)過渡工況空燃比控制過程中這三個(gè)方法的共同特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了空燃比的精確控制。根據(jù)不同工況自動(dòng)選擇加濃模式，最大限度的保證加速過程的響應(yīng)速度和加速過程空燃比的控制精度。在瞬態(tài)過渡工況中充分利用氧傳感器信號(hào)，最大限度的修正加濃或減稀的誤差，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性。
文檔編號(hào)F02D41/14GK101324208SQ20081008511
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者梁宏偉 申請(qǐng)人:江蘇匯動(dòng)汽車電子有限公司