[發(fā)明專利]一種基于指示轉(zhuǎn)矩的質(zhì)調(diào)節(jié)式發(fā)動機起動控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410401131.0
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104295387A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 林學東;李闖;韓曉梅;李德剛;李子競;史乃晨
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學
• 主分類號: F02D41/06
• 分類號: F02D41/06;F02D41/30
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃燒發(fā)動機的控制，具體涉及基于需求指示轉(zhuǎn)矩并且起動時間可控制的質(zhì)調(diào)節(jié)式發(fā)動機的起動過程燃料噴射方式的控制策略

背景技術(shù)

對于質(zhì)調(diào)節(jié)式發(fā)動機的起動過程中燃料噴射方式的控制，是通過相對進入氣缸的空氣量供給最佳燃料噴射量，使其在氣缸內(nèi)形成混合氣并燃燒，推動活塞做功，克服發(fā)動機內(nèi)部阻力，驅(qū)動曲軸轉(zhuǎn)動，使發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到預期的目標值。

是否正常起動以及起動過程中發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化與設定的燃料噴射量及其噴射方式直接相關(guān)。通常起動過程的燃油噴射量是通過發(fā)動機臺架標定試驗來確定的。由于起動過程控制策略不同，起動噴射量以及噴射方式有很大區(qū)別。如果燃料噴射量過小，噴射方式不合理，就不能完成正常的起動過程；否則燃料噴射量過多不僅燃料消耗量增加，不利于節(jié)能，而且造成碳氫、一氧化碳以及微粒等排放量增加。因此，根據(jù)起動工況的具體條件，設定合理的燃料噴射量且采用合理的噴射方式，不僅可以有效控制起動時間，而且還能有效控制起動過程的碳氫、一氧化碳以及微粒排放，以適應不斷嚴格的車用發(fā)動機節(jié)能減排要求。

起動環(huán)境條件比較復雜，由于冷卻液溫度、噴射提前角、噴射壓力、燃料噴射方式的不同，發(fā)動機指示效率差別較大，而且完成起動過程所需的燃料噴射量也不同。傳統(tǒng)的起動控制方法，為了保證可靠起動，通常根據(jù)起動狀態(tài)只簡單地補償一定的燃油噴射量，難以實現(xiàn)起動過程燃料噴射量的精確控制，因此直接影響發(fā)動機的起動性。隨著汽車低碳化的發(fā)展，為完善車用發(fā)動機的起動性能，一種完善的起動控制策略是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的難以實現(xiàn)發(fā)動機起動過程燃料噴射量的精確控制而影響發(fā)動機起動性的問題，提供了一種基于需求指示轉(zhuǎn)矩和指示效率的起動燃料噴射量的控制方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于指示轉(zhuǎn)矩的質(zhì)調(diào)節(jié)式發(fā)動機起動控制方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、通過實驗獲取發(fā)動機不同曲軸轉(zhuǎn)速n_crank及冷卻液溫度T_w下的起動拖動轉(zhuǎn)矩Trq_d；根據(jù)發(fā)動機起動時的曲軸轉(zhuǎn)速n_crank和冷卻液溫度T_w確定起動拖動轉(zhuǎn)矩Trq_d；

步驟二、根據(jù)發(fā)動機的起動控制要求，確定起動過程的目標角加速度函數(shù)β₀(t)，基于起動過程的目標角加速度β₀，計算加速阻力矩Trq_I，實現(xiàn)對起動過程中發(fā)動機轉(zhuǎn)速和起動時間的控制。

步驟三、根據(jù)發(fā)動機實際曲軸轉(zhuǎn)速n_crank的變化計算發(fā)動機實際角加速度β，由發(fā)動機實際角加速度β與目標角加速度β₀的偏差確定補償轉(zhuǎn)矩Trq_c；實際角加速度β與目標角加速度β₀的偏差為正，補償轉(zhuǎn)矩減小，偏差為負，則補償轉(zhuǎn)矩增加。

步驟四、將起動拖動轉(zhuǎn)矩Trq_d、加速阻力矩Trq_I和補償轉(zhuǎn)矩Trq_c相加得到起動需求的指示轉(zhuǎn)矩Trq_i，即Trq_i＝Trq_d+Trq_I+Trq_c；

步驟五、根據(jù)指示效率將需求指示轉(zhuǎn)矩Trq_i轉(zhuǎn)換為燃料噴射量q，燃料噴射量q由基礎(chǔ)燃料噴射量q₀和燃料噴射修正量△q兩部分組成：

進一步的技術(shù)方案如下：

步驟二的具體過程為：

a.根據(jù)起動時間的要求設定的預期起動時間t₀，根據(jù)起動電機和發(fā)動機特性設定起動開始噴射轉(zhuǎn)速n₁、起動過程完成轉(zhuǎn)速n₂；獲得目標發(fā)動機的轉(zhuǎn)動慣量I。