[發(fā)明專利]一種發(fā)動機(jī)機(jī)油溫度的控制計(jì)算方法

有效

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• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104933226B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李根深;儲道五
• 申請（專利權(quán)）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 張巧嬋

本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)機(jī)油溫度的控制計(jì)算方法，包括初值計(jì)算步驟、終值計(jì)算步驟、濾波時(shí)間常數(shù)計(jì)算步驟和濾波功能實(shí)現(xiàn)步驟，從而設(shè)計(jì)出一種算法，經(jīng)過實(shí)車測試和標(biāo)定，可以準(zhǔn)確的計(jì)算出機(jī)油溫度。可以提高發(fā)動機(jī)控制精度的同時(shí)節(jié)省整車成本。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出各工況下的機(jī)油溫度，完全滿足系統(tǒng)需求。這樣既可以降低成本，又可以保證發(fā)動機(jī)的排放和油耗性能，減少售后抱怨。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機(jī)系統(tǒng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種模擬計(jì)算發(fā)動機(jī)機(jī)油溫度的控制算法。

背景技術(shù)

隨著環(huán)境的不斷惡化以及資源的匱乏，對汽車領(lǐng)域的排放和油耗法規(guī)也越來越嚴(yán)格。因此對汽車發(fā)動機(jī)的開發(fā)以及控制也變得越來越嚴(yán)格和細(xì)致。VVT控制器能非常有效的降低油耗，優(yōu)化排放，提高扭矩，在目前的汽油發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，基本成為標(biāo)配。機(jī)油壓力超過閥值是VVT控制開啟的必要條件之一，通常的電控系統(tǒng)都是通過機(jī)油溫度來表征機(jī)油黏度和機(jī)油壓力，只有當(dāng)機(jī)油溫度達(dá)到一定的值，VVT控制器才能正常進(jìn)行工作。如果VVT控制器開啟過早，會影響發(fā)動機(jī)燃燒的穩(wěn)定性和冷機(jī)排放；如果開啟過晚，則會導(dǎo)致油耗和排放升高。因此機(jī)油溫度的計(jì)算就顯得非常關(guān)鍵。

在傳統(tǒng)的電控系統(tǒng)中，機(jī)油溫度的計(jì)算一般采用以下方式：

1、增加機(jī)油溫度傳感器，可以準(zhǔn)確的檢測到機(jī)油溫度；

2、機(jī)油溫度直接用水溫表示；

上述兩種傳統(tǒng)的機(jī)油溫度計(jì)算方式都有一定的局限性：

方式一，成本高，為了VVT的工作特別增加一個傳感器會增加成本，對于競爭激烈的汽車市場而言，這樣的成本是非常有必要節(jié)省的。

方式二，偏差大。機(jī)油和發(fā)動機(jī)冷卻液特性不一致，比熱容也不一樣，實(shí)際油溫和水溫兩者之間是有差距的，如果用水溫表征機(jī)油溫度，就會導(dǎo)致VVT過早開啟或者過晚開啟。如果開啟過早，會導(dǎo)致VVT執(zhí)行器控制偏差大，從而使發(fā)動機(jī)燃燒不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速抖動大，排放超標(biāo)，客戶抱怨；如果VVT開啟過晚，則會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)低速扭矩小，油耗變高，性能變差。

針對傳統(tǒng)機(jī)油溫度計(jì)算上的一些局限性，結(jié)合多年來對電控系統(tǒng)的研究，特發(fā)明一種模擬計(jì)算機(jī)油溫度的控制算法，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出各工況下的機(jī)油溫度，完全滿足系統(tǒng)需求。這樣既可以降低成本，又可以保證發(fā)動機(jī) 的排放和油耗性能，減少售后抱怨。

發(fā)明內(nèi)容

本文中使用的變量如下：

Toil：實(shí)時(shí)機(jī)油溫度 Toil_ini：初始機(jī)油溫度值

k：采樣頻率(本發(fā)明中即為ECU軟件代碼的計(jì)算頻率)

Toil_max：最終機(jī)油溫度值 Tk：濾波時(shí)間常數(shù)

經(jīng)過長時(shí)間對機(jī)油溫度變化的觀察，機(jī)油溫度跟發(fā)動機(jī)的起始水溫，進(jìn)氣溫度，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，負(fù)荷(即充氣效率)等關(guān)聯(lián)性很大，結(jié)合多年來在EMS(發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng))方面的策略開發(fā)以及標(biāo)定經(jīng)驗(yàn)，從而設(shè)計(jì)出一種算法，經(jīng)過實(shí)車測試和標(biāo)定，可以準(zhǔn)確的計(jì)算出機(jī)油溫度。可以提高發(fā)動機(jī)控制精度的同時(shí)節(jié)省整車成本。

具體技術(shù)方案如下：

一種發(fā)動機(jī)機(jī)油溫度的控制計(jì)算方法，其特征在于包括初值計(jì)算步驟、終值計(jì)算步驟、濾波時(shí)間常數(shù)計(jì)算步驟和濾波功能實(shí)現(xiàn)步驟。

所述初值計(jì)算步驟為在發(fā)動機(jī)啟動時(shí)，測量水溫和進(jìn)氣溫度的差值，采集多組發(fā)動機(jī)的停機(jī)時(shí)間和停機(jī)機(jī)油溫度數(shù)據(jù)，標(biāo)定起動工況下的初始機(jī)油溫度。

所述終值計(jì)算為計(jì)算固定工況下機(jī)油溫度所能達(dá)到的最大值。

所述濾波時(shí)間常數(shù)計(jì)算步驟為對機(jī)油溫度變化率的計(jì)算。

所述濾波功能實(shí)現(xiàn)步驟為將前三個步驟的計(jì)算值帶入通過數(shù)學(xué)建模得到的實(shí)時(shí)機(jī)油溫度公式中計(jì)算實(shí)時(shí)機(jī)油溫度值的步驟。