[發明專利]一種混合動力發動機的空燃比控制系統及方法

有效

• 申請號: 202010560983.X
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111828191B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 樓狄明;施雅風;房亮
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

本發明涉及一種混合動力發動機的空燃比控制系統，包括：扭矩協調計算模塊，將混合動力控制單元的目標有效扭矩轉化為目標指示扭矩；扭矩估計模塊，根據發動機的運行狀態得到估計指示扭矩；空燃比反饋控制模塊，通過扭矩估計模塊的估計指示扭矩與扭矩協調計算模塊的目標指示扭矩之間的差值產生反饋修正因子；空燃比前饋控制模塊，根據標定參數和發動機轉速將扭矩協調計算模塊的目標指示扭矩轉化為空燃比前饋控制信號，空燃比前饋控制信號經空燃比反饋控制模塊的反饋修正因子修正后得到目標空燃比，目標空燃比作用于發動機，實現空燃比控制。與現有技術相比，可以使發動機快速響應并滿足混合動力控制單元的轉矩跟隨性要求。

技術領域

本發明涉及汽車電子控制領域，尤其是涉及一種混合動力發動機的空燃比控制系統及方法。

背景技術

混合動力發動機由于為了滿足三元催化器的工作條件，需使發動機空燃比控制在當量空燃比附近，因此噴油系統的循環噴油量是由循環進氣質量、空燃比、Lambda傳感器反饋值共同決定。

混合動力發動機的扭矩需求來自于混合動力控制單元(Hybrid Control Unit,HCU)。在行車穩態過程，HCU根據能量管理策略，分配各驅動源扭矩；在模式切換以及換擋過程，HCU將協調控制各驅動源的扭矩輸出，達到模式的平順過渡和無動力中斷換擋。

本發明主要針對空燃比的控制，影響預混合點燃式發動機空燃比不是當量空燃比的因素主要如下：

1.高負荷工況下，排氣溫度高于后處理系統溫度限值，為滿足動力性要求，通常加濃混合氣來降低排氣溫度；

2.急加速工況，需要盡可能消耗缸內氧氣，因此需要加濃混合氣；

3.松油門滑行工況，一般采用斷油方式；

4.GPF(汽油機顆粒捕集器)再生工況，排氣中需要一定的氧氣，用于GPF中沉積顆粒物的被動再生。

不考慮限值排氣溫度、GPF再生等工況需求，混合動力發動機不會出現滑行斷油的工況，因此只考慮急加速和急減速工況下的空燃比控制需求。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種混合動力發動機的空燃比控制系統及方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種混合動力發動機的空燃比控制系統，包括：

扭矩協調計算模塊，將混合動力控制單元的目標有效扭矩轉化為目標指示扭矩；

扭矩估計模塊，根據發動機的運行狀態得到估計指示扭矩；

空燃比反饋控制模塊，通過扭矩估計模塊的估計指示扭矩與扭矩協調計算模塊的目標指示扭矩之間的差值產生反饋修正因子；

空燃比前饋控制模塊，根據標定參數和發動機轉速將扭矩協調計算模塊的目標指示扭矩轉化為空燃比前饋控制信號，空燃比前饋控制信號經空燃比反饋控制模塊的反饋修正因子修正后得到目標空燃比，目標空燃比作用于發動機，實現空燃比控制。

所述的扭矩協調計算模塊將扭矩估計模塊的估計指示扭矩轉化為估計有效扭矩，估計有效扭矩經混合動力控制單元產生電機扭矩控制信號。

所述扭矩協調計算模塊將混合動力控制單元的目標有效扭矩轉T_目標有效化為目標指示扭矩T_目標指示的過程為：

T_目標指示＝T_目標有效+T_摩擦+T_附件

其中，T_摩擦為發動機機械摩擦扭矩，T_附件為附件消耗扭矩。