[發(fā)明專利]多缸發(fā)動(dòng)機(jī)基于氧傳感器的單缸空燃比閉環(huán)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011092777.7
• 申請(qǐng)日: 2020-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112253321B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春嬌;張凡武;鄭建波;秦龍;周欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東風(fēng)汽車集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): F02D41/14
• 分類號(hào): F02D41/14;F02D41/30;F02D41/00
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

本發(fā)明公開(kāi)一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)基于氧傳感器的單缸空燃比閉環(huán)控制方法。它是確定進(jìn)入單缸空燃比閉環(huán)控制后：判斷各氣缸第一運(yùn)行狀態(tài)，在各氣缸相同的第一運(yùn)行狀態(tài)下，氧傳感器分別進(jìn)行采樣，將采樣數(shù)據(jù)組分別轉(zhuǎn)化為各氣缸實(shí)時(shí)空燃比；確定各氣缸第二運(yùn)行狀態(tài)，將各氣缸實(shí)時(shí)空燃比與目標(biāo)空燃比比較，計(jì)算確定各氣缸的閉環(huán)修正系數(shù)，對(duì)各氣缸的基本噴油量進(jìn)行修正，確定各氣缸的噴油量。本發(fā)明采用氧傳感器特定的采樣時(shí)刻進(jìn)行采樣，充分考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)工況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸空燃比的影響，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，同時(shí)兼顧穩(wěn)態(tài)影響，避免瞬態(tài)工況過(guò)渡調(diào)節(jié)修正。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了單缸空燃比閉環(huán)控制，改善各缸空燃比控制不均勻性，降低排放，提高功率扭矩，降低油耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)，具體涉及一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量的控制技術(shù)，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)多缸空燃比閉環(huán)控制體系下的單缸空燃比閉環(huán)控制技術(shù)。

背景技術(shù)

空燃比是發(fā)動(dòng)機(jī)控制的重要參數(shù)，而由于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管設(shè)計(jì)或者 EGR進(jìn)氣不均勻性導(dǎo)致的充氣效率差異，噴油嘴硬件差異都會(huì)導(dǎo)致各缸空燃比的差異。各缸空燃比的差異性會(huì)增加排放及油耗。

現(xiàn)有控制方法是通過(guò)開(kāi)環(huán)控制補(bǔ)償各缸空燃比的差異，而這種方法如果發(fā)動(dòng)機(jī)本體差異比較造成排放和優(yōu)化的惡化，不能解決各缸空燃比差異性問(wèn)題。

在實(shí)現(xiàn)對(duì)單缸噴流量的控制的現(xiàn)有技術(shù)包括CN202010574245.0一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法、系統(tǒng)及車輛，該專利申請(qǐng)實(shí)際解決的技術(shù)問(wèn)題是利用單缸噴流量的控制，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的壓力均衡性較好。其方案是根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的工況(負(fù)荷工況時(shí)先獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以及進(jìn)氣量)利用查表的方式發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的噴油修正系數(shù)，進(jìn)而對(duì)基礎(chǔ)噴油脈寬(基礎(chǔ)噴油量)進(jìn)行修正，以使發(fā)動(dòng)機(jī)各缸均達(dá)到預(yù)設(shè)的目標(biāo)過(guò)量空氣系數(shù)。其實(shí)質(zhì)是解決減小發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)問(wèn)題，不適用于直接解決發(fā)動(dòng)機(jī)排放問(wèn)題。另外，由于是查表獲取個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸的噴油修正系數(shù)，因此，前期開(kāi)發(fā)時(shí)的試驗(yàn)測(cè)試工作量大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種解決發(fā)動(dòng)機(jī)排放問(wèn)題的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)基于氧傳感器的單缸空燃比閉環(huán)控制方法，在發(fā)動(dòng)機(jī)特定的工況下，實(shí)現(xiàn)單缸空燃比閉環(huán)控制方法，改善了各缸不均勻性，降低排放，提高功率扭矩，降低油耗。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：多缸發(fā)動(dòng)機(jī)基于氧傳感器的單缸空燃比閉環(huán)控制方法，確定進(jìn)入單缸空燃比閉環(huán)控制后，單缸空燃比閉環(huán)控制方法包括：

判斷各氣缸第一運(yùn)行狀態(tài)，在各氣缸相同的第一運(yùn)行狀態(tài)下，氧傳感器分別進(jìn)行采樣，將采樣數(shù)據(jù)組分別轉(zhuǎn)化為各氣缸實(shí)時(shí)空燃比；確定各氣缸第二運(yùn)行狀態(tài)，將各氣缸實(shí)時(shí)空燃比與目標(biāo)空燃比比較，確定各氣缸的修正系數(shù)，利用修正系數(shù)對(duì)各氣缸的基本噴油量進(jìn)行修正，得到各缸的噴油量。

上述各氣缸第一運(yùn)行狀態(tài)，各氣缸第二運(yùn)行狀態(tài)指的是氣缸的沖程運(yùn)行狀態(tài)。

發(fā)動(dòng)機(jī)缸的運(yùn)行狀態(tài)包括進(jìn)氣、壓縮、燃燒、排氣四沖程，本發(fā)明通過(guò)在確定的某個(gè)沖程狀態(tài)下氧傳感器進(jìn)行采樣，并在確定的某個(gè)沖程狀態(tài)將實(shí)時(shí)空燃比分配到各自的氣缸，對(duì)單缸的空燃比進(jìn)行閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)單缸空燃比的精準(zhǔn)的控制。

進(jìn)一步的技術(shù)特征是：氣缸第一運(yùn)行狀態(tài)包括氣缸的排氣沖程，氣缸第二運(yùn)行狀態(tài)包括氣缸的排氣沖程。

在排氣沖程進(jìn)行采樣，并在排氣沖程計(jì)算賦值噴油量，一方面保證采樣時(shí)刻的狀態(tài)和賦值時(shí)刻的狀態(tài)空燃比數(shù)據(jù)的真實(shí)準(zhǔn)確，另一方面保證該數(shù)據(jù)作為下一循環(huán)控制的時(shí)效性及準(zhǔn)確性，提高控制精度。

進(jìn)一步的技術(shù)特征是：氧傳感器進(jìn)行采樣的時(shí)刻設(shè)定在排氣沖程的前段行程中。

排氣沖程的前段沖程指的是：排氣沖程開(kāi)始至排氣沖程行程的一半的行程距離；可采用曲軸運(yùn)行的角度標(biāo)定。

進(jìn)一步的技術(shù)特征是：氣缸第一運(yùn)行狀態(tài)的排氣沖程和氣缸第二運(yùn)行狀態(tài)的排氣沖程處于同一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中。對(duì)于上述可替換的技術(shù)方案包括但不限于是在同一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中，非排氣沖程的其他沖程狀態(tài)進(jìn)行采樣。