一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统，包括一用于采集喷油器喷油脉宽的脉宽采集单元、一用于采集喷油结束到排气门打开的开门时间采集单元、一用于采集废气在排气管中传播时间的传播时间采集单元、一用于采集废气充满整个排气管的时间的充满时间采集单元以及一处理单元。所述处理单元根据前述的4个采集单元所采集的时间计算前馈参数。本发明专利技术采集当前汽油发动机当前的真实数据，实时计算汽油发动机的前馈参数，从而使发动机控制器做出最适合当前工况的指令。

【技术实现步骤摘要】
一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统及方法
本专利技术涉及汽车控制领域，尤其涉及一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统及方法。
技术介绍
采用燃油发动机的汽车需要对其中的油路进行闭环控制，以保证汽油充分燃烧以及三元催化器的正常工作。一般根据安装在排气管上的氧传感器确定过量空气系数，再由车载计算机(或称发动机控制器)计算实际过量空气系数与氧传感器处目标过量空气系数的差值，从而根据该差值调整喷油器的喷油量，使实际空燃比保持在目标空燃比附近。由于氧传感器安装在排气管上，从喷油量变化到氧传感器感知需要一定的时间，这一时间称为前馈参数。获得准确的前馈参数是燃油汽车油路闭环控制的前提。目前确定前馈参数的方法需要使用转毂试验台。具体的步骤是，令整车按不同工况运行在转毂试验台上，控制目标空燃比在一定范围内产生阶跃式的变化，同时记录氧传感器实测信号，然后利用数据处理软件得到各工况下的前馈参数。该前馈参数存入车载计算机(或称发动机控制器)中，作为油路闭环控制时的一项标准参数参与喷油量的调整。然而该方法不仅在测定前馈参数时需要耗费大量人力物力，而且得到的前馈参数是基于数学模型确定的一组统一的、不变的参数。但事实上，每一个车型、每一辆单车在每一次行驶时的前馈参数并不完全一致，这导致需要人工不断调整，因而效率和准确性都不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统及计算方法，用于实时计算所述前馈参数，并根据该参数实时调整发动机的喷油量，从而使喷油量始终适合发动机当前的工况。本专利技术首先提供了一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统，包括：采集喷油器喷油脉宽的脉宽采集单元；采集喷油结束到排气门打开的开门时间采集单元；采集废气在排气管中传播时间的传播时间采集单元；采集废气充满整个排气管的时间的充满时间采集单元；以及一处理单元，所述处理单元根据所述脉宽采集单元、开门时间采集单元、传播时间采集单元及充满时间采集单元所采集的脉宽、开门时间、传播时间和充满时间计算前馈参数。上述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统中，所述前馈参数为所述脉宽、所述开门时间、所述传播时间和所述充满时间的和。上述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统中，所述开门时间采集单元包括提前喷射时间采集子单元和做功行程时间采集子单元。上述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统中，所述提前喷射时间采集子单元获取喷油器开始喷油到点火线圈成功点火之间的时间。上述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统中，所述做功行程时间采集子单元获取点火线圈点火成功到排气门打开的时间。上述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统中，所述传播时间采集单元获取废气进入废气管的时间。上述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统中，所述充满时间采集单元获取所述废气充满整个排气管的时间。本专利技术还提供了一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算方法，包括如下步骤：S1、采集喷油器的喷油脉宽t1；S2、采集喷油结束到排气门打开的开门时间t2；S3、采集废气在排气管中的传播时间t3；S4、采集废气充满整个排气管的充满时间τ；S5、计算前馈参数X，所述前馈参数X等于所述喷油脉宽t1、所述开门时间t2、所述传播时间t3和所述充满时间τ的和。上述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算方法，其中，步骤S2中，所述开门时间t2包括提前喷射时间t21和做功行程时间t22。上述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算方法，其中，所述做功行程时间t22根据当前车速及车轮转过的角度确定。上述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算方法，其中，排气管中设有氧传感器感，所述传播时间t3通过废气传播速度和所述排气门到所述氧传感器感之间的排气管体积计算得出。上述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算方法，其中，所述充满时间τ通过排气管容积系数和废气的排气流量确定，或者通过排气管中所设的氧传感器获得。本专利技术还提供一种发动机控制方法，所述控制方法根据前述的前馈参数计算方法，实时计算所述前馈参数，并将所述前馈参数发送至发动机控制器，以实时控制汽油发动机的喷油量。本专利技术还提供一种发动机控制器，所述控制器包括前述的参数计算系统或利用前述的参数计算方法所获取的前馈参数实时调整汽油发动机的喷油量。现有技术是在大量实验和统计学的基础上，对同一车型得出统一的前馈参数。而本专利技术的技术方案是实时计算前馈参数，并将该前馈参数应用于发动机喷油量的控制中，具有实时性的特点，能够以实时的、更准确的参数参与调整喷油量。并且，由于省去了前期的大量实验，大大节约了人力和物力，提高了生产效率。附图说明图1是本专利技术前馈参数的说明图；图2是本专利技术油路模型图；图3是本专利技术一实施例的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。然而，本专利技术可以用不同的形式实现，不应只是局限在所述的实施例。且，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征允许相互组合或替换。结合以下的说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。还需声明的是，本专利技术中对步骤编号的目的在于便于引用，而非限定先后顺序。对于个别需强调顺序的步骤，文中将以专门文字进行特别说明。本专利技术着重研究了发动机工作循环中从喷油器喷油到废气排放的过程，将其中喷油量变化到氧传感器感知废气的过程分为延迟阶段和排气阶段。通过在每一个发动机循环中实时计算各阶段所耗费的时间得出所述前馈参数，进而使用该参数调整下一发动机工作循环中的喷油量，从而实现对每一辆车实时控制喷油量。图1对本文所述前馈参数进行了说明。图1中，横轴为时间，纵轴为过量空气系数，目标曲线是理想的过量空气系数，实测曲线示意的是在实际中过量空气系数随时间的变化趋势。如图1所示，前馈参数是延迟时间T和废气充满排气管的时间τ的和。废气充满排气管的时间τ定义为过量空气系数从最低到达到目标值的63％时所需的时间。这一时间与发动机排气流量以及排气管容积大小有关。进一步的，如图2所示，延迟时间T为喷油器开始喷油到排气管中氧传感器触发的时间。这一时间由发动机的油路结构决定，无法避免。具体的，延迟时间T是喷油器的喷油脉宽t1、喷油结束到排气门打开的时间t2以及废气传播时间t3的和。更进一步的，根据发动机控制器原有的数据采集能力，喷油结束到排气门打开的时间t2由提前喷射时间t21和做功行程时间t22相加得到。为了能够实时计算前馈参数，本专利技术首先提出了一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统。所述系统包括一用于采集喷油器喷油脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统，其特征在于，包括：/n采集喷油器喷油脉宽的脉宽采集单元；/n采集喷油结束到排气门打开的开门时间采集单元；/n采集废气在排气管中传播时间的传播时间采集单元；/n采集废气充满整个排气管的时间的充满时间采集单元；以及/n一处理单元，所述处理单元根据所述脉宽采集单元、开门时间采集单元、传播时间采集单元及充满时间采集单元所采集的脉宽、开门时间、传播时间和充满时间计算前馈参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统，其特征在于，包括：
采集喷油器喷油脉宽的脉宽采集单元；
采集喷油结束到排气门打开的开门时间采集单元；
采集废气在排气管中传播时间的传播时间采集单元；
采集废气充满整个排气管的时间的充满时间采集单元；以及
一处理单元，所述处理单元根据所述脉宽采集单元、开门时间采集单元、传播时间采集单元及充满时间采集单元所采集的脉宽、开门时间、传播时间和充满时间计算前馈参数。


2.如权利要求1所述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统，其特征在于，所述前馈参数为所述脉宽、所述开门时间、所述传播时间和所述充满时间的和。


3.如权利要求1或2所述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统，其特征在于，所述开门时间采集单元包括提前喷射时间采集子单元和做功行程时间采集子单元。


4.如权利要求3所述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统，其特征在于，所述提前喷射时间采集子单元获取喷油器开始喷油到点火线圈成功点火之间的时间。


5.如权利要求3所述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统，其特征在于，所述做功行程时间采集子单元获取点火线圈点火成功到排气门打开的时间。


6.如权利要求1或2所述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统，其特征在于，所述传播时间采集单元获取废气进入废气管的时间。


7.如权利要求1或2所述的一种油路闭环控制的汽油发动机前馈参数计算系统，其特征在于，所述充满时间采集单元获取所述废气充满整个排气管的时间。


8.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮逸平，沈飞，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31