一种发动机控制方法、系统、介质、控制器及车辆技术方案

本发明专利技术涉及发动机控制技术领域，特别涉及一种发动机控制方法、系统、介质、控制器及车辆。当目标过量空气系数发生变化时，判断响应目标过量空气系数变化是否会引起发动机输出扭矩阶跃；若响应目标过量空气系数变化，不会引起发动机输出扭矩阶跃，则允许响应目标过量空气系数变化，协调发动机改变当前过量空气系数。本发明专利技术不同于现有以优化发动机性能为目标的发动机控制方法，可以有效地解决在协调当前过量空气系数变化时，发动机输出扭矩产生的阶跃问题，具有更好的市场前景，并且操作简单易于实现。于实现。于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机控制方法、系统、介质、控制器及车辆


[0001]本专利技术涉及发动机控制
，特别涉及一种发动机控制方法、系统、介质、控制器及车辆。

技术介绍

[0002]2020年10月中国节能与新能源汽车技术路线图2.0发布，2035年包括混动和燃油汽车的节能汽车仍然占比50％，并且对混合动力与燃油汽车都明确油耗指标。因此应用新技术提高发动机热效率、降低燃油耗成为传统动力系统最迫切的发展方向之一。稀薄燃烧是一种内燃机的引擎工作方式，其空燃比可以达到65:1,这比化学计量法的比值高得多，每次燃烧使用的燃料更少，使得发动机效率更高、更经济、环保。稀薄燃烧技术作为一种新的提高发动机热效率、降低燃油消耗的技术手段，整车厂越来越深感兴趣。
[0003]稀薄燃烧在发动机整个运行区间，考虑最优燃油消耗、最佳热效率、燃烧稳定性，会划分不同的过量空气系数运行区间，如图6所示，过量空气系数变化：区域A<区域B<区域C<区域D。图10为过量空气系数与扭矩的关系示意图、图11为点火推迟角与扭矩的关系示意图，图12为点火提前角与过量空气系数的关系示意图，从图中可以看出，随着过量空气系数的增大，发动机输出扭矩越小；点火角推迟越大，发动机输出扭矩越小；随着过量空气系数逐渐变大，点火提前角先变小再变大。与传统火花点火发动机运行在过量空气系数为1附近相比，火花塞点火发动机汽油作为燃料的稀薄燃烧的过量空气系数主要运行在1.4
‑
2.2的范围内，氢气燃料的稀薄燃烧的过量空气系数则更大。当发动机运行从图1中的区域A运行至区域D，或者从区域D运行至区域A时，由于跨区的过量空气系数不同，增加了发动机输出扭矩平顺性的控制难度。为保持发动机输出扭矩的平顺性，需要对发动机的进气量、喷油量、点火角精确协同控制。
[0004]在CN101333961B中公开了一种名为“氢气天然气混合燃料发动机的优化方法”的专利技术专利，它主要目的是采用神经网络模型最有效率的寻找每个工况下最佳掺氢比，点火提前角和过量空气系数三个控制变量，使发动机的综合性能达到最优。其不足在于：1、它的目的是在各种情况下使发动机性能更优，并不注重发动机变化过程中输出扭矩的平顺性；2、在其设计思路上，将优化发动机输出扭矩的平顺性作为目的，同样AI算法优化过量空气系数，也需要采集大量的数据经过大量的运算，通用性也较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例公开了一种发动机控制方法，它可以通过协调发动机的过量空气系数，减少发动机需求输出扭矩变化时扭矩阶跃问题。
[0006]本专利技术是通过这样的技术方案实现的，包括第一监测步骤、第二判断步骤、第三协调步骤；其中，所述第一监测步骤获取发动机的目标过量空气系数信息，判断目标过量空气系数是否发生变化；若目标过量空气系数发生变化，则转向第二判断步骤；
[0007]所述第二判断步骤，判断响应目标过量空气系数变化是否会引起发动机输出扭矩
阶跃，若不会引起发动机输出扭矩阶跃，则允许响应目标过量空气系数变化，转向第三协调步骤；反之，则拒绝响应目标过量空气系数变化，转向第三协调步骤；
[0008]所述第三协调步骤，若第二判断步骤得出判断是允许响应目标过量系数变化，则协调发动机改变当前过量空气系数；反之，则协调发动机保持当前过量空气系数，并转向第二判断步骤。
[0009]该实施例的优点在于，将发动机的扭矩平顺性作为目标，对目标过量空气系数进行判断，当响应目标过量空气系数不会导致发动机输出扭矩阶跃时，才允许响应目标过量空气系数变化。不同于现有以优化发动机性能为目标的发动机控制方法，该实施例可以有效地解决在协调当前过量空气系数变化时，发动机输出扭矩产生的阶跃问题，具有更好的市场前景，并且操作简单易于实现。
[0010]具体地，所述第一监测步骤通过当前驾驶循环中发动机需求扭矩，获取目标过量空气系数。
[0011]该实施例的优点在于，通过发动机需求扭矩的分析，就可以判断目标过量空气系数是否变化，可适用于市场上大多数车型的发动机控制逻辑。
[0012]进一步地，所述目标过量空气系数不变时，保持发动机当前状态。
[0013]该实施例的优点在于，在大多数情况下，目标过量空气系数不变时，保持当前过量空气系数，不会影响正常驾驶时的操控响应速度。
[0014]进一步地，所述判断响应目标过量空气系数变化是否会引起发动机输出扭矩阶跃，具体方法为：
[0015]若目标过量空气系数变大，计算目标过量空气系数下的基础燃烧扭矩、当前过量空气系数下的最小燃烧扭矩、目标过量空气系数下的最小进气量；
[0016]目标过量空气系数下的基础燃烧扭矩或者当前过量空气系数下的最小燃烧扭矩大于发动机需求输出扭矩，且当前进气量大于目标过量空气系数下的最小进气量时，则判断响应目标过量空气系数变大，不会引起发动机输出扭矩阶跃；反之，则判断响应目标过量空气系数变大，会引起发动机输出扭矩阶跃。
[0017]进一步地，所述判断响应目标过量空气系数变化是否会引起发动机输出扭矩阶跃，具体方法为：
[0018]若目标过量空气系数变小，计算当前过量空气系数下的基础燃烧扭矩、目标过量空气系数下的最小燃烧扭矩、当前过量空气系数下的最小进气量；
[0019]当前过量空气系数下的基础燃烧扭矩或者目标过量空气系数下的最小燃烧扭矩小于发动机需求输出扭矩，或者当前进气量小于当前过量空气系数下的最小进气量时，则判断响应目标过量空气系数变小，不会引起发动机输出扭矩阶跃；反之，则判断响应目标过量空气系数变小，会引起发动机输出扭矩阶跃。
[0020]该实施例的优点在于，通过具体参数计算和大小比较，即可优化发动机输出扭矩，不需要经过复杂的数据统计与建模，稳定性强速度快，平顺性提升效果显著。
[0021]进一步地，所述第三协调步骤，协调发动机改变当前过量空气系数，具体方法为：
[0022]根据发动机的进气量和目标过量空气系数，调节发动机的进油量和点火角，使当前过量空气系数变为目标过量空气系数。
[0023]进一步地，所述第三协调步骤，协调发动机保持当前过量空气系数，具体方法为：
[0024]根据发动机的进气量，调节发动机的进油量和点火角，使当前过量空气系数保持不变。
[0025]进一步地，所述第三协调步骤，调节发动机时，若存在发动机断油请求，则允许目标过量空气系数减小响应，调整当前过量空气系数及点火角。
[0026]本专利技术还公开了一种发动机控制系统，包括：第一监测单元、第二判断单元、第三协调单元；
[0027]所述第一监测单元，获取发动机的目标过量空气系数信息，判断目标过量空气系数是否发生变化；
[0028]所述第二判断单元，在目标过量空气系数发生变化时，判断响应目标过量空气系数变化是否会引起发动机输出扭矩阶跃，若不会引起发动机输出扭矩阶跃，则允许响应目标过量空气系数变化；反之，则拒绝响应目标过量空气系数变化；
[0029]所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机控制方法，其特征在于，包括第一监测步骤(100)、第二判断步骤(200)、第三协调步骤(300)；其中，所述第一监测步骤(100)获取发动机的目标过量空气系数(110)信息，判断所述目标过量空气系数(110)是否发生变化；若所述目标过量空气系数(110)发生变化，则转向所述第二判断步骤(200)；所述第二判断步骤(200)，判断响应所述目标过量空气系数(110)变化是否会引起发动机输出扭矩阶跃，若不会引起发动机输出扭矩阶跃，则允许响应所述目标过量空气系数(110)变化，转向所述第三协调步骤(300)；反之，则拒绝响应所述目标过量空气系数(110)变化，转向所述第三协调步骤(300)；所述第三协调步骤(300)，若所述第二判断步骤(200)得出判断是允许响应所述目标过量空气系数(110)变化，则协调发动机改变当前过量空气系数(310)；反之，则协调发动机保持所述当前过量空气系数(310)，并转向所述第二判断步骤(200)。2.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述第一监测步骤(100)通过当前驾驶循环中发动机需求扭矩(111)，获取所述目标过量空气系数(110)。3.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述目标过量空气系数(110)不变时，保持发动机当前状态。4.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述判断响应所述目标过量空气系数(110)变化是否会引起发动机输出扭矩阶跃，具体方法为：若所述目标过量空气系数(110)变大，计算所述目标过量空气系数(110)下的基础燃烧扭矩、所述当前过量空气系数(310)下的最小燃烧扭矩、所述目标过量空气系数(110)下的最小进气量；所述目标过量空气系数(110)下的基础燃烧扭矩或者所述当前过量空气系数(310)下的最小燃烧扭矩大于发动机需求输出扭矩，且当前进气量大于所述目标过量空气系数(110)下的最小进气量时，则判断响应所述目标过量空气系数(110)变大，不会引起发动机输出扭矩阶跃；反之，则判断响应所述目标过量空气系数(110)变大，会引起发动机输出扭矩阶跃。5.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述判断响应目标过量空气系数(110)变化是否会引起发动机输出扭矩阶跃，具体方法为：若所述目标过量空气系数(110)变小，计算所述当前过量空气系数(310)下的基础燃烧扭矩、所述目标过量空气系数(110)下的最小燃烧扭矩、当前所述过量空气系数(310)下的最小进气量；所述当前过量空气系数(310)下的基础燃烧扭矩或者所述目标过量空气系数(110)下的最小燃烧扭矩小于发动机需求输出扭矩，或者当前进气量小于所述当前过量空气系数(310)下的最小进气量时，则判断响应所述目标过量空气系数(110)变小，不会引起发动机输出扭矩阶跃；反之，则判断响应所述目标过量空气系数(110)变小，会引起发动机输出扭矩阶跃。6.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述第三协调步骤(300)，协调发动机改变所述当前过量空气系数(310)，具体方法为：根据发动机的进气量和所述目标过量空气系数(110)，调节发动机的进油量和点火角，使所述当前过量空气系数(310)变为所述目标过量空气系数(110)。
7.如利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述第三协调步骤(300)，协调发动机保持所述当前过量空气系数(310)，具体方法为：根据发动机的进气量，调节发动机的进油量和点火角，使所述当前过量空气系数(310)保持不变。8.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述第三协调步骤(300)，调节发动机时，若存在发动机断油请求，则允许所述目标过量空气系数(110)减小响应，调整所述当前过量空气系数(310)及点火角。9.一种发动机控制系统(600)，其特征在于，包括：第一监测单元(610)、第二判断单元(620)、第三协调单元(630)；所述第一监测单元(610)，获取发动机的所述目标过量空气系数(110)信息，判断所述目标过量空气系数(110)是否发生变化；所述第二判...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹银波，孙飞，颜丙超，刁玉辉，王骞，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：