CN104655426B - 汽油掺氧发动机的标定方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种汽油掺氧发动机的标定方法及装置。其中该方法包括以下步骤：调整发动机中的氧气浓度，并获取对应的当量空燃比；获取与当量空燃比分别对应的最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录对应的发动机的多个比油耗；获取最优比油耗并记录最优比油耗对应的氧气浓度以及在该氧气浓度下的当量空燃比和点火提前角，并据此分别标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。本发明实施例的汽油掺氧发动机的标定方法，能够使汽油掺氧发动机相对于同排量的汽油发动机的排放得到较大的改善，从而改善发动机的动力性与经济性。

Description

汽油掺氧发动机的标定方法和装置

技术领域

本发明涉及发动机标定方法领域，特别涉及一种汽油掺氧发动机的标定方法和装置。

背景技术

在汽油燃烧方面，氧气是一种最常见的助燃性物质。实验证明，将汽油与氧气按照适量配比进行燃烧能够降低燃料的燃点,加快燃烧速度、促进燃烧完全、提高火焰温度、减少燃烧后的排气量、提高热量利用率和降低空气过剩系数等优点，具有优越的节能性能与环保性能。目前，对怠速工况发动机富氧燃烧排放及其稳定性的研究，通过利用氧的体积分数为21%～27%的富氧空气进气,研究点燃式发动机启动后最初怠速工况的排放特性和规律。

但是，现阶段对氧气-汽油混合气发动机的研究，只是通过较简单的试验方法针对掺氧发动机的燃烧特性进行研究，以根据怠速工况定性地分析氧气对汽油发动机的影响，并没有对汽油掺氧发动机进行过标定，因此就会导致发动机全工况难以达到最佳的动力性和经济性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种汽油掺氧发动机的标定方法，该方法可以精确标定发动机的各工况（转速、进气压力）条件下的氧气浓度、空燃比和点火提前角，从而改善发动机的动力性与经济性。

本发明的第二个目的在于提出一种汽油掺氧发动机的标定装置。

为达上述目的，根据本发明第一方面实施例提出了一种汽油掺氧发动机的标定方法，包括：a、在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下，调整所述发动机中的氧气浓度，并获取与不同氧气浓度分别对应的多个当量空燃比；b、获取与所述多个当量空燃比分别对应的多个最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录与所述多个MBT分别对应的所述发动机的多个比油耗；c、根据所述多个比油耗获取最优比油耗，并记录所述最优比油耗对应的氧气浓度，以及与所述对应的氧气浓度对应的当量空燃比和点火提前角，并将所述对应的氧气浓度、所述对应的当量空燃比和点火提前角分别作为最优氧气浓度、最优当量空燃比和最优点火提前角；以及d、根据所述最优氧气浓度、所述最优当量空燃比和所述最优点火提前角分别标定所述发动机在所述待标定转速和所述待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

本发明实施例的汽油掺氧发动机的标定方法，通过在待标定转速和待标定进气压力的工作状态下调整发动机中的氧气浓度，以获取不同氧气浓度下分别对应的多个当量空燃比，并进一步获取对应的发动机的多个比油耗，获取最优比油耗及其对应的最优氧气浓度、最优当量空燃比以及最优点火提前角，以对氧气浓度、当量空燃比和点火提前角进行标定，能够改善汽油掺氧发动机相对于同排量的汽油发动机的燃烧和排放性能，提高了发动机的动力性和经济性，提升了用户体验。

本发明第二方面实施例提供了一种汽油掺氧发动机的标定装置，包括：第一调整模块，用于在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下，调整所述发动机中的氧气浓度；第一获取模块，用于获取与不同氧气浓度分别对应的多个当量空燃比；第二获取模块，用于获取与所述多个当量空燃比分别对应的多个最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录与所述多个MBT分别对应的所述发动机的多个比油耗；第三获取模块，用于根据所述多个比油耗获取最优比油耗，并记录所述最优比油耗对应的氧气浓度，以及与所述对应的氧气浓度对应的当量空燃比和点火提前角，并将所述对应的氧气浓度、所述对应的当量空燃比和点火提前角分别作为最优氧气浓度、最优当量空燃比和最优点火提前角；以及标定模块，用于根据所述最优氧气浓度、所述最优当量空燃比和所述最优点火提前角分别标定所述发动机在所述待标定转速和所述待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

本发明实施例的汽油掺氧发动机的标定装置，通过在待标定转速和待标定进气压力的工作状态下调整发动机中的氧气浓度，以获取不同氧气浓度下分别对应的多个当量空燃比，并进一步获取对应的发动机的多个比油耗，获取最优比油耗及其对应的最优氧气浓度、最优当量空燃比以及最优点火提前角，以对氧气浓度、当量空燃比和点火提前角进行标定，能够改善汽油掺氧发动机相对于同排量的汽油发动机的燃烧和排放性能，提高了发动机的动力性和经济性，提升了用户体验。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的汽油掺氧发动机的标定方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的调整发动机中的氧气浓度的流程图；

图3为根据本发明又一个实施例的汽油掺氧发动机的标定方法的流程图；

图4为根据本发明一个实施例的汽油掺氧发动机的控制系统示意图；

图5为根据本发明一个实施例的汽油掺氧发动机的标定装置的结构框图；以及

图6为根据本发明又一个实施例的汽油掺氧发动机的标定装置的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图描述根据本发明实施例的汽油掺氧发动机的标定方法和标定装置。

图1是根据本发明一个实施例的汽油掺氧发动机的标定方法的流程图。

如图1所示，汽油掺氧发动机的标定方法包括以下步骤：

S101，在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下，调整发动机中的氧气浓度，并获取与不同氧气浓度分别对应的多个当量空燃比。

在本发明的实施例中，在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下中，通过测功机使待标定转速保持一定，通过调节节气门开度使待标定进气压力保持一定，然后调整发动机中的氧气浓度来进行标定。其中，当量空燃比为实际空燃比与理论空燃比的比值。

在本发明的一个实施例中，可通过如图2所示的方法调整发动机中的氧气浓度，该方法具体包括以下步骤：

S201，通过电控单元控制发动机中的氧气浓度从预设初始氧气浓度开始按照预设步长增大，直至氧气浓度达到预设最大氧气浓度。

其中，预设初始氧气浓度和预设步长可由用户或系统预先设定。

具体地，举例而言，预设初始氧气浓度Q₁为21%（即自然大气中氧气浓度），预设步长为0.5%，则第二次氧气浓度Q₂为21.5%，第三次氧气浓度Q₃为22%，依此类推，直至最大氧气浓度Q_max。其中，可通过电控单元控制氧气浓度，按照预设步长进行变化。

需要注意的是，因为随着氧气浓度的增加，比油耗呈现先下降后增加的趋势，比油耗最低点在22%～30%之间，所以在一般情况下，Q_max≤40%。

S202，获取不同氧气浓度分别对应的多个当量空燃比。

在本发明的一个实施例中，对于每个氧气浓度，可通过电控单元控制当量空燃比变化，并在当量空燃比的变化过程中通过当量空燃比分析仪同步分析过量空气系数，当过量空气系数满足预设要求时，记录电控单元当前的当量空燃比。举例来说，当氧气浓度Q₁为21%时，通过电控单元控制当量空燃比，当空燃比分析仪显示的过量空气系数满足预设要求，即过量空气系数lambda=1时，记录当前的当量空燃比λ₁；当氧气浓度Q₂为21.5%时，通过电控单元控制当量空燃比，使空燃比分析仪显示的过量空气系数lambda=1，即满足预设要求，记录当前的当量空燃比λ₂；当氧气浓度Q₃为22%时，通过电控单元控制当量空燃比，使空燃比分析仪显示的过量空气系数lambda=1，即满足预设要求，记录当前的当量空燃比λ₃；依此类推，直至最大氧气浓度Q_max时，记录当前的当量空燃比λ_max。

S102，获取与多个当量空燃比分别对应的多个最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录与多个MBT分别对应的发动机的多个比油耗。

在本发明的实施例中，在当量空燃比标定的基础上，通过电控单元控制点火提前角，使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录当前情况下的比油耗。举例来说，当量空燃比为λ₁时，通过电控单元控制点火提前角，使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT₁，获取当前的点火提前角S₁，并记录点火提前角为S₁时的比油耗be₁；当量空燃比为λ₂时，通过电控单元控制点火提前角，使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT₂，获取当前的点火提前角为S₂，并记录点火提前角为S₂时的比油耗be₂；依此类推，直至当量空燃比为λ_max时，记录点火提前角S_max时的比油耗be_max。

S103，根据多个比油耗获取最优比油耗，并记录最优比油耗对应的氧气浓度、以及此氧气浓度对应的当量空燃比和点火提前角，并将该氧气浓度及其对应的当量空燃比和点火提前角分别作为最优氧气浓度、最优当量空燃比和最优点火提前角。

在本发明的实施例中，可在多个比油耗中获取最小的比油耗，并将最小的比油耗作为最优比油耗，然后记录最优比油耗对应的氧气浓度、以及该氧气浓度对应的最优点火提前角、最优当量空燃比，并将记录的最优比油耗对应的氧气浓度以及该氧气浓度对应的点火提前角、当量空燃比分别作为发动机在待标定转速和待标定进气压力下的最优氧气浓度、最优当量空燃比和最优点火提前角。

S104，根据最优氧气浓度、最优当量空燃比、和最优点火提前角分别标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

本发明实施例的汽油掺氧发动机的标定方法，通过在待标定转速和待标定进气压力的工作状态下调整发动机中的氧气浓度，以获取不同氧气浓度下分别对应的多个当量空燃比，并进一步获取对应的发动机的多个比油耗，获取最优比油耗及其对应的最优氧气浓度、最优当量空燃比以及最优点火提前角，以对氧气浓度、当量空燃比和点火提前角进行标定，能够改善汽油掺氧发动机相对于同排量的汽油发动机的燃烧和排放性能，提高了发动机的动力性和经济性，提升了用户体验。

为了使发动机在任意可能的发动机转速和进气压力下能够达到动力性能和经济性能两方面的最佳结合，需要对在不同的发动机转速和进气压力下的发动机的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角进行标定，因此可通过调整发动机的待标定转速和待标定进气压力，并对每个待标定转速和待标定进气压力的组合状态下的发动机的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角进行标定。图3是根据本发明又一个实施例的汽油掺氧发动机的标定方法的流程图。

如图3所示，汽油掺氧发动机的标定方法包括以下步骤：

S301，在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下，调整发动机中的氧气浓度，并获取与不同氧气浓度分别对应的多个当量空燃比。

在本发明的实施例中，在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下中，通过测功机使待标定转速保持一定，通过调节节气门开度使待标定进气压力保持一定，然后调整发动机中的氧气浓度来进行标定。其中，当量空燃比为实际空燃比与理论空燃比的比值。

在本发明的一个实施例中，可通过如图2所示的方法调整发动机中的氧气浓度，该方法具体包括以下步骤：

S201，通过电控单元控制发动机中的氧气浓度从预设初始氧气浓度开始按照预设步长增大，直至氧气浓度达到预设最大氧气浓度。

其中，预设初始氧气浓度和预设步长可由用户或系统预先设定。具体地，举例而言，预设初始氧气浓度Q₁为21%（即自然大气中氧气浓度），预设步长为0.5%，则第二次氧气浓度Q₂为21.5%，第三次氧气浓度Q₃为22%，依此类推，直至最大氧气浓度Q_max。需要注意的是，因为随着氧气浓度的增加，比油耗呈现先下降后增加的趋势，比油耗最低点在22%～30%之间，所以在一般情况下，Q_max≤40%。

S202，获取不同氧气浓度分别对应的多个当量空燃比。

在本发明的一个实施例中，对于每个氧气浓度，可通过电控单元控制当量空燃比变化，并在当量空燃比的变化过程中通过当量空燃比分析仪同步分析过量空气系数，当过量空气系数满足预设要求时，记录电控单元当前的当量空燃比。举例来说，当氧气浓度Q₁为21%时，通过电控单元控制当量空燃比，当空燃比分析仪显示的过量空气系数满足预设要求，即过量空气系数lambda=1时，记录当前的当量空燃比λ₁；当氧气浓度Q₂为21.5%时，通过电控单元控制当量空燃比，使空燃比分析仪显示的过量空气系数lambda=1，即满足预设要求，记录当前的当量空燃比λ₂；当氧气浓度Q₃为22%时，通过电控单元控制当量空燃比，使空燃比分析仪显示的过量空气系数lambda=1，即满足预设要求，记录当前的当量空燃比λ₃；依此类推，直至最大氧气浓度Q_max时，记录当前的当量空燃比λ_max。

S302，获取与多个当量空燃比分别对应的多个最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录与多个MBT分别对应的发动机的多个比油耗。

在本发明的实施例中，在当量空燃比标定的基础上，通过电控单元控制点火提前角，使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录当前情况下的比油耗。举例来说，当量空燃比为λ₁时，通过电控单元控制点火提前角，使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT₁，获取当前的点火提前角S₁，并记录点火提前角为S₁时的比油耗be₁；当量空燃比为λ₂时，通过电控单元控制点火提前角，使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT₂，获取当前的点火提前角为S₂，并记录点火提前角为S₂时的比油耗be₂；依此类推，直至当量空燃比为λ_max时，记录点火提前角S_max时的比油耗be_max。

S303，据多个比油耗获取最优比油耗，并记录最优比油耗对应的氧气浓度、以及此氧气浓度对应的当量空燃比和点火提前角，并将该氧气浓度及其对应的当量空燃比和点火提前角分别作为最优氧气浓度、最优当量空燃比和最优点火提前角。

在本发明的实施例中，可在多个比油耗中获取最小的比油耗，并将最小的比油耗作为最优比油耗，然后记录最优比油耗对应的氧气浓度、以及该氧气浓度对应的最优点火提前角、最优当量空燃比，并将记录的最优比油耗对应的氧气浓度以及该氧气浓度对应的点火提前角、当量空燃比分别作为发动机在待标定转速和待标定进气压力下的最优氧气浓度、最优当量空燃比和最优点火提前角。

S304，根据最优氧气浓度、最优当量空燃比、和最优点火提前角分别标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

S305，保持待标定转速不变，并按照第一预设规则调整待标定进气压力，以通过步骤S301～S304分别标定发动机在每个调整后的待标定进气压力和待标定转速下的当量空燃比、点火提前角和氧气浓度。

在本发明的实施例中，在对汽油掺氧发动机进行标定时，需要对不同的转速、不同的进气压力的情况下，分别进行标定。其中，第一预设规则可由用户或系统预先设定，本实施例中为5kpa（千帕，压力单位），即进气压力每增加5kpa标定一次，然后再通过步骤S301～S304分别标定发动机在每个调整后的待标定进气压力和待标定转速下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

S306，按照第二预设规则调整待标定转速，以通过步骤S301～S304分别标定发动机在每个调整后的待标定转速和每个调整后的待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比、点火提前角和氧气浓度。

在本发明的实施例中，在对汽油掺氧发动机进行标定时，需要对不同的转速、不同的进气压力的情况下，分别进行标定。其中，第二预设规则可由用户或系统预先设定，本实施例中为200rpm，即转速每增加200rpm标定一次。然后再通过步骤S301～S304分别标定发动机在每个调整后的待标定进气压力和待标定转速下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

如图4所示，为本发明一个实施例的汽油掺氧发动机的控制系统示意图，在本发明的实施例中，通过在不同的发动机转速和不同进气压力下对汽油掺氧发动机进行标定，可获取相对应的氧气浓度MAP图、当量空燃比MAP图和点火提前角MAP图，将三个MAP图中的数据写入电控单元中，然后电控单元即可根据MAP图对发动机进行控制，根据发动机运转的工作状况，对发动机中的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角进行控制，以使整车达到最佳的经济性能和动力性能。其中，MAP图为三维坐标系下的平面图，以转速为x轴，进气压力为y轴，当以氧气浓度为z轴时，为氧气浓度MAP图，可根据氧气浓度MAP图获取相应转速和进气压力下的最优氧气浓度；当以当量空燃比为z轴时，为当量空燃比MAP图，可根据当量空燃比MAP图获取相应转速和进气压力下的最优当量空燃比；当以点火提前角为z轴时，为点火提前角MAP图，可根据点火提前角MAP图获取相应转速和进气压力下的最优点火提前角。

本发明实施例的汽油掺氧发动机的标定方法，通过调整待标定转速和待标定进气压力，并分别对发动机在每个待标定转速和待标定进气压力的工作状态下进行标定，从而对所有转速和所有进气压力下的发动机进行标定，从而控制汽油掺氧发动机根据工况改变目标参数，利用氧气的助燃作用，提高了燃烧效率和火焰温度，改善了汽油掺氧发动机相对于同排量的汽油发动机的燃烧和排放性能，满足国家对机动车的排放要求，并能使发动机达到最佳的动力性和经济性。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种汽油掺氧发动机的标定装置。

图5是根据本发明一个实施例的汽油掺氧发动机的标定装置的结构框图。

如图5所示，汽油掺氧发动机的标定装置包括：第一调整模块100、第一获取模块200、第二获取模块300、第三获取模块400和标定模块500。

具体地，第一调整模块100用于在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下，调整发动机中的氧气浓度。在本发明的实施例中，在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下中，通过测功机使待标定转速保持一定，通过调节节气门开度使待标定进气压力保持一定，然后调整发动机中的氧气浓度。

在本发明的实施例中，第一调整模块100具体用于通过电控单元控制发动机中的氧气浓度从预设初始氧气浓度开始按照预设步长增大，直至氧气浓度达到预设最大氧气浓度。其中，预设初始氧气浓度和预设步长可由用户或系统预先设定。举例而言，预设初始氧气浓度Q₁为21%（即自然大气中氧气浓度），预设步长为0.5%，则第二次氧气浓度Q₂为21.5%，第三次氧气浓度Q₃为22%，依此类推，直至最大氧气浓度Q_max。其中，可通过电控单元控制氧气浓度，按照预设步长进行变化。需要注意的是，因为随着氧气浓度的增加，比油耗呈现先下降后增加的趋势，比油耗最低点在22%～30%之间，所以在一般情况下，Q_max≤40%。

第一获取模块200用于获取与不同氧气浓度分别对应的多个当量空燃比。其中，当量空燃比为实际空燃比与理论空燃比的比值。更具体地，在本发明的一个实施例中，第一获取模块200具体用于对于每个氧气浓度，通过电控单元控制当量空燃比变化，并在当量空燃比的变化过程中通过当量空燃比分析仪同步分析过量空气系数，当过量空气系数满足预设要求时，记录电控单元当前的当量空燃比。举例来说，当氧气浓度Q₁为21%时，通过电控单元控制当量空燃比，当空燃比分析仪显示的过量空气系数满足预设要求，即过量空气系数lambda=1时，记录当前的当量空燃比λ₁；当氧气浓度Q₂为21.5%时，通过电控单元控制当量空燃比，使空燃比分析仪显示的过量空气系数lambda=1，即满足预设要求，记录当前的当量空燃比λ₂；当氧气浓度Q₃为22%时，通过电控单元控制当量空燃比，使空燃比分析仪显示的过量空气系数lambda=1，即满足预设要求，记录当前的当量空燃比λ₃；依此类推，直至最大氧气浓度Q_max时，记录当前的当量空燃比λ_max。

第二获取模块300用于获取与多个当量空燃比分别对应的多个最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录与多个MBT分别对应的发动机的多个比油耗。在本发明的实施例中，在当量空燃比标定的基础上，第二获取模块300通过电控单元控制点火提前角，使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录当前情况下的比油耗。举例来说，当量空燃比为λ₁时，通过电控单元控制点火提前角，使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT₁，获取当前的点火提前角S₁，并记录点火提前角为S₁时的比油耗be₁；当量空燃比为λ₂时，通过电控单元控制点火提前角，使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT₂，获取当前的点火提前角为S₂，并记录点火提前角为S₂时的比油耗be₂；依此类推，直至当量空燃比为λ_max时，记录点火提前角S_max时的比油耗be_max。

第三获取模块400用于根据多个比油耗获取最优比油耗，并记录最优比油耗对应的最优点火提前角、最优点火提前角对应的最优当量空燃比以及与最优当量空燃比对应的氧气浓度、以及此氧气浓度对应的当量空燃比和点火提前角，并将该氧气浓度及其对应的当量空燃比和点火提前角分别作为最优氧气浓度、最优当量空燃比和最优点火提前角。在本发明的实施例中，第三获取模块400可在多个比油耗中获取最小的比油耗，并将最小的比油耗作为最优比油耗，然后记录最优比油耗对应的氧气浓度、以及该氧气浓度对应的最优点火提前角、最优当量空燃比，并将记录的最优比油耗对应的氧气浓度以及该氧气浓度对应的点火提前角、当量空燃比分别作为发动机在待标定转速和待标定进气压力下的最优氧气浓度、最优当量空燃比和最优点火提前角。

标定模块500用于根据最优氧气浓度、最优当量空燃比、和最优点火提前角分别标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

本发明实施例的汽油掺氧发动机的标定装置，通过在待标定转速和待标定进气压力的工作状态下调整发动机中的氧气浓度，以获取不同氧气浓度下分别对应的多个当量空燃比，并进一步获取对应的发动机的多个比油耗，获取最优比油耗及其对应的最优氧气浓度、最优当量空燃比以及最优点火提前角，以对氧气浓度、当量空燃比和点火提前角进行标定，能够改善汽油掺氧发动机相对于同排量的汽油发动机的燃烧和排放性能，提高了发动机的动力性和经济性，提升了用户体验。

图6是根据本发明又一个实施例的汽油掺氧发动机的标定装置的结构框图。

如图6所示，在图5的基础上，汽油掺氧发动机的标定装置还包括：第二调整模块600。

具体地，第二调整模块600用于保持待标定转速不变，并按照第一预设规则调整待标定进气压力，以对发动机在每个调整后的待标定进气压力和待标定转速下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角分别进行标定。在本发明的实施例中，在对汽油掺氧发动机进行标定时，需要对不同的转速、不同的进气压力的情况下，分别进行标定。其中，第一预设规则可由用户或系统预先设定，本实施例中为5kpa（千帕，压力单位），即进气压力每增加5kpa标定一次，然后再通过本发明的汽油掺氧发动机的标定方法的步骤S301～S304分别标定发动机在每个调整后的待标定进气压力和待标定转速下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

在每个调整后的待标定进气压力下，第二调整模块600还用于按照第二预设规则调整待标定转速，以对发动机在每个调整后的待标定转速和每个调整后的待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角分别进行标定。在本发明的实施例中，在对汽油掺氧发动机进行标定时，需要对不同的转速、不同的进气压力的情况下，分别进行标定。其中，第二预设规则可由用户或系统预先设定，本实施例中为200rpm，即转速每增加200rpm标定一次，然后再通过本发明的汽油掺氧发动机的标定方法的步骤S301～S304分别标定发动机在每个调整后的待标定进气压力和待标定转速下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。由此可在所有可能的发动机转速和所有可能的进气压力下对汽油掺氧发动机的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角分别进行标定。

在本发明的实施例中，通过在不同的发动机转速和不同进气压力下对汽油掺氧发动机进行标定，可获取相对应的氧气浓度MAP图、当量空燃比MAP图和点火提前角MAP图，将三个MAP图中的数据写入电控单元中，然后电控单元即可根据MAP图对发动机进行控制，根据发动机运转的工作状况，对发动机中的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角进行控制，以使整车达到最佳的经济性能和动力性能。其中，MAP图为三维坐标系下的平面图，以转速为x轴，进气压力为y轴，当以氧气浓度为z轴时，为氧气浓度MAP图，可根据氧气浓度MAP图获取相应转速和进气压力下的最优氧气浓度；当以当量空燃比为z轴时，为当量空燃比MAP图，可根据当量空燃比MAP图获取相应转速和进气压力下的最优当量空燃比；当以点火提前角为z轴时，为点火提前角MAP图，可根据点火提前角MAP图获取相应转速和进气压力下的最优点火提前角。

本发明实施例的汽油掺氧发动机的标定装置，通过调整待标定转速和待标定进气压力，并分别对发动机在每个待标定转速和待标定进气压力的工作状态下进行标定，从而对所有转速和所有进气压力下的发动机进行标定，从而控制汽油掺氧发动机根据工况改变目标参数，利用氧气的助燃作用，提高了燃烧效率和火焰温度，改善了汽油掺氧发动机相对于同排量的汽油发动机的燃烧和排放性能，满足国家对机动车的排放要求，并能使发动机达到最佳的动力性和经济性。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (12)

1.一种汽油掺氧发动机的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下，调整所述发动机中的氧气浓度，并获取与不同氧气浓度分别对应的多个当量空燃比；

b、获取与所述多个当量空燃比分别对应的多个最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录与多个所述最小点火提前角MBT分别对应的所述发动机的多个比油耗；

c、根据所述多个比油耗获取最优比油耗，并记录所述最优比油耗对应的氧气浓度，以及与所述对应的氧气浓度对应的当量空燃比和点火提前角，并将所述对应的氧气浓度、所述对应的当量空燃比和点火提前角分别作为最优氧气浓度、最优当量空燃比和最优点火提前角；以及

d、根据所述最优氧气浓度、所述最优当量空燃比和所述最优点火提前角分别标定所述发动机在所述待标定转速和所述待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

e、保持所述待标定转速不变，并按照第一预设规则调整所述待标定进气压力，并通过所述步骤a-d分别标定所述发动机在每个调整后的待标定进气压力和所述待标定转速下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述每个调整后的待标定进气压力下，还包括：

按照第二预设规则调整所述待标定转速，并通过所述步骤a-d分别标定所述发动机在每个调整后的待标定转速和所述每个调整后的待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述调整所述发动机中的氧气浓度具体包括：

通过电控单元控制所述发动机中的氧气浓度从预设初始氧气浓度开始按照预设步长增大，直至所述氧气浓度达到预设最大氧气浓度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取与不同氧气浓度分别对应的多个当量空燃比具体包括：

对于每个氧气浓度，通过所述电控单元控制当量空燃比变化，并在所述当量空燃比的变化过程中通过当量空燃比分析仪同步分析过量空气系数，当所述过量空气系数满足预设要求时，记录所述电控单元当前的当量空燃比。

6.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据多个比油耗获取最优比油耗具体包括：

在所述多个比油耗中获取最小的比油耗，并将所述最小的比油耗作为最优比油耗。

7.一种汽油掺氧发动机的标定装置，其特征在于，包括：

第一调整模块，用于在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下，调整所述发动机中的氧气浓度；

第一获取模块，用于获取与不同氧气浓度分别对应的多个当量空燃比；

第二获取模块，用于获取与所述多个当量空燃比分别对应的多个最大扭矩的最小点火提前角MBT，并记录与多个所述最小点火提前角MBT分别对应的所述发动机的多个比油耗；

第三获取模块，用于根据所述多个比油耗获取最优比油耗，并记录所述最优比油耗对应的氧气浓度，以及与所述对应的氧气浓度对应的当量空燃比和点火提前角，并将所述对应的氧气浓度、所述对应的当量空燃比和点火提前角分别作为最优氧气浓度、最优当量空燃比和最优点火提前角；以及

标定模块，用于根据所述最优氧气浓度、所述最优当量空燃比和所述最优点火提前角分别标定所述发动机在所述待标定转速和所述待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

第二调整模块，用于保持所述待标定转速不变，并按照第一预设规则调整所述待标定进气压力，以对所述发动机在每个调整后的待标定进气压力和所述待标定转速下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角分别进行标定。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述每个调整后的待标定进气压力下，所述第二调整模块还用于按照第二预设规则调整所述待标定转速，以对所述发动机在每个调整后的待标定转速和所述每个调整后的待标定进气压力下的氧气浓度、当量空燃比和点火提前角分别进行标定。

10.如权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，所述第一调整模块具体用于通过电控单元控制所述发动机中的氧气浓度从预设初始氧气浓度开始按照预设步长增大，直至所述氧气浓度达到预设最大氧气浓度。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块具体用于对于每个氧气浓度，通过所述电控单元控制当量空燃比变化，并在所述当量空燃比在变化过程中通过当量空燃比分析仪同步分析过量空气系数，当所述过量空气系数满足预设要求时，记录所述电控单元的当前的当量空燃比。

12.如权利要求7-9任一项所述的装置，其特征在于，所述第三获取模块具体用于在所述多个比油耗中获取最小的比油耗，并将所述最小的比油耗作为最优比油耗。