CN104747306A - 发动机的燃油分配方法、装置和具有该装置的汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种发动机的燃油分配方法、装置和具有该装置的汽车。其中，该方法包括：S1：发动机具有多个气缸，监测所述多个气缸的转速信号；S2：根据所述多个气缸的转速信号获取所述多个气缸的补偿油量值；以及S3：根据所述多个气缸的补偿油量值对所述多个气缸的喷射基础油量值进行补偿，以生成所述多个气缸的喷射油量值。本发明实施例的发动机的燃油分配方法，使得发动机能够适应不同地区的差异、季节差异以及发动机本体的差异并输出稳定的动力，保证了发动机各个气缸工作的一致性，在减少了发动机发生故障的概率的同时，实现了发动机的节能减排。

Description

发动机的燃油分配方法、装置和具有该装置的汽车

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种发动机的燃油分配方法、装置和具有该装置的汽车。

背景技术

内燃机作为汽车、机车、轮船、农用机械、工程机械等移动装置的动力源，是大气环境的主要污染源。内燃机排出尾气中包含的未燃氢化物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)以及微颗粒物(Soot)等多种有害成分，尤其是HC与NO_x在太阳光的照射之下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，刺激人的眼镜和喉咙，阻碍植物的生长。因此，为了满足愈加严格的排放规定，内燃机都需要借助尾气净化设备对尾气进行后续处理，随着排放规定越来越严格，后处理设备也变得越来越复杂，导致后处理设备的成本越来越高。

进一步而言，发动机对边界条件的敏感性造成各个气缸之间工作时存在差异，各个气缸之间的差异会造成发动机积碳、磨损、短轴等隐患，会导致发动机发生故障的概率大幅度上升。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种发动机的燃油分配方法，以解决发动机发生故障的概率高，排放尾气量大的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机的燃油分配方法，包括：S1：发动机具有多个气缸，监测所述多个气缸的转速信号；S2：根据所述多个气缸的转速信号获取所述多个气缸的补偿油量值；以及S3：根据所述多个气缸的补偿油量值对所述多个气缸的喷射基础油量值进行补偿，以生成所述多个气缸的喷射油量值。

进一步的，所述根据所述转速信号获取所述多个气缸的第一补偿油量值具体包括：S21：根据所述多个气缸的转速信号获取转速信号平均值；S22：分别获取所述多个气缸的转速信号与所述转速信号平均值的差值；以及S23：根据所述差值和所述多个气缸的补偿油量MAP获取所述多个气缸的补偿油量值。

进一步的，所述多个气缸的补偿油量MAP中的补偿油量值根据对所述发动机的试验数据进行标定。

进一步的，在生成所述多个气缸的喷射油量值之后，还包括：监测所述多个气缸在所述多个气缸的喷射油量值下的转速信号，并在该转速信号与转速信号平均值存在差值时，重复S2-S3，直至所述多个气缸的转速信号与转速信号平均值不存在差值。

进一步的，在获取所述多个气缸的补偿油量值之后，还包括：根据所述多个气缸的补偿油量值对所述多个气缸的补偿油量MAP进行修正。

相对于现有技术，本发明所述的发动机的燃油分配方法，根据发动机所处的工况对各个气缸的转速信号进行监测，通过各个气缸的转速信号获取每个气缸针对不同工况下的补偿油量值，并通过各个气缸的补偿油量值以及基础喷射油量值确定出各个气缸的喷射油量值，从而使得发动机能够适应不同地区的差异、季节差异以及发动机本体的差异并输出稳定的动力，保证了发动机各个气缸工作的一致性，在减少了发动机发生故障的概率的同时，实现了发动机的节能减排。

本发明的另一目的在于提出一种发动机的燃油分配装置，以解决发动机发生故障的概率高，排放尾气量大的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机的燃油分配装置，其中，发动机具有多个气缸，所述装置包括：监测模块，用于监测所述多个气缸的转速信号；获取模块，用于根据所述多个气缸的转速信号获取所述多个气缸的补偿油量值；以及生成模块，用于根据所述多个气缸的补偿油量值对所述多个气缸的喷射基础油量值进行补偿，以生成所述多个气缸的喷射油量值。

进一步的，所述获取模块具体包括：平均值获取单元，用于根据所述多个气缸的转速信号获取转速信号平均值；差值获取单元，用于分别获取所述多个气缸的转速信号与所述转速信号平均值的差值；以及补偿油量值获取单元，根据所述差值和所述多个气缸的补偿油量MAP获取所述多个气缸的补偿油量值。

进一步的，所述多个气缸的补偿油量MAP中的补偿油量值根据对所述发动机的试验数据进行标定。

进一步的，发动机的燃油分配装置还包括：修正模块，用于根据所述多个气缸的补偿油量值对所述多个气缸的补偿油量MAP进行修正。

本发明的再一个目的在于提出一种汽车，以解决发动机发生故障的概率高，排放尾气量大的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种汽车，设置有如上述实施例所述的发动机的燃油分配装置。

所述发动机的燃油分配装置和汽车与上述发动机的燃油分配方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一个实施例的发动机的燃油分配方法的流程图；

图2是本发明一个具体实施例的发动机的燃油分配方法的流程图

图3是本发明一个实施例的双燃料发动机的结构示意图；

图4是本发明另一个具体实施例的发动机的燃油分配方法的流程图；

图5是本发明一个实施例的发动机的燃油分配方法的示意图；

图6是本发明一个实施例的发动机的燃油分配装置的结构示意图；

图7是本发明一个具体实施例的发动机的燃油分配装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-空气滤清器、2-空气流量计、3-涡轮增压器、4-低压EGR热交换器、5-宽裕氧传感器、6-DPF颗粒捕集器、7-排气管、8-高压EGR管路、9-1-低压EGR阀、9-2-高压EGR阀、10-节气门、11-进气中冷器、12-进气温度压力传感器、13-汽油油轨总成、14-进气管、15-柴油喷油器、16-曲轴位置传感器、A-高压EGR热交换器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明实施例的发动机的燃油分配方法、装置和具有该装置的汽车。

图1是本发明一个实施例的发动机的燃油分配方法的流程图，图2是本发明一个具体实施例的发动机的燃油分配方法的流程图，图3是本发明一个实施例的双燃料发动机的结构示意图。

如图1和图2所示，该发动机的燃油分配方法包括：

S1：发动机具有多个气缸，监测多个气缸的转速信号。

具体地，由于双燃料发动机的燃烧模式对边界条件极为敏感，需要对边界条件下的敏感性造成的各个气缸之间的工作差异得到及时有效的抑制，因此，在该实施例中以具有四个气缸的双燃料发动机举例说明本发明是实施例的发动机的燃油分配方法。应当理解的，本发明实施例的发动机的燃油分配方法还可以适用于其它气缸数的发动机或者其它燃料类型的发动机，本发明中并不对此进行限定。

如图3所示，双燃料发动机包括空气滤清器1、空气流量计2、涡轮增压器3、低压EGR热交换器4、宽裕氧传感器5、DPF颗粒捕集器6、排气管7、高压EGR管路8、低压EGR阀9-1、高压EGR阀9-2、节气门10、进气中冷器11、进气温度压力传感器12、汽油油轨总成13、进气管14、柴油喷油器15、曲轴位置传感器16、高压EGR热交换器A(可不存在)。

进一步而言，通过各个气缸上设置的曲轴位置传感器对该气缸的瞬时转速信号进行监测，以根据各个气缸的瞬时转速信号判断各个气缸的喷油量是否需要补偿，以及补偿量是多少。也就是说，分别通过第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸上安装的曲轴位置传感器监测到对应的第一气缸的瞬时转速信号、第二气缸的瞬时转速信号、第三气缸的瞬时转速信号和第四气缸的瞬时转速信号。

S2：根据多个气缸的转速信号获取多个气缸的补偿油量值。

在本发明的一个实施例中，S2具体包括：

S21：根据多个气缸的转速信号获取转速信号平均值。

具体地，计算第一气缸至第四气缸的瞬时转速信号的平均值。

S22：分别获取多个气缸的转速信号与转速信号平均值的差值。

具体地，通过第一气缸至第四气缸的瞬时转速信号分别与计算得到的平均值相减，得到第一气缸至第四气缸的瞬时转速信号与该平均值的差值。

S23：根据差值和多个气缸的补偿油量MAP获取多个气缸的补偿油量值。

具体地，第一气缸至第四气缸的补偿油量值可以采用查表的方式获得，每个气缸分别对应一个补偿油量MAP，其中，每个补偿油量MAP中包括针对不同的发动机工况下的喷射油量的基础值，以及不同瞬时转速信号与瞬时转速信号平均值的差值所对应的油量补偿值，补偿油量MAP中的值可以在对发动机或者整车进行试验的过程中通过实验数据进行标定得出。

S3：根据多个气缸的补偿油量值对多个气缸的喷射基础油量值进行补偿，以生成多个气缸的喷射油量值。

具体地，第一气缸至第四气缸的喷射基础油量是由发动机的扭矩决定的，该喷射基础油量通过与从补偿油量MAP中根据瞬时转速信号、发动机扭矩获取的补偿油量值相加，从而得到第一气缸至第四气缸的喷射油量值。

应当理解的是，本发明中主要针对第一气缸至第四气缸的第一次喷射的基础油量值进行补偿，是考虑到双燃料发动机的边界条件的变化主要对预混燃烧构成的影响，而第一次喷射的时刻较早，在混合过程中受到边界条件的影响最大，因此，对第一次喷射的基础油量值进行补偿可以有效的调节各个气缸之间燃烧的差异。

本发明实施例的发动机的燃油分配方法，根据发动机所处的工况对各个气缸的转速信号进行监测，通过各个气缸的转速信号获取每个气缸针对不同工况下的补偿油量值，并通过各个气缸的补偿油量值以及基础喷射油量值确定出各个气缸的喷射油量值，从而使得发动机能够适应不同地区的差异、季节差异以及发动机本体的差异并输出稳定的动力，保证了发动机各个气缸工作的一致性，在减少了发动机发生故障的概率的同时，实现了发动机的节能减排。

图4是本发明另一个具体实施例的发动机的燃油分配方法的流程图，图5是本发明一个实施例的发动机的燃油分配方法的示意图。

S1：发动机具有多个气缸，监测多个气缸的转速信号。

S2：根据多个气缸的转速信号获取多个气缸的补偿油量值。

在本发明的一个实施例中，S2具体包括：

S21：根据多个气缸的转速信号获取转速信号平均值。

S22：分别获取多个气缸的转速信号与转速信号平均值的差值。

S23：根据差值和多个气缸的补偿油量MAP获取多个气缸的补偿油量值。

S3：根据多个气缸的补偿油量值对多个气缸的喷射基础油量值进行补偿，以生成多个气缸的喷射油量值。

S4：监测多个气缸在多个气缸的喷射油量值下的转速信号，并在该转速信号与转速信号平均值存在差值时，重复S2-S3，直至多个气缸的转速信号与转速信号平均值不存在差值。

具体地，如图5所示，在对第一气缸至第四气缸的第一次喷射的基础油量值进行补偿，得到第一气缸至第四气缸的喷射油量值之后，有可能根据该喷射油量值进行的下一次喷射仍然会存在第一气缸至第四气缸之间转速信号的差值，则可以根据差值的大小继续进行微量补偿。其中，第二次补偿的补偿油量值可以通过与第一次补偿时相同的方法获取，为了避免冗余，此处不再复赘。

进一步而言，通过对基础喷油量的多次补偿，可以得到第一气缸至第四气缸最终的喷射油量值。

S5：根据多个气缸的补偿油量值对多个气缸的补偿油量MAP进行修正。

具体地，在循环计算对喷射基础油量值的补偿油量的过程中，可以将每次计算的补偿油量附加给第一气缸至第四气缸的补偿油量MAP，以对补偿油量MAP中的针对不同瞬时转速信号、发动机扭矩所对应的补偿油量值进行修正。

本发明实施例的发动机的燃油分配方法，通过对多个气缸的转速信号进行循环监测，对多个气缸的喷射基础油量值进行多次补偿，从而得到各个气缸的更加准确的最终喷射油量值，并在对多个气缸的喷射基础油量值进行多次补偿的过程中根据补偿油量值对各个气缸的补偿油量MAP进行修正，从而实现了补偿油量MAP对补偿油量值的自学习，将瞬态补偿的结果自学习到稳态补偿的补偿油量MAP中，采用瞬态补偿和稳态补偿相结合的方式，提高了对喷射基础油量值的补偿精确度，使发动机的适应能力更强。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种发动机的燃油分配装置。

图6是本发明一个实施例的发动机的燃油分配装置的结构示意图。

如图6所示，该发动机的燃油分配装置包括监测模块100、获取模块200和生成模块300，其中，获取模块200具体包括平均值获取单元210、差值获取单元220和补偿油量值获取单元230。

具体地，监测模块100用于监测多个气缸的转速信号。具体而言，监测模块100通过各个气缸上设置的曲轴位置传感器对该气缸的瞬时转速信号进行监测，以使获取模块200根据各个气缸的瞬时转速信号判断各个气缸的喷油量是否需要补偿，以及补偿量是多少。也就是说，监测模块100分别通过第一气缸、第二气缸、第三气缸和第四气缸上安装的曲轴位置传感器监测到对应的第一气缸的瞬时转速信号、第二气缸的瞬时转速信号、第三气缸的瞬时转速信号和第四气缸的瞬时转速信号。

获取模块200用于根据多个气缸的转速信号获取多个气缸的补偿油量值。

在本发明的一个实施例中，获取模块200具体包括平均值获取单元210、差值获取单元220和补偿油量值获取单元230。其中，平均值获取单元210用于根据多个气缸的转速信号获取转速信号平均值。具体地，平均值获取单元210计算第一气缸至第四气缸的瞬时转速信号的平均值。

差值获取单元220用于分别获取多个气缸的转速信号与转速信号平均值的差值。具体而言，差值获取单元220通过第一气缸至第四气缸的瞬时转速信号分别与计算得到的平均值相减，得到第一气缸至第四气缸的瞬时转速信号与该平均值的差值。

补偿油量值获取单元230根据差值和多个气缸的补偿油量MAP获取多个气缸的补偿油量值。具体而言，第一气缸至第四气缸的补偿油量值补偿油量值获取单元230可以采用查表的方式获得，每个气缸分别对应一个补偿油量MAP，其中，每个补偿油量MAP中包括针对不同的发动机工况下的喷射油量的基础值，以及不同瞬时转速信号与瞬时转速信号平均值的差值所对应的油量补偿值，补偿油量MAP中的值可以在对发动机或者整车进行试验的过程中通过实验数据进行标定得出。

生成模块300用于根据多个气缸的补偿油量值对多个气缸的喷射基础油量值进行补偿，以生成多个气缸的喷射油量值。具体而言，第一气缸至第四气缸的喷射基础油量是由发动机的扭矩决定的，生成模块300将该喷射基础油量通过与从补偿油量MAP中根据瞬时转速信号、发动机扭矩获取的补偿油量值相加，从而得到第一气缸至第四气缸的喷射油量值。

本发明实施例的发动机的燃油分配装置，根据发动机所处的工况对各个气缸的转速信号进行监测，通过各个气缸的转速信号获取每个气缸针对不同工况下的补偿油量值，并通过各个气缸的补偿油量值以及基础喷射油量值确定出各个气缸的喷射油量值，从而使得发动机能够适应不同地区的差异、季节差异以及发动机本体的差异并输出稳定的动力，保证了发动机各个气缸工作的一致性，在减少了发动机发生故障的概率的同时，实现了发动机的节能减排。

图7是本发明一个具体实施例的发动机的燃油分配装置的结构示意图。

如图7所示，该发动机的燃油分配装置包括监测模块100、获取模块200、生成模块300和修正模块400，其中，获取模块200具体包括平均值获取单元210、差值获取单元220和补偿油量值获取单元230。

具体地，修正模块400用于根据多个气缸的补偿油量值对多个气缸的补偿油量MAP进行修正。具体而言，如图4所示，在对第一气缸至第四气缸的第一次喷射的基础油量值进行补偿，得到第一气缸至第四气缸的喷射油量值之后，有可能根据该喷射油量值进行的下一次喷射仍然会存在第一气缸至第四气缸之间转速信号的差值，则可以根据差值的大小继续进行微量补偿。其中，第二次补偿的补偿油量值可以通过与第一次补偿时相同的方法获取，为了避免冗余，此处不再复赘。进一步而言，通过对基础喷油量的多次补偿，可以得到第一气缸至第四气缸最终的喷射油量值。

修正模块400在循环计算对喷射基础油量值的补偿油量的过程中，可以将每次计算的补偿油量附加给第一气缸至第四气缸的补偿油量MAP，以对补偿油量MAP中的针对不同瞬时转速信号、发动机扭矩所对应的补偿油量值进行修正。

本发明实施例的发动机的燃油分配装置，通过对多个气缸的转速信号进行循环监测，对多个气缸的喷射基础油量值进行多次补偿，从而得到各个气缸的更加准确的最终喷射油量值，并在对多个气缸的喷射基础油量值进行多次补偿的过程中根据补偿油量值对各个气缸的补偿油量MAP进行修正，从而实现了补偿油量MAP对补偿油量值的自学习，将瞬态补偿的结果自学习到稳态补偿的补偿油量MAP中，采用瞬态补偿和稳态补偿相结合的方式，提高了对喷射基础油量值的补偿精确度，使发动机的适应能力更强。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种汽车，包括本发明实施例的发动机的燃油分配装置。

本发明实施例的汽车，通过对多个气缸的转速信号进行循环监测，对多个气缸的喷射基础油量值进行多次补偿，从而得到各个气缸的更加准确的最终喷射油量值，并在对多个气缸的喷射基础油量值进行多次补偿的过程中根据补偿油量值对各个气缸的补偿油量MAP进行修正，从而实现了补偿油量MAP对补偿油量值的自学习，将瞬态补偿的结果自学习到稳态补偿的补偿油量MAP中，采用瞬态补偿和稳态补偿相结合的方式，提高了对喷射基础油量值的补偿精确度，使发动机的适应能力更强。

另外，根据本发明实施例的汽车的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机的燃油分配方法，其特征在于，包括：

S1：发动机具有多个气缸，监测所述多个气缸的转速信号；

S2：根据所述多个气缸的转速信号获取所述多个气缸的补偿油量值；以及

S3：根据所述多个气缸的补偿油量值对所述多个气缸的喷射基础油量值进行补偿，以生成所述多个气缸的喷射油量值。

2.如权利要求1所述的发动机的燃油分配方法，其特征在于，所述根据所述转速信号获取所述多个气缸的第一补偿油量值具体包括：

S21：根据所述多个气缸的转速信号获取转速信号平均值；

S22：分别获取所述多个气缸的转速信号与所述转速信号平均值的差值；以及

S23：根据所述差值和所述多个气缸的补偿油量MAP获取所述多个气缸的补偿油量值。

3.如权利要求2所述的发动机的燃油分配方法，其特征在于，所述多个气缸的补偿油量MAP中的补偿油量值根据对所述发动机的试验数据进行标定。

4.如权利要求1所述的发动机的燃油分配方法，其特征在于，在生成所述多个气缸的喷射油量值之后，还包括：

监测所述多个气缸在所述多个气缸的喷射油量值下的转速信号，并在该转速信号与转速信号平均值存在差值时，重复S2-S3，直至所述多个气缸的转速信号与转速信号平均值不存在差值。

5.如权利要求4所述的发动机的燃油分配方法，其特征在于，在获取所述多个气缸的补偿油量值之后，还包括：

根据所述多个气缸的补偿油量值对所述多个气缸的补偿油量MAP进行修正。

6.一种发动机的燃油分配装置，其特征在于，发动机具有多个气缸，所述装置包括：

监测模块，用于监测所述多个气缸的转速信号；

获取模块，用于根据所述多个气缸的转速信号获取所述多个气缸的补偿油量值；以及

生成模块，用于根据所述多个气缸的补偿油量值对所述多个气缸的喷射基础油量值进行补偿，以生成所述多个气缸的喷射油量值。

7.如权利要求6所述的发动机的燃油分配装置，其特征在于，所述获取模块具体包括：

平均值获取单元，用于根据所述多个气缸的转速信号获取转速信号平均值；

差值获取单元，用于分别获取所述多个气缸的转速信号与所述转速信号平均值的差值；以及

补偿油量值获取单元，根据所述差值和所述多个气缸的补偿油量MAP获取所述多个气缸的补偿油量值。

8.如权利要求7所述的发动机的燃油分配装置，其特征在于，所述多个气缸的补偿油量MAP中的补偿油量值根据对所述发动机的试验数据进行标定。

9.如权利要求8所述的发动机的燃油分配装置，其特征在于，还包括：

修正模块，用于根据所述多个气缸的补偿油量值对所述多个气缸的补偿油量MAP进行修正。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求6-9中任意一项所述的发动机的燃油分配装置。