CN106285978B - 燃油内燃机控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃油内燃机控制方法及装置，所述燃油内燃机控制方法包括以下步骤：获取安装在内燃机的曲轴端的转速检测器提供的脉冲信号a；根据所述脉冲信号a获取内燃机的转速值b以及转速加速度值e；当所述转速加速度值e在预设范围内时，根据所述转速值b在设定好的标准曲线中获取控制值c，发出控制值c指令至内燃机；当所述转速加速度值e偏离预设范围时，根据所述转速值b在设定好的修正曲线中获取修正后的控制值d，发出修正后的控制值d指令至内燃机。所述燃油内燃机控制方法及装置，能够对内燃机的控制值c进行修正，提高内燃机的运行性能，且无需额外增加传感器，结构简单。

Description

燃油内燃机控制方法及装置
技术领域
本发明涉及内燃机领域，尤其涉及一种燃油内燃机控制方法及装置。
背景技术
内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。传统的，控制单元获取脉冲信号的计数进而获得内燃机的转速值，根据转速值在设定好的曲线中取得控制值，根据控制值发出相应的控制值指令，对控制量进行相应控制。但是，这种控制方法无法根据实际情况对控制值进行修正，使得内燃机的运行并不精确。也有一些可以修正控制值的方法，但需要增加额外的传感器，如节气门位置传感器、温度传感器等，以传感器信号作为新的参考量才能实现修正，结构较为复杂，成本也较高。
发明内容
基于此，有必要提供一种燃油内燃机控制方法及装置，该燃油内燃机控制方法及装置能够对控制值进行修正，提高内燃机的运行性能，且无需额外增加传感器，结构简单，成本较低。
其技术方案如下：
一种燃油内燃机控制方法，包括以下步骤：
获取安装在内燃机的曲轴端的转速检测器提供的脉冲信号a；
根据所述脉冲信号a获取内燃机的转速值b以及转速加速度值e；
当所述转速加速度值e在预设范围内时，根据所述转速值b在设定好的标准曲线中获取控制值c，发出控制值c指令至内燃机；当所述转速加速度值e偏离预设范围时，根据所述转速值b在设定好的修正曲线中获取修正后的控制值d，发出修正后的控制值d指令至内燃机。
在其中一个实施例中，当所述转速加速度值e偏离预设范围时，根据所述转速加速度值e的不同偏离范围预设相对应的不同修正曲线。
在其中一个实施例中，为所述转速值b设定预设范围，当所述转速值b不在预设范围内时，所述转速值b对应段的所述修正曲线的曲线段与所述标准曲线重合；当所述转速值b在预设范围内时，所述转速值b对应段的所述修正曲线与所述标准曲线不重合。
在其中一个实施例中，所述控制值c包括点火提前角控制值、喷油量控制值、喷射时刻控制值、二次空气量控制值、废气再循环量控制值、VVT时刻控制值中的至少一种，所述标准曲线对应包括点火提前角标准曲线、喷油量标准曲线、喷射时刻标准曲线、二次空气量标准曲线、废气再循环量标准曲线、VVT时刻标准曲线中的至少一种，所述修正曲线对应包括点火提前角修正曲线、喷油量修正曲线、喷射时刻修正曲线、二次空气量修正曲线、废气再循环量修正曲线、VVT时刻修正曲线中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述修正曲线与所述标准曲线相比，根据所述转速值b在修正曲线中获取的修正后的控制值d等于或小于在标准曲线中获取的控制值c。
在其中一个实施例中，所述修正曲线与所述标准曲线相比，根据所述转速值b在修正曲线中获取的修正后的控制值d等于或大于在标准曲线中获取的控制值c。
在其中一个实施例中，所述修正曲线与所述标准曲线相比，根据所述转速值b在修正曲线中获取的修正后的控制值d等于、大于或小于在标准曲线中获取的控制值c。
在其中一个实施例中，所述转速加速度值e通过脉冲信号a的数量差及脉冲间的时间差计算得到，e＝△n/△t，其中，n为发动机转速，t为时间。
在其中一个实施例中，所述转速检测器为转速传感器或角度传感器。
一种燃油内燃机控制装置，包括：
信号获取模块：用于获取安装在内燃机的曲轴端的转速检测器提供的脉冲信号a；
信号分析模块：用于根据所述脉冲信号a获取内燃机的转速值b以及转速加速度值e；
信号处理模块：用于判断所述转速加速度值e，当所述转速加速度值e在预设范围内时，根据所述转速值b在设定好的标准曲线中获取控制值c，发出控制值c指令至内燃机；当所述转速加速度值e偏离预设范围时，根据所述转速值b在设定好的修正曲线中获取修正后的控制值d，发出修正后的控制值d指令至内燃机。
本发明的有益效果在于：
所述燃油内燃机控制方法，通过获取转速检测器提供的脉冲信号a，并在使用脉冲信号a获取转速的同时，再利用脉冲信号a获取内燃机的转速加速度值e，同时用内燃机的转速和转速加速度作为控制参考量，根据转速加速度值e对应调用标准曲线或修正曲线，当所述转速加速度值e在预设范围内时，可直接根据所述转速值b在设定好的标准曲线中获取控制值c发出控制值c指令，当所述转速加速度值e偏离预设范围时，则根据所述转速值b在设定好的修正曲线中获取修正后的控制值d发出修正后的控制值d指令。所述燃油内燃机控制方法，通过获取转速加速度值e，同时用内燃机的转速和转速加速度作为控制参考量，能够对控制值c进行修正，使得控制结果更为适合内燃机的运转，内燃机的运行更加符合预期，提高内燃机的运行性能，且无需额外增加传感器，结构简单，成本较低。
所述燃油内燃机控制装置，通过在控制单元内预设标准曲线和修正曲线，利用内燃机的转速和转速加速度作为控制参考量，能够对内燃机的控制值c进行修正，使得控制结果更为适合内燃机的运转，内燃机的运行更加符合预期，提高内燃机的运行性能，且无需额外增加传感器，结构简单，成本较低。
附图说明
图1为本发明实施例所述的燃油内燃机控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例所述的脉冲信号a的示意图；
图3为本发明实施例所述的燃油内燃机控制方法的标准曲线与修正曲线的示意图一；
图4为本发明实施例所述的燃油内燃机控制方法的标准曲线与修正曲线的示意图二；
图5为本发明实施例所述的燃油内燃机控制方法的标准曲线与修正曲线的示意图三；
图6为本发明实施例所述的燃油内燃机控制方法的标准曲线与修正曲线的示意图四；
图7为本发明实施例所述的燃油内燃机控制方法的标准曲线与修正曲线的示意图五；
图8为本发明实施例所述的燃油内燃机控制方法的标准曲线与修正曲线的示意图六；
图9为本发明实施例所述的燃油内燃机控制方法的标准曲线与修正曲线的示意图七。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、图2、图4所示，一种燃油内燃机控制方法，包括以下步骤：
S1：获取安装在内燃机的曲轴端的转速检测器提供的脉冲信号a；
S2：根据所述脉冲信号a获取内燃机的转速值b以及转速加速度值e；
S3：当所述转速加速度值e在预设范围内时，根据所述转速值b在设定好的标准曲线中获取控制值c，发出控制值c指令至内燃机；当所述转速加速度值e偏离预设范围时，根据所述转速值b在设定好的修正曲线中获取修正后的控制值d，发出修正后的控制值d指令至内燃机。
本实施例中，所述转速检测器为转速传感器或角度传感器等可以检测转速的检测器。所述转速加速度值e通过脉冲信号a的数量差及脉冲间的时间差计算得到，e＝△n/△t，其中，n为发动机转速，表示每分钟曲轴转动次数，t为时间。所述标准曲线为转速值b-控制值c曲线，所述修正曲线为转速值b-修正后的控制值d曲线。具体的，所述标准曲线与修正曲线可以根据标定试验得到，可以根据发动机的特性、基于稳态量如转速、油门开度等、进行标定得到，通过实践出现的问题及试验情况进行设计。本实施例的附图中，实线代表标准曲线，虚线代表修正曲线。
所述燃油内燃机控制方法，通过获取转速检测器提供的脉冲信号a，并在使用脉冲信号a获取转速的同时，再利用脉冲信号a获取内燃机的转速加速度值e，同时用内燃机的转速和转速加速度作为控制参考量，根据转速加速度值e对应调用标准曲线或修正曲线，当所述转速加速度值e在预设范围内时，可直接根据所述转速值b在设定好的标准曲线中获取控制值c发出控制值c指令，当所述转速加速度值e偏离预设范围时，则根据所述转速值b在设定好的修正曲线中获取修正后的控制值d发出修正后的控制值d指令。所述燃油内燃机控制方法，通过获取转速加速度值e，同时用内燃机的转速和转速加速度作为控制参考量，能够对控制值c进行修正，使得控制结果更为适合内燃机的运转，内燃机的运行更加符合预期，提高内燃机的运行性能，且无需额外增加传感器，结构简单，成本较低。
本实施例中，所述燃油内燃机控制方法可以应用于点火提前角、喷油量、喷射时刻、二次空气量、废气再循环量、VVT时刻等与发动机有关的控制量上。所述控制值c可以包括点火提前角控制值、喷油量控制值、喷射时刻控制值、二次空气量控制值、废气再循环量控制值、VVT时刻控制值中的至少一种，所述标准曲线对应包括点火提前角标准曲线、喷油量标准曲线、喷射时刻标准曲线、二次空气量标准曲线、废气再循环量标准曲线、VVT时刻标准曲线中的至少一种，所述修正曲线对应包括点火提前角修正曲线、喷油量修正曲线、喷射时刻修正曲线、二次空气量修正曲线、废气再循环量修正曲线、VVT时刻修正曲线中的至少一种。本实施例的燃油内燃机控制方法，针对每个控制量，通过设置对应的标准曲线与修正曲线即可实现对该控制量的修正，修正操作方便，无需额外设置传感器，可有效提高内燃机的运行性能，使内燃机获得较好的性能、油耗、排放、噪声等，成本较低。如图3所示，示意出了对四个控制量进行修正控制的示意图。
本实施例中，所述修正曲线的具体曲线设计可以根据内燃机的性能、使用条件或/和需要获得的效果相应设计。所述修正曲线的第一种设计形式为：如图4所示，所述修正曲线与所述标准曲线相比，根据所述转速值b在修正曲线中获取的修正后的控制值d等于或小于在标准曲线中获取的控制值c。例如，对点火提前角控制值进行控制修正时，可采用上述第一种设计形式的修正曲线，以获得较好的控制噪音的效果。具体的控制原理为：当转速加速度值e在预设范围内时，在设定好的标准曲线中获取控制值c并发出控制值c指令；当转速加速度值e大于预设范围时，说明发动机正在急促加速，根据这个意图，可对点火提前角进行修正，降低点火提前角，使得燃烧噪音降低；当转速加速度值e小于预设范围时，则不降低点火提前角使得修正后的控制值d与原标准曲线中指示的控制值c相等，以获得良好的燃烧质量。该第一种设计形式的修正曲线也可以用于提高加速性能，当所获取的转速加速度e正在上升，说明用户意图加速，可以采用同样的原理修正喷油量和点火，使得性能更好，加速更快。
本实施例中，所述修正曲线的第二种设计形式为：如图5所示，所述修正曲线与所述标准曲线相比，根据所述转速值b在修正曲线中获取的修正后的控制值d等于或大于在标准曲线中获取的控制值c。例如，对点火提前角控制值或喷油量控制值进行控制修正时，可采用第二种设计形式的修正曲线，用于增加点火提前角或喷油量，以获得较好的动力性能，获得良好的驾驶感觉。具体的，对喷油量的控制原理为：当获取的转速加速度值e超过了预设范围，且转速加速度值e是呈增加趋势，得知发动机在加速，可对喷油量进行修正，增加喷油量，进而进一步提高动力和相应性，以获得良好的驾驶感觉。
本实施例中，所述修正曲线的第三种设计形式为：如图6、图7所示，所述修正曲线与所述标准曲线相比，根据所述转速值b在修正曲线中获取的修正后的控制值d等于、大于或小于在标准曲线中获取的控制值c。通过采用第三中设计形式的修正曲线，对各控制量进行控制修正时，可根据需要灵活调整，修正的准确性高。进一步的，第三中设计形式的所述修正曲线的设计可根据实际需求进行设计，可以为先不变标准值c再减少标准值c再增加标准值c的曲线，如图6所示，也可以为先不变标准值c再增加标准值c再减少标准值c的曲线，如图7所示，进而对内燃机进行合理、有效、精确的修正，使内燃机的运行更符合预期。例如，采用图7的方式对点火提前角控制值进行控制修正时，在低转速时，可降低点火提前角以获得较好的控制噪音的效果，在高转速时，可增加点火提前角以获得较好的动力性能，获得良好的驾驶感觉。
本实施例的燃油内燃机控制方法，对喷射时刻的控制原理可以为：利用转速加速度e作为参量，可根据油耗、排放原则等对喷射时刻的修正的控制值d进行标定，以得到对喷射时刻的修正；对二次空气量的控制原理可以为：当计算得的转速加速度值e是呈增加趋势，得知发动机在加速，转速加速度值e超过预设范围后，可对喷油量进行修正，增加喷油量，同时，为了得到λ＝1(为获得低排放的行业惯用手段)，可以对二次空气量进行修正，从而既保证有好的动力感，又可以通过排放法规。对废气再循环量的控制原理可以为：利用计算得的转速加速度e作为参量，根据油耗、排放原则对废气再循环量的修正的控制值d进行标定，从而得到对废气再循环量的修正。
进一步的，如图8所示，当所述转速加速度值e偏离预设范围时，根据所述转速加速度值e的不同偏离范围预设相对应的不同修正曲线。根据转速加速度值e的偏离程度预设不同的修正曲线，可进一步提高修正精度，使得内燃机的运行性能更加符合预期，运行性能达到较佳。例如，可设置转速加速度值e的预设范围为0-100RPM/S，当0≤e≤100RPM/S时，转速加速度值在预设范围内，可根据转速值b在设定好的标准曲线中获取控制值c；当所述转速加速度值100RPM/S＜e≤110RPM/S时，可在第一条修正曲线中取修正后的控制值d；当所述转速加速度值110RPM/S＜e≤120RPM/S时，可在第二条修正曲线中取修正后的控制值d，以此类推，通过设置多条修正曲线，进而有效提高修正的精度。
如图9所示，也可以为所述转速值b设定预设范围，当所述转速值b不在预设范围内时，所述转速值b对应段的所述修正曲线的曲线段与所述标准曲线重合；当所述转速值b在预设范围内时，所述转速值b对应段的所述修正曲线与所述标准曲线不重合。进而，能够更加有针对性的进行修正，修正范围的转速可以根据需要进行设定在局部范围，适用于只有部分转速需要控制噪声的情形。例如，可以设置转速值b的预设范围为2500RPM-8000RPM，当转速值b不在预设范围内时，所述转速值b对应段的所述修正曲线的曲线段与所述标准曲线重合；当转速2500RPM＜b＜8000RPM，所述转速对应段的所述修正曲线与所述标准曲线不重合，进而实现局部范围的修正。
本实施例中，图3中四条标准曲线与对应的修正曲线的取值数据如下，其中，控制值c1、控制值c2、控制值c3、控制值c4分别代表根据转速值b在相应的标准曲线下获取的值，修正后的控制值d1、修正后的控制值d2、修正后的控制值d3、修正后的控制值d4分别代表根据转速值b在相应的修正曲线下获取的值。
本实施例中，图4-图9中，标准曲线的取值与相应的修正曲线的取值数据如下，其中，控制值c代表图4-图9中根据转速值b在标准曲线下获取的值，修正后的控制值d1代表图4中根据转速值b在修正曲线下获取的值，修正后的控制值d2代表在图5中根据转速值b在修正曲线下获取的值，修正后的控制值d3代表图6中根据转速值b在修正曲线下获取的值，修正后的控制值d4代表图7中根据转速值b在修正曲线下获取的值，修正后的控制值d6、修正后的控制值d1与修正后的控制值d7分别代表图8中根据转速值b在三条上、中、下修正曲线下获取的值。
一种燃油内燃机控制装置，包括信号获取模块：用于获取安装在内燃机的曲轴端的转速检测器提供的脉冲信号a；
信号分析模块：用于根据所述脉冲信号a获取内燃机的转速值b以及转速加速度值e；
信号处理模块：用于判断所述转速加速度值e，当所述转速加速度值e在预设范围内时，根据所述转速值b在设定好的标准曲线中获取控制值c，发出控制值c指令至内燃机；当所述转速加速度值e偏离预设范围时，根据所述转速值b在设定好的修正曲线中获取修正后的控制值d，发出修正后的控制值d指令至内燃机。
本实施例中，该燃油内燃机控制装置为ECU(Electronic Control Unit)电子控制单元。所述燃油内燃机控制装置，通过在控制单元内预设标准曲线和修正曲线，利用内燃机的转速和转速加速度作为控制参考量，能够对内燃机的控制值c进行修正，使得控制结果更为适合内燃机的运转，内燃机的运行更加符合预期，提高内燃机的运行性能，且无需额外增加传感器，结构简单,成本较低。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种燃油内燃机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取安装在内燃机的曲轴端的转速检测器提供的脉冲信号a；
根据所述脉冲信号a获取内燃机的转速值b以及转速加速度值e；
当所述转速加速度值e在预设范围内时，根据所述转速值b在设定好的标准曲线中获取控制值c，发出控制值c指令至内燃机；当所述转速加速度值e偏离预设范围时，根据所述转速值b在设定好的修正曲线中获取修正后的控制值d，发出修正后的控制值d指令至内燃机。
2.根据权利要求1所述的燃油内燃机控制方法，其特征在于，当所述转速加速度值e偏离预设范围时，根据所述转速加速度值e的不同偏离范围预设相对应的不同修正曲线。
3.根据权利要求1所述的燃油内燃机控制方法，其特征在于，为所述转速值b设定预设范围，当所述转速值b不在预设范围内时，所述转速值b对应段的所述修正曲线的曲线段与所述标准曲线重合；当所述转速值b在预设范围内时，所述转速值b对应段的所述修正曲线与所述标准曲线不重合。
4.根据权利要求1所述的燃油内燃机控制方法，其特征在于，所述控制值c包括点火提前角控制值、喷油量控制值、喷射时刻控制值、二次空气量控制值、废气再循环量控制值、VVT时刻控制值中的至少一种，所述标准曲线对应包括点火提前角标准曲线、喷油量标准曲线、喷射时刻标准曲线、二次空气量标准曲线、废气再循环量标准曲线、VVT时刻标准曲线中的至少一种，所述修正曲线对应包括点火提前角修正曲线、喷油量修正曲线、喷射时刻修正曲线、二次空气量修正曲线、废气再循环量修正曲线、VVT时刻修正曲线中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的燃油内燃机控制方法，其特征在于，所述修正曲线与所述标准曲线相比，根据所述转速值b在修正曲线中获取的修正后的控制值d等于或小于在标准曲线中获取的控制值c。
6.根据权利要求4所述的燃油内燃机控制方法，其特征在于，所述修正曲线与所述标准曲线相比，根据所述转速值b在修正曲线中获取的修正后的控制值d等于或大于在标准曲线中获取的控制值c。
7.根据权利要求4所述的燃油内燃机控制方法，其特征在于，所述修正曲线与所述标准曲线相比，根据所述转速值b在修正曲线中获取的修正后的控制值d等于、大于或小于在标准曲线中获取的控制值c。
8.根据权利要求1-7任一项所述的燃油内燃机控制方法，其特征在于，所述转速加速度值e通过脉冲信号a的数量差及脉冲间的时间差计算得到，e＝△n/△t，其中，n为发动机转速，t为时间。
9.根据权利要求1-7任一项所述的燃油内燃机控制方法，其特征在于，所述转速检测器为转速传感器或角度传感器。
10.一种燃油内燃机控制装置，其特征在于，包括：
信号获取模块：用于获取安装在内燃机的曲轴端的转速检测器提供的脉冲信号a；
信号分析模块：用于根据所述脉冲信号a获取内燃机的转速值b以及转速加速度值e；
信号处理模块：用于判断所述转速加速度值e，当所述转速加速度值e在预设范围内时，根据所述转速值b在设定好的标准曲线中获取控制值c，发出控制值c指令至内燃机；当所述转速加速度值e偏离预设范围时，根据所述转速值b在设定好的修正曲线中获取修正后的控制值d，发出修正后的控制值d指令至内燃机。
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