CN108869075A - 一种电控发动机喷油提前角的修正方法及装置 - Google Patents

一种电控发动机喷油提前角的修正方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种电控发动机喷油提前角的修正方法，在车辆的行驶过程中，判断当前运行工况是否为设定工况点；若是，在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值；根据所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算得到修正参数；根据所述修正参数对喷油提前角进行修正。本发明消除因发动机传感器安装和齿盘加工导致的误差带来的影响，提高发动机的性能和排放的一致性。

Description

一种电控发动机喷油提前角的修正方法及装置
技术领域
本发明涉及自动化控制技术领域，更具体的，涉及一种电控发动机喷油提前角的修正方法及装置。
背景技术
电控发动机采用曲轴传感器采集曲轴齿盘信号和凸轮轴信号盘，确定发动机的相位、喷油角度。由于产品发动机传感器安装和齿盘加工导致的误差，导致不同发动机曲轴旋转到相同位置时，发动机电控单元根据曲轴信号计算实际角度不同，进而导致了发动机实际点火角度和喷油角度不同，影响不同发动机性能和排放的一致性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种电控发动机喷油提前角的修正方法及装置，消除因发动机传感器安装和齿盘加工导致的误差带来的影响，提高发动机的性能和排放的一致性。
为了实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：
一种电控发动机喷油提前角的修正方法，包括：
在车辆的行驶过程中，判断当前运行工况是否为设定工况点；
若是，在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值；
根据所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算得到修正参数；
根据所述修正参数对喷油提前角进行修正。
可选的，所述方法还包括：
确定标定发动机，计算并记录每个设定工况点标定发动机参考缸一次谐波相位平均值、喷油提前角平均值。
可选的，所述确定标定发动机，计算并记录每个设定工况点标定发动机参考缸一次谐波相位平均值、喷油提前角平均值，包括：
在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件；
若是，在设定时间内计算并记录每个时间点的标定发动机当前控制参数、标定发动机参考缸一次谐波相位值和喷油提前角，计算并记录设定时间内当前工况标定发动机参考缸一次谐波相位平均值和喷油提前角平均值；
判断当前工况是否为最后一个设定工况点；
若是，结束标定发动机的自学习过程；
若否，返回执行所述在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件。
可选的，所述判断当前运行工况是否为设定工况点，包括：
根据当前运行工况发动机控制参数判断当前运行工况是否为设定工况点，所述发动机控制参数包括：发动机转速、喷油量、发动机温度和进气温度。
可选的，所述在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值，包括：
在当前工况的稳定时间内，对每个时间点曲轴传感器采集到的压缩冲程和做功冲程的曲轴信息进行傅里叶变换，得到每个时间点参考缸一次谐波相位值；
根据每个时间点参考缸一次谐波相位值，计算当前工况的稳定时间内参考缸一次谐波相位平均值。
可选的，所述根据所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算得到修正参数，包括：
根据当前工况的稳定时间，确定所述设定工况点的权重；
根据所述设定工况点的权重、所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算所述参考缸一次谐波相位修正值；
依据参考缸一次谐波相位值与喷油提前角的线性关系，计算表示喷油提前角修正值的修正参数。
一种电控发动机喷油提前角的修正装置，包括：
判断单元，用于在车辆的行驶过程中，判断当前运行工况是否为设定工况点；
若是，触发第一计算单元，用于在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值；
第二计算单元，用于根据所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算得到修正参数；
修正单元，用于根据所述修正参数对喷油提前角进行修正。
可选的，所述装置还包括：
自学习单元，用于确定标定发动机，计算并记录每个设定工况点标定发动机参考缸一次谐波相位平均值、喷油提前角平均值。
可选的，所述自学习单元具体用于：在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件；
若是，在设定时间内计算并记录每个时间点的标定发动机当前控制参数、标定发动机参考缸一次谐波相位值和喷油提前角，计算并记录设定时间内当前工况标定发动机参考缸一次谐波相位平均值和喷油提前角平均值；
判断当前工况是否为最后一个设定工况点；
若是，结束标定发动机的自学习过程；
若否，返回执行所述在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件。
可选的，所述判断单元，具体用于根据当前运行工况发动机控制参数判断当前运行工况是否为设定工况点，所述发动机控制参数包括：发动机转速、喷油量、发动机温度和进气温度。
可选的，所述第一计算单元，具体用于在当前工况的稳定时间内，对每个时间点曲轴传感器采集到的压缩冲程和做功冲程的曲轴信息进行傅里叶变换，得到每个时间点参考缸一次谐波相位值；根据每个时间点参考缸一次谐波相位值，计算当前工况的稳定时间内参考缸一次谐波相位平均值。
可选的，所述第二计算单元，具体用于根据当前工况的稳定时间，确定所述设定工况点的权重；根据所述设定工况点的权重、所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算所述参考缸一次谐波相位修正值；依据参考缸一次谐波相位值与喷油提前角的线性关系，计算表示喷油提前角修正值的修正参数。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明公开的一种电控发动机喷油提前角的修正方法及装置，在车辆的行驶过程中，当前运行工况为设定工况点时触发对喷油提前角的修正控制，在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值，并根据该平均值和标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算修正参数，并根据修正参数对喷油提前角进行修正。消除因发动机传感器安装和齿盘加工导致的误差带来的影响，提高发动机的性能和排放的一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一次谐波相位与喷油提前角对应关系示意图；
图2为本发明实施例公开的一种电控发动机喷油提前角的修正方法流程图；
图3为本发明实施例公开的一种电控发动机喷油提前角的修正装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
申请人通过采集柴油机曲轴信号发现，当发动机在转速、喷油量等参数恒定的情况下，只改变喷油提前角，发动机各缸压缩冲程和做工冲程对应的时间序列的一次谐波的相位的变化与喷油提前角的变化不一致。请参阅图1，主喷提前角在11度至14度变化时，一次谐波的相位基本不发生变化；但主喷提前角在其他角度时，一次谐波的相位也随之变化。因此，两台发动机计算的主喷提前角相同，但相位存在偏差时，一次谐波的相位不同。
基于以上分析，如果两台发动机曲轴传感器安装和曲轴信号齿盘不存在偏差，那两台发动机在同一工况下，相同缸的压缩冲程和做功冲程对应的时间序列的一次谐波的相位与喷射提前角的差值应该相同；若一次谐波相位不同则证明两台发动机存在相位上的偏差。因此可以将当前发动机与样本发动机的一次谐波相位进行比对、修正，消除相位偏差。
在此基础上，请参阅图2，本实施例公开了一种电控发动机喷油提前角的修正方法，可以应用于ECU(英文全称：Electronic Control Unit；中文全称：电子控制单元)具体包括以下步骤：
S101：在车辆的行驶过程中，判断当前运行工况是否为设定工况点；
具体的，每个设定工况点都对应一个发动机控制参数区间，当前运行工况的发动机控制参数在其中任意一个设定工况点的发动机控制参数区间时，判定当前运行工况为设定工况点。即，根据当前运行工况发动机控制参数判断当前运行工况是否为设定工况点，所述发动机控制参数包括：发动机转速、喷油量、发动机温度和进气温度等。
若否，继续判断当前运行工况是否为设定工况点。
若是，执行S102：在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值；
为了消除扭震等影响，通常选择离曲轴传感器最近的缸为计算的参考缸。
需要说明的是，不同工况的稳定时间不同。
具体的，所述在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值，包括：在当前工况的稳定时间内，对每个时间点曲轴传感器采集到的压缩冲程和做功冲程的曲轴信息进行傅里叶变换，得到每个时间点参考缸一次谐波相位值；根据每个时间点参考缸一次谐波相位值，计算当前工况的稳定时间内参考缸一次谐波相位平均值。
傅里叶系数计算公式：
谐波角度计算公式：
其中，x(t)为t时间点参考缸的曲轴信息。
S103：根据所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算得到修正参数；
具体的，根据当前工况的稳定时间，确定所述设定工况点的权重；
根据所述设定工况点的权重、所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算所述参考缸一次谐波相位修正值；
依据参考缸一次谐波相位值与喷油提前角的线性关系，计算表示喷油提前角修正值的修正参数。
S104：根据所述修正参数对喷油提前角进行修正。
需要说明的是，所述方法还包括：
确定标定发动机，计算并记录每个设定工况点标定发动机参考缸一次谐波相位平均值、喷油提前角平均值。
具体的，所述确定标定发动机，计算并记录每个设定工况点标定发动机参考缸一次谐波相位平均值、喷油提前角平均值，包括：
在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件；
若是，在设定时间内计算并记录每个时间点的标定发动机当前控制参数、标定发动机参考缸一次谐波相位值和喷油提前角，计算并记录设定时间内当前工况标定发动机参考缸一次谐波相位平均值和喷油提前角平均值；
判断当前工况是否为最后一个设定工况点；
若是，结束标定发动机的自学习过程；
若否，返回执行所述在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件。
本实施例公开的一种电控发动机喷油提前角的修正方法，在车辆的行驶过程中，当前运行工况为设定工况点时触发对喷油提前角的修正控制，在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值，并根据该平均值和标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算修正参数，并根据修正参数对喷油提前角进行修正。消除因发动机传感器安装和齿盘加工导致的误差带来的影响，提高发动机的性能和排放的一致性。
基于上述实施例公开的一种电控发动机喷油提前角的修正方法，请参阅图3，本实施例对应公开了一种电控发动机喷油提前角的修正装置，包括：
判断单元201，用于在车辆的行驶过程中，判断当前运行工况是否为设定工况点；
若是，触发第一计算单元202，用于在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值；
第二计算单元203，用于根据所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算得到修正参数；
修正单元204，用于根据所述修正参数对喷油提前角进行修正。
可选的，所述装置还包括：
自学习单元，用于确定标定发动机，计算并记录每个设定工况点标定发动机参考缸一次谐波相位平均值、喷油提前角平均值。
可选的，所述自学习单元具体用于：在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件；
若是，在设定时间内计算并记录每个时间点的标定发动机当前控制参数、标定发动机参考缸一次谐波相位值和喷油提前角，计算并记录设定时间内当前工况标定发动机参考缸一次谐波相位平均值和喷油提前角平均值；
判断当前工况是否为最后一个设定工况点；
若是，结束标定发动机的自学习过程；
若否，返回执行所述在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件。
可选的，所述判断单元，具体用于根据当前运行工况发动机控制参数判断当前运行工况是否为设定工况点，所述发动机控制参数包括：发动机转速、喷油量、发动机温度和进气温度。
可选的，所述第一计算单元，具体用于在当前工况的稳定时间内，对每个时间点曲轴传感器采集到的压缩冲程和做功冲程的曲轴信息进行傅里叶变换，得到每个时间点参考缸一次谐波相位值；根据每个时间点参考缸一次谐波相位值，计算当前工况的稳定时间内参考缸一次谐波相位平均值。
可选的，所述第二计算单元，具体用于根据当前工况的稳定时间，确定所述设定工况点的权重；根据所述设定工况点的权重、所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算所述参考缸一次谐波相位修正值；依据参考缸一次谐波相位值与喷油提前角的线性关系，计算表示喷油提前角修正值的修正参数。
本实施例公开的一种电控发动机喷油提前角的修正装置，在车辆的行驶过程中，当前运行工况为设定工况点时触发对喷油提前角的修正控制，在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值，并根据该平均值和标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算修正参数，并根据修正参数对喷油提前角进行修正。消除因发动机传感器安装和齿盘加工导致的误差带来的影响，提高发动机的性能和排放的一致性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种电控发动机喷油提前角的修正方法，其特征在于，包括：
在车辆的行驶过程中，判断当前运行工况是否为设定工况点；
若是，在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值；
根据所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算得到修正参数；
根据所述修正参数对喷油提前角进行修正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定标定发动机，计算并记录每个设定工况点标定发动机参考缸一次谐波相位平均值、喷油提前角平均值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定标定发动机，计算并记录每个设定工况点标定发动机参考缸一次谐波相位平均值、喷油提前角平均值，包括：
在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件；
若是，在设定时间内计算并记录每个时间点的标定发动机当前控制参数、标定发动机参考缸一次谐波相位值和喷油提前角，计算并记录设定时间内当前工况标定发动机参考缸一次谐波相位平均值和喷油提前角平均值；
判断当前工况是否为最后一个设定工况点；
若是，结束标定发动机的自学习过程；
若否，返回执行所述在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断当前运行工况是否为设定工况点，包括：
根据当前运行工况发动机控制参数判断当前运行工况是否为设定工况点，所述发动机控制参数包括：发动机转速、喷油量、发动机温度和进气温度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值，包括：
在当前工况的稳定时间内，对每个时间点曲轴传感器采集到的压缩冲程和做功冲程的曲轴信息进行傅里叶变换，得到每个时间点参考缸一次谐波相位值；
根据每个时间点参考缸一次谐波相位值，计算当前工况的稳定时间内参考缸一次谐波相位平均值。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算得到修正参数，包括：
根据当前工况的稳定时间，确定所述设定工况点的权重；
根据所述设定工况点的权重、所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算所述参考缸一次谐波相位修正值；
依据参考缸一次谐波相位值与喷油提前角的线性关系，计算表示喷油提前角修正值的修正参数。
7.一种电控发动机喷油提前角的修正装置，其特征在于，包括：
判断单元，用于在车辆的行驶过程中，判断当前运行工况是否为设定工况点；
若是，触发第一计算单元，用于在当前工况的稳定时间内计算参考缸一次谐波相位平均值；
第二计算单元，用于根据所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算得到修正参数；
修正单元，用于根据所述修正参数对喷油提前角进行修正。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
自学习单元，用于确定标定发动机，计算并记录每个设定工况点标定发动机参考缸一次谐波相位平均值、喷油提前角平均值。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述自学习单元具体用于：在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件；
若是，在设定时间内计算并记录每个时间点的标定发动机当前控制参数、标定发动机参考缸一次谐波相位值和喷油提前角，计算并记录设定时间内当前工况标定发动机参考缸一次谐波相位平均值和喷油提前角平均值；
判断当前工况是否为最后一个设定工况点；
若是，结束标定发动机的自学习过程；
若否，返回执行所述在标定发动机的运行过程中，判断当前工况是否满足设定工况点自学习条件。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断单元，具体用于根据当前运行工况发动机控制参数判断当前运行工况是否为设定工况点，所述发动机控制参数包括：发动机转速、喷油量、发动机温度和进气温度。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元，具体用于在当前工况的稳定时间内，对每个时间点曲轴传感器采集到的压缩冲程和做功冲程的曲轴信息进行傅里叶变换，得到每个时间点参考缸一次谐波相位值；根据每个时间点参考缸一次谐波相位值，计算当前工况的稳定时间内参考缸一次谐波相位平均值。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二计算单元，具体用于根据当前工况的稳定时间，确定所述设定工况点的权重；根据所述设定工况点的权重、所述参考缸一次谐波相位平均值与标定发动机参考缸一次谐波相位平均值，计算所述参考缸一次谐波相位修正值；依据参考缸一次谐波相位值与喷油提前角的线性关系，计算表示喷油提前角修正值的修正参数。
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