CN111946479B - 汽油机降扭与升扭控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：根据发动机最小停机扭矩MMinOffTrq和发动机最小运行扭矩MMinRunTrq确定发动机最小请求扭矩MMinSparkReq；根据发动机运行工况、供油控制指令以及火路扭矩MSparkReq与发动机最小运行扭矩、发动机最小请求扭矩之间的关系确定供油状态；根据喷油控制与点火角控制的优先级确定火路扭矩目标值，并执行喷油控制或点火角控制。本发明的方法可以实现扭矩调节响应快且调节精度高，可以在汽车平顺性和动力性之间进行平衡和选择。

Description

汽油机降扭与升扭控制方法
技术领域
本发明涉及发动机控制技术领域，具体地指一种汽油机降扭与升扭控制方法。
背景技术
随着驾驶员对车辆动力性驾驶性要求越来越高，对汽油发动机而言，车辆加速减速过程中要实现动力性的要求，要求发动机输出的扭矩的变化精度高和响应快。对于在降扭请求大的工况，例如换挡过程和急减速等，需要控制发动机进行断油和推迟点火角的控制；对于在升扭请求时的工况，例如换挡结束后和急加速等，需要控制发动机进行供油恢复和提前点火角的控制，控制过程中要求高精度。
中国专利CN107795395A公开了一种汽油机断缸降扭方法，该方法提出了在换挡过程中通过调节断油和推迟点火角来实现降扭的问题，但该方法是以两个发动机工作循环作为一个断缸控制周期，周期较长，存在着扭矩控制响应精度不高的问题。
发明内容
本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种扭矩调节响应快且精度高的汽油机降扭与升扭控制方法。
为实现上述目的，本发明提供一种汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：根据发动机最小停机扭矩MMinOffTrq和发动机最小运行扭矩MMinRunTrq确定发动机最小请求扭矩MMinSparkReq；根据发动机运行工况、供油控制指令以及火路扭矩MSparkReq与发动机最小运行扭矩、发动机最小请求扭矩之间的关系确定发动机是否供油；根据喷油控制与点火角控制的优先级确定火路扭矩目标值，通过喷油控制和点火角控制调节实际火路扭矩至火路扭矩目标值，发动机最小停机扭矩为当前工况下最小点火角最小气量下的摩擦泵气扭矩和的绝对值，发动机最小运行扭矩为当前工况下最小点火角最小气量下的发动机输出请求净扭矩。
进一步地，所述喷油控制的周期为一个发动机工作循环。
进一步地，所述发动机最小请求扭矩为发动机最小停机扭矩和发动机最小运行扭矩中的最小值。
进一步地，在确定发动机是否供油时，当发动机运行工况为起步阶段时，执行发动机供油动作。
进一步地，当满足发动机外部控制器发出断油指令且发动机内部控制器无禁止断油指令时，执行发动机断油动作。
进一步地，当满足发动机火路扭矩MSparkReq大于发动机最小运行扭矩MMinRunTrq且维持时间大于第一断油响应时间T0时，执行发动机供油动作。
进一步地，当(MSparkReq-MMinSparkReq)≥k1×(MMinRunTrq-MMinSparkReq)或者发动机内部控制器发出禁止断油指令、且维持时间大于第二断油响应时间T1时，执行发动机供油动作。
当满足条件一：(MSparkReq-MMinSparkReq)＜k2×(MMinRunTrq-MMinSparkReq)或发动机内部控制器无指令禁止断油指令，且维持时间大于供油响应时间T2时，执行发动机断油动作；当不满足上述条件一时，维持当前发动机是否供油不变。
进一步地，当车辆采用喷油控制优先级时，火路扭矩目标值MSparkReqFinal为火路扭矩MSparkReq。
进一步地，当车辆采用点火角控制优先级时，火路扭矩目标值MSparkReqFinal为
MSparkReqFinal＝MSparkReq+MMinOffTrq-MMinRunTrq+r1×(MMinRunTrq-MMinSparkReq)
其中，r1为修正系数，r1＝r1(z)×K，r1(z)为上个计算周期的修正系数，r1(z)的初始值为1；K为比例系数，取值范围为[0.1，1]。
本发明的有益效果是：扭矩调节响应快且精度高。本发明在发动机进行降扭或升扭时，根据发动机运行工况、供油控制指令以及火路扭矩与发动机最小运行扭矩、发动机最小请求扭矩之间的关系确定发动机是否供油，并根据喷油控制优先级与点火角控制优先级的关系确定火路扭矩目标值，扭矩调节响应快且调节精度高。
附图说明
图1为本发明汽油机降扭与升扭控制方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，一种汽油机降扭与升扭控制方法，其控制过程如下：
首先根据发动机最小停机扭矩MMinOffTrq和发动机最小运行扭矩MMinRunTrq确定发动机最小请求扭矩MMinSparkReq。
发动机最小请求扭矩为发动机最小停机扭矩和发动机最小运行扭矩中的最小值，即MMinSparkReq＝min(MMinOffTrq，MMinRunTrq)。发动机最小停机扭矩为当前工况下最小点火角最小气量下的摩擦泵气扭矩和的绝对值，发动机最小运行扭矩当前工况下最小点火角最小气量下的发动机输出请求净扭矩。而火路扭矩为当前发动机输出请求净扭矩，其可以通过点火角的控制，以及扭矩协调后，来控制火路扭矩的输出。
根据发动机运行工况、供油控制指令以及火路扭矩MSparkReq与发动机最小运行扭矩、发动机最小请求扭矩之间的关系确定发动机是否供油。以下条件根据顺序优先级依次递减。
1)首先根据发动机运行工况确定发动机是否供油，当发动机运行工况为起步阶段时，执行发动机供油动作；当发动机运行工况不在起步阶段时，通过供油控制指令以及火路扭矩MSparkReq与发动机最小运行扭矩、发动机最小请求扭矩之间的关系确定发动机是否供油。因为在发动机起步阶段时为怠速，不存在急加减速和换挡过程，因此无需进行降扭和升扭，因此不允许进行发动机断油动作。
2)当满足发动机外部控制器发出断油指令且发动机内部控制器无禁止断油指令时，执行发动机断油动作；当不满足上述条件时，进行下一步判断。发动机外部控制器发出的断油指令包括TCU、ADAS、APA发出的控制请求，发动机内部控制器发出的指令包括怠速控制，发电请求。这样是为了保证了发动机内部一些不能断油工况的运行。
3)当满足发动机火路扭矩MSparkReq大于发动机最小运行扭矩MMinRunTrq且维持时间大于第一断油响应时间T0时，执行发动机供油动作，其中，T0取值范围为0～0.05s，此时可以通过供油实现增大发动机的火路输出扭矩，从而实现升扭的目的；当不满足上述条件时，进行下一步判断。
4)当满足(MSparkReq-MMinSparkReq)≥k1×(MMinRunTrq-MMinSparkReq)或者发动机内部控制器发出禁止断油指令、且维持时间大于第二断油响应时间T1时，执行发动机供油动作，其中，k1取值范围为0.3～0.95，T1取值范围为0.1～0.5s；当不满足上述条件时，进行下一步判断。
5)当满足(MSparkReq-MMinSparkReq)＜k2×(MMinRunTrq-MMinSparkReq)或发动机内部控制器无指令禁止断油指令，且维持时间大于供油响应时间T2时，执行发动机断油动作，其中，k2取值范围为0.02～0.3，T2取值范围为0.02～0.08s；当不满足上述条件时，维持当前发动机是否供油不变。
这样，通过上述判定条件的优先级逐步递减进行判断是否进行发动机断油动作和发动机供油动作，确定发动机是否供油。通过减小第一断油响应时间T0、第二断油响应时间T1、供油响应时间T2以及k1、k2的取值可以实现降扭和升扭的快速响应。
通过发动机断油动作和发动机供油动作来调节火路输出扭矩是以一定时间周期触发的，最终的喷油嘴控制是以一个发动机工作循环的
Figure GDA0003196081690000051
曲轴角度触发，即每当曲轴角度变化
Figure GDA0003196081690000052
时，进行一次发动机断油动作或者发动机供油动作，其中N为气缸数。
最后，根据喷油控制与点火角控制的优先级确定火路扭矩目标值，通过喷油控制和点火角控制调节实际火路扭矩至火路扭矩目标值。
由于发动机的降扭和升扭的实现方式可以是通过喷油控制，也可以是通过点火角控制，因此在进行上述控制过程来调节火路扭矩目标值时，两种控制方式的优先级影响着火路扭矩目标值的确定。在上述条件3)～5)中由于要判定火路扭矩MSparkReq与发动机最小运行扭矩、发动机最小请求扭矩之间的关系，必须先确定喷油控制优先级与点火角控制优先级，喷油控制优先级是指主要通过控制喷油嘴的断油和喷油实现对火路扭矩目标值的调节，点火角控制优先级是指主要通过控制点火角实现对火路扭矩目标值的调节。由于喷油控制优先级和点火角控制优先级影响着车辆动力性和平顺性，因此在设计之初时可根据车辆设计要求来选择喷油控制优先级和点火角控制优先级。
当车辆采用喷油控制优先级时，火路扭矩目标值MSparkReqFinal为火路扭矩MSparkReq。主要是通过喷油控制实现火路扭矩目标值的调节，此时点火角的调节量较小，发动机的气量变化不明显，从而车辆动力变化不大，驾驶感受比较平顺。
当车辆采用点火角控制优先级时，即在进行发动机断油动作或者发动机供油动作时，请求火路扭矩会在发动机断油动作时降低，在发动机供油动作时增加；请求火路扭矩的变化会影响进气量的变化，则车辆的动力性变化更快，从而增强车辆加减速性能。
火路扭矩目标值MSparkReqFinal为
MSparkReqFinal＝MSparkReq+MMinOffTrq-MMinRunTrq+r1×(MMinRunTrq-MMinSparkReq)
其中，r1为修正系数，r1＝r1(z)×K，r1(z)为上个计算周期的修正系数，r1(z)的初始值为1；K为比例系数，取值范围为[0.1，1]。对于条件3)～5)的不同情况，比例系数K的最佳取值不同，其中当为条件3)的条件时，K的最佳取值为0.5；当为条件4)时，K的最佳取值为0.25，当为条件5)时，K的最佳取值为-0.25。

Claims (10)

1.一种汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：根据发动机最小停机扭矩MMinOffTrq和发动机最小运行扭矩MMinRunTrq确定发动机最小请求扭矩MMinSparkReq；根据发动机运行工况、供油控制指令以及火路扭矩MSparkReq与发动机最小运行扭矩、发动机最小请求扭矩之间的关系确定发动机是否供油；根据喷油控制与点火角控制的优先级确定火路扭矩目标值，通过喷油控制和点火角控制调节实际火路扭矩至火路扭矩目标值，发动机最小停机扭矩为当前工况下最小点火角最小气量下的摩擦泵气扭矩和的绝对值，发动机最小运行扭矩为当前工况下最小点火角最小气量下的发动机输出请求净扭矩。
2.根据权利要求1所述的汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：所述喷油控制的周期为一个发动机工作循环。
3.根据权利要求1所述的汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：所述发动机最小请求扭矩为发动机最小停机扭矩和发动机最小运行扭矩中的最小值。
4.根据权利要求1所述的汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：在确定发动机是否供油时，当发动机运行工况为起步阶段时，执行发动机供油动作。
5.根据权利要求4所述的汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：当满足发动机外部控制器发出断油指令且发动机内部控制器无禁止断油指令时，执行发动机断油动作。
6.根据权利要求5所述的汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：当发动机火路扭矩MSparkReq大于发动机最小运行扭矩MMinRunTrq且维持时间大于第一断油响应时间T0时，执行发动机供油动作。
7.根据权利要求6所述的汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：当满足(MSparkReq-MMinSparkReq)≥k1×(MMinRunTrq-MMinSparkReq)或者发动机内部控制器发出禁止断油指令、且维持时间大于第二断油响应时间T1时，执行发动机供油动作。
8.根据权利要求7所述的汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：当满足条件一：(MSparkReq-MMinSparkReq)＜k2×(MMinRunTrq-MMinSparkReq)或发动机内部控制器无指令禁止断油指令，且维持时间大于供油响应时间T2时，执行发动机断油动作；当不满足上述条件一时，维持当前发动机是否供油不变。
9.根据权利要求1所述的汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：当车辆采用喷油控制优先级时，火路扭矩目标值MSparkReqFinal为火路扭矩MSparkReq。
10.根据权利要求1所述的汽油机降扭与升扭控制方法，其特征在于：当车辆采用点火角控制优先级时，火路扭矩目标值MSparkReqFinal为
MSparkReqFinal＝MSparkReq+MMinOffTrq-MMinRunTrq+r1×(MMinRunTrq-MMinSparkReq)
其中，r1为修正系数，r1＝r1(z)×K，r1(z)为上个计算周期的修正系数，r1(z)的初始值为1；K为比例系数，取值范围为[0.1，1]。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112943503B (zh) * 2021-03-19 2022-04-08 东风汽车集团股份有限公司 降扭快速响应方法、装置、设备及可读存储介质
CN114837870B (zh) * 2022-04-14 2023-11-28 联合汽车电子有限公司 用于机械节气门体的扭矩控制方法、装置、介质及车辆

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107795395A (zh) * 2017-07-18 2018-03-13 中国第汽车股份有限公司 一种汽油机断缸降扭方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7527028B2 (en) * 2006-03-09 2009-05-05 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle system having engine with variable valve operation
CN106347352B (zh) * 2015-07-14 2019-01-22 上汽通用汽车有限公司 混合动力能量管理系统及其控制方法
JP6568485B2 (ja) * 2016-02-04 2019-08-28 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2018112123A (ja) * 2017-01-11 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
FR3064692B1 (fr) * 2017-04-03 2019-04-19 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de commande de couple d’un moteur a allumage commande

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107795395A (zh) * 2017-07-18 2018-03-13 中国第汽车股份有限公司 一种汽油机断缸降扭方法

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