CN112796917B - 一种发动机扭矩修正方法、系统和终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机扭矩修正方法，包括获取发动机当前点火角和发动机最佳点火角；根据发动机当前点火角和发动机最佳点火角，获取当前发动机点火角效率；获取车辆运行工况并获取点火角效率修正系数；获取周围环境信息并获取环境因素修正系数；获取燃料类型并获取燃料因素修正系数；根据点火角效率修正系数、环境因素修正系数和燃料因素修正系数，对当前发动机点火角效率进行修正得到修正后的发动机点火角效率；根据修正后的发动机点火角效率对发动机扭矩进行修正。本发明提供的发动机扭矩修正方法，通过引入车辆实时运行工况、车辆当前所处环境和车辆当前燃料类型，为发动机扭矩提供实时的、高精度的修正，且本发明提供的修正方法适用性更广。

Description

一种发动机扭矩修正方法、系统和终端

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机扭矩修正方法、系统和终端。

背景技术

在传统汽油发动机或者双燃料发动机控制过程中，对于发动机输出扭矩模型精度要求均较高。现有技术中，发动机扭矩模型标定通常在台架标定时进行，台架标定通常又是基于理想状态的边界条件进行的，例如环境温度、水温、进气压力等；然而实际上，整车在使用过程中需要考虑更为复杂的边界条件，例如在高原、高压、低温等极限环境条件下，因此发动机扭矩模型精度可能会产生偏差。除此之外，极限环境条件还会叠加空气湿度、油品(单燃料或双燃料)等边界条件的变化，对于扭矩模型精度的挑战加剧。尤其是针对外部控制器与发动机控制器有扭矩交互的情况，例如针对使用自动档变速箱配置的轿车，由于自动变速箱控制器(简称TCU)离合器控制对于发动机扭矩模型的精度要求较高，并且TCU非常依赖发动机扭矩模型来精确控制离合器动作。因此如若某些工况下扭矩模型精度偏差较大，则可能会引起发动机转速的下跌或波动，引起整车的冲击或晃动，对起步质量及用户的驾乘感受有负面影响。

常规的是通过以下两个方案来进行优化：一是尽可能平衡平原地区与极限环境的扭矩模型精度，但这样可能无法兼顾外部边界条件的变化，导致平原地区扭矩精度下降。二是牺牲部分性能来改善扭矩精度不足带来的弊端，例如针对起步顿挫问题，变速箱控制单元可以通过减弱离合器的结合速度，或者提高发动机进气量；但这两种方案都有其弊端，减缓离合器结合速度会减缓起步速度，会产生起步肉、动力性不足等其他问题；增加发动机进气量会导致油耗增加。

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种发动机扭矩修正方法、系统和终端，能够较好地平衡理想边界条件和极限环境条件下的发动机扭矩模型精度，提高扭矩模型的适应性和准确性。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种发动机扭矩修正方法，包括：

获取发动机当前点火角和发动机最佳点火角；

根据所述发动机当前点火角和所述发动机最佳点火角，获取当前发动机点火角效率；

获取车辆运行工况，并根据所述车辆运行工况获取点火角效率修正系数；

获取周围环境信息，并根据所述周围环境信息获取环境因素修正系数；

获取燃料类型，并根据所述燃料类型获取燃料因素修正系数；

根据所述点火角效率修正系数、环境因素修正系数和所述燃料因素修正系数，对所述当前发动机点火角效率进行修正，得到修正后的发动机点火角效率；

根据所述修正后的发动机点火角效率对发动机扭矩进行修正。

进一步地，所述点火角效率修正系数包括第一修正系数和第二修正系数，所述获取车辆运行工况，并根据所述车辆运行工况获取点火角效率修正系数，包括：

所述车辆运行工况包括发动机转速、进气负荷和进气歧管温度；

根据所述发动机转速和所述进气负荷，获取第一修正系数；

根据所述发动机转速和所述进气歧管温度，获取第二修正系数。

具体地，所述点火角效率修正系数＝第一修正系数×第二修正系数。

具体地，所述获取周围环境信息，包括：

获取周围环境气压信息；

和获取周围环境温度信息。

具体地，所述修正后的发动机点火角效率＝当前发动机点火角效率×点火角效率修正系数×环境因素修正系数×燃料因素修正系数。

进一步地，所述根据所述修正后的发动机点火角效率对发动机扭矩进行修正，包括：

获取发动机当前基础扭矩；

获取所述修正后的发动机点火角效率；

根据所述修正后的发动机点火角效率，对所述发动机当前基础扭矩进行修正，得到修正后的发动机扭矩。

具体地，所述修正后的发动机扭矩＝发动机当前基础扭矩×修正后的发动机点火角效率。

本发明另一方面保护一种发动机扭矩修正系统，包括：

第一获取模块，用于获取发动机当前点火角和发动机最佳点火角；

第二获取模块，用于根据发动机当前点火角和所述发动机最佳点火角，获取当前发动机点火角效率；

第三获取模块，用于获取车辆运行工况，和根据所述车辆运行工况获取点火角效率修正系数；

第四获取模块，用于获取周围环境信息，和根据所述周围环境信息获取环境因素修正系数；

第五获取模块，用于获取燃料类型，和根据所述燃料类型获取燃料因素修正系数；

第一修正模块，用于根据所述点火角效率修正系数、环境因素修正系数和所述燃料因素修正系数，对当前发动机点火角效率进行修正，得到修正后的发动机点火角效率；

第二修正模块，用于根据所述修正后的发动机点火角效率，对发动机扭矩进行修正。

优选地，所述第二修正模块包括：

第一获取单元，用于获取发动机当前基础扭矩；

修正单元，用于根据所述修正后的发动机点火角效率，对所述发动机当前基础扭矩进行修正，得到修正后的发动机扭矩。

本发明另一方面保护一种终端，包括处理器和存储器；

所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如上述技术方案所述的发动机扭矩修正方法。

由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1)本发明提供的一种发动机扭矩修正方法，通过引入发动机转速、进气负荷等表征发动机运行工况的参数，和外界环境因素、燃料类型来对当前发动机点火角效率进行修正，能够较好地平衡台架标定时的理想边界条件和车辆运行时的实际环境条件，对发动机扭矩提供实时的修正。

2)本发明提供的一种发动机扭矩修正方法，能够提高对发动机扭矩修正的精度，从而使得发动机扭矩输出适应于当前行驶工况，满足动力性需求和提高燃油经济型。

3)本发明提供的一种发动机扭矩修正方法，能够满足不同环境条件、不同工况场景下的对发动机扭矩修正的需求，适用性广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种发动机扭矩修正方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种发动机扭矩修正系统的结构示意图；

图3是第二修正模块的结构示意图。

图中：10-第一获取模块，20-第二获取模块，30-第三获取模块，40-第四获取模块，50-第五获取模块，60-第一修正模块，70-第二修正模块，71-第一获取单元，72-修正单元。

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的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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例

活塞发动机，从点火时刻起至活塞到达压缩行程上止点，这段时间内曲轴转过的角度为点火角。如果在活塞到达压缩上止点才点火，则燃油燃烧的力量不能完全发挥出来；但若点火时刻过早，活塞还没到达压缩上止点燃油已经发挥力量，则此时活塞需要顶着燃油燃烧的力量继续压缩，这会使得气缸压力暴增，这个现象就是爆震(也常称为震爆、敲缸)；由此可见点火角过大或过小都不好。

现有技术中，在台架标定时就会对发动机扭矩模型中发动机在各工况下的最佳点火角进行标定。在最佳点火角标定时，技术人员考虑到的通常是理想边界条件下的各环境因素，如环境温度、水温、进气压力等等，最终得到的最佳点火角是使得发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放时的点火角，是一个理想化的点火角。而实际中，车辆运行在各个工况下时由于并不能达到理想的各边界环境，因此并不能达到与各工况相对应的最佳点火角。因此实际情况中，点火角选取的是发动机在大多数工况下正好不发生爆震的那个点，与理想的最佳点火角存在差距。

而当车辆行驶在较为恶劣的环境条件中时，例如，空气稀薄、大气压强小的高原环境，则实际上适应于此环境的点火角与标定的最佳点火角间的差距则会更大，从而使得此时发动机的输出扭矩也与台架标定时的理想扭矩模型有较大的偏差，容易引起整车的冲击或晃动，对起步质量及用户的驾乘感受有负面影响。

因此，结合图1，本说明书实施例旨在提供一种发动机扭矩修正方法以解决现有技术存在的缺陷。

方法包括：

S100：获取发动机当前点火角和发动机最佳点火角。

所述发动机最佳点火角可直接采用在发动机开发阶段台架标定时确定的各工况下(包括怠速工况、小负荷工况、中等负荷、大负荷/全负荷，加速工况等)的最佳点火角，所述发动机当前点火角可通过曲轴传感器获取的曲轴位置来获得。

S200：根据所述发动机当前点火角和所述发动机最佳点火角，获取当前发动机点火角效率，记当前发动机点火角效率为η1。

本说明书中，所述当前发动机点火角效率η1＝发动机当前点火角÷发动机最佳点火角，即所述当前发动机点火角效率是能够表征发动机当前点火角和最佳点火角之间差距的参量。

S300：获取车辆运行工况，并根据所述车辆运行工况获取点火角效率修正系数，记所述点火角效率修正系数为A。

所述车辆运行工况可通过发动机转速、进气负荷和进气歧管温度来获得，具体地，可根据发动机转速和所述进气负荷，查表获得发动机运行工况；再加以进气歧管温度对发动机运行工况进行进一步确认。

以怠速运行工况为例，怠速工况是指发动机无负载运转状态，此时离合器处于接合位置，变速箱处于空档(对于自动变速箱车辆而言，为停车档或P档)；当获取到发动机转速在700r/min至1100r/min范围内，节气门开度在30％至40％范围内时，可查表获得此时车辆运行在怠速工况。对于车辆运行的其他工况的获取与怠速工况相类似，此处不一一赘述。

在一些实施例中，还可以辅以气缸中氧气含量来进一步精确对车辆运行工况的判断，气缸中氧气含量通过氧含量传感器获取；除此之外，还可以设置有用来测定发动机抖动度的震爆传感器。

所述点火角效率修正系数包括第一修正系数和第二修正系数，则步骤S300可具体包括以下子步骤：

S310：获取发动机转速和进气负荷。

所述发动机转速可通过发动机转速传感器获取，所述进气负荷可通过进气量和/或进气气压、喷油量等压间接表征获得。

S320：根据所述发动机转速和所述进气负荷，获取第一修正系数，记所述第一修正系数为A1。以发动机转速和进气负荷分别为横坐标和纵坐标制作第一脉谱图，根据第一脉谱图查表获得第一修正系数A1。

S330：获取进气歧管温度。

所述进气歧管温度可通过设置在进气歧管处的温度传感器获得。

S340：根据所述发动机转速和所述进气歧管温度，获取第二修正系数，记所述第二修正系数为A2。以发动机转速和进气歧管温度分别为横坐标和纵坐标制作第二脉谱图，根据第二脉谱图查表获得第二修正系数A2。

S350：根据所述第一修正系数A1和所述第二修正系数A2，获得所述点火角效率修正系数。

具体地，本说明书实施例中，所述点火角效率修正系数＝第一修正系数×第二修正系数，即所述点火角效率修正系数A＝A1×A2。

S400：获取周围环境信息，并根据所述周围环境信息获取环境因素修正系数，记所述环境因素修正系数为B。

具体地，步骤S400包括：

获取周围环境气压信息和获取周围环境温度信息；

根据所述周围环境气压信息和所述周围环境温度信息，制作第三脉谱图；根据第三脉谱图查表获取所述环境因素修正系数B。

本说明书实施例中，根据所述周围环境气压信息和所述周围环境温度信息可以判断当前车辆运行于何种外界环境中，例如：当周围环境气压较小时，可判断此时车辆处于高原环境；当周围环境温度较低时，可判断当前车辆运行于寒冷的北方环境。

在一些实施例中，所述获取周围环境信息还可以包括：获取周围环境湿度信息；当根据所述周围环境湿度信息获知外界环境湿度较高时，可判断此时车辆可能运行于雨雾等潮湿天气环境。

相应地，则可根据所述周围环境气压信息、周围环境温度信息和所述周围环境湿度信息，获取所述环境因素修正系数B。

S500：获取燃料类型，并根据所述燃料类型获取燃料因素修正系数，记所述燃料因素修正系数为C。例如，根据燃料类型制备修正曲线图，根据修正曲线图获取所述燃料因素修正系数C。

需要说明的是，本说明书实施例提供的一种发动机扭矩修正系统，适用于双燃料发动机，其具有两套燃料供给系统，一套用于供给甲醇，另一套用于供给汽油；或者一套用于供给天然气，另一套用于供给汽油；两套燃料按预定的供给方式向燃烧室供给燃料。双燃料发动机既具有汽油燃料热值高，抗爆燃能力强的优点，又能大大降低排放，日益受到人们的青睐。

示例性地，本说明书实施例中，以汽油燃料为默认标志位，当车辆当前燃料类型为汽油燃料时，设置此时的所述燃料因素修正系数C为1；则当燃料类型变更为甲醇或天然气时，则设置燃料因素修正系数不为1以对点火角效率进行修正。当然了，也可将除汽油燃料以外的其他燃料类型设置为默认标志位。

S600：根据所述点火角效率修正系数A、环境因素修正系数B和所述燃料因素修正系数C，对所述当前发动机点火角效率η1进行修正，得到修正后的发动机点火角效率。

记修正后的发动机点火角效率为η2，则所述修正后的发动机点火角效率η2＝当前发动机点火角效率η1×点火角效率修正系数A×环境因素修正系数B×燃料因素修正系数C。

即η2＝η1×A×B×C

S700：根据所述修正后的发动机点火角效率η2对发动机扭矩进行修正。

具体地，步骤S700可进一步包括：

S710：获取发动机当前基础扭矩。记所述发动机当前基础扭矩为M1。

S720：获取所述修正后的发动机点火角效率η2。

S730：根据所述修正后的发动机点火角效率η2，对所述发动机当前基础扭矩进行修正，得到修正后的发动机扭矩。

记修正后的发动机扭矩为M2，则所述修正后的发动机扭矩M2＝发动机当前基础扭矩M1×修正后的发动机点火角效率η2。

即M2＝M1×η1×A×B×C

本说明书实施例提供的一种发动机扭矩修正方法，通过车辆实时的运行工况、车辆当前所处环境和车辆当前的燃料类型对发动机当前的点火角效率进行实时地修正，进而实现对发动机扭矩实时的修正；本说明书实施例提供的发动机扭矩修正方法能够克服在台架标定时由于理想边界条件与实际应用场景不符导致的发动机实际扭矩输出偏差较大的问题，并且针对发动机实际工作场景对发动机扭矩修正精度更高，具有提高发动机动力性和燃油经济型的作用；且对发动机扭矩修正的方法也能够满足不同环境条件、不同工况场景下的需求，有更广的适用性。

如图2所示，本说明书实施例还提供一种发动机扭矩修正系统，用于实施上述技术方案提供的一种发动机扭矩修正方法，包括：

第一获取模块10，用于获取发动机当前点火角和发动机最佳点火角；

第二获取模块20，用于根据发动机当前点火角和所述发动机最佳点火角，获取当前发动机点火角效率；

第三获取模块30，用于获取车辆运行工况，和根据所述车辆运行工况获取点火角效率修正系数；

第四获取模块40，用于获取周围环境信息，和根据所述周围环境信息获取环境因素修正系数；

第五获取模块50，用于获取燃料类型，和根据所述燃料类型获取燃料因素修正系数；

第一修正模块60，用于根据所述点火角效率修正系数、环境因素修正系数和所述燃料因素修正系数，对当前发动机点火角效率进行修正，得到修正后的发动机点火角效率；

第二修正模块70，用于根据所述修正后的发动机点火角效率，对发动机扭矩进行修正。

在一些实施例中，所述第二修正模块70具体还包括：

第一获取单元71，用于获取发动机当前基础扭矩；

修正单元72，用于根据所述修正后的发动机点火角效率，对所述发动机当前基础扭矩进行修正，得到获取修正后的发动机扭矩。

本说明书实施例还提供一种终端，包括处理器和存储器；

所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如上述技术方案提供的发动机扭矩修正方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

并且，在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。

Claims (10)

1.一种发动机扭矩修正方法，其特征在于，包括：

获取发动机当前点火角和发动机最佳点火角；

根据所述发动机当前点火角和所述发动机最佳点火角，获取当前发动机点火角效率；所述当前发动机点火角效率＝发动机当前点火角÷发动机最佳点火角，所述当前发动机点火角效率是用于表征发动机所述当前点火角和所述最佳点火角之间差距的参量；

获取车辆运行工况，并根据所述车辆运行工况获取点火角效率修正系数；所述车辆运行工况包括发动机转速、进气负荷和进气歧管温度；

获取周围环境信息，并根据所述周围环境信息获取环境因素修正系数；

获取燃料类型，并根据所述燃料类型获取燃料因素修正系数；

根据所述点火角效率修正系数、环境因素修正系数和所述燃料因素修正系数，对所述当前发动机点火角效率进行修正，得到修正后的发动机点火角效率；

根据所述修正后的发动机点火角效率对发动机扭矩进行修正。

2.根据权利要求1所述的一种发动机扭矩修正方法，其特征在于，所述点火角效率修正系数包括第一修正系数和第二修正系数，所述获取车辆运行工况，并根据所述车辆运行工况获取点火角效率修正系数，包括：

根据所述发动机转速和所述进气负荷，获取第一修正系数；

根据所述发动机转速和所述进气歧管温度，获取第二修正系数。

3.根据权利要求2所述的一种发动机扭矩修正方法，其特征在于，

所述点火角效率修正系数＝第一修正系数×第二修正系数。

4.根据权利要求3所述的一种发动机扭矩修正方法，其特征在于，所述获取周围环境信息，包括：

获取周围环境气压信息；

和获取周围环境温度信息。

5.根据权利要求1所述的一种发动机扭矩修正方法，其特征在于，

所述修正后的发动机点火角效率＝当前发动机点火角效率×点火角效率修正系数×环境因素修正系数×燃料因素修正系数。

6.根据权利要求1所述的一种发动机扭矩修正方法，其特征在于，所述根据所述修正后的发动机点火角效率对发动机扭矩进行修正，包括：

获取发动机当前基础扭矩；

获取所述修正后的发动机点火角效率；

根据所述修正后的发动机点火角效率，对所述发动机当前基础扭矩进行修正，得到修正后的发动机扭矩。

7.根据权利要求6所述的一种发动机扭矩修正方法，其特征在于，所述修正后的发动机扭矩＝发动机当前基础扭矩×修正后的发动机点火角效率。

8.一种发动机扭矩修正系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取发动机当前点火角和发动机最佳点火角；

第二获取模块，用于根据发动机当前点火角和所述发动机最佳点火角，获取当前发动机点火角效率；所述当前发动机点火角效率＝发动机当前点火角÷发动机最佳点火角，所述当前发动机点火角效率是用于表征发动机所述当前点火角和所述最佳点火角之间差距的参量；

第三获取模块，用于获取车辆运行工况，和根据所述车辆运行工况获取点火角效率修正系数；所述车辆运行工况包括发动机转速、进气负荷和进气歧管温度；

第四获取模块，用于获取周围环境信息，和根据所述周围环境信息获取环境因素修正系数；

第五获取模块，用于获取燃料类型，和根据所述燃料类型获取燃料因素修正系数；

第一修正模块，用于根据所述点火角效率修正系数、环境因素修正系数和所述燃料因素修正系数，对当前发动机点火角效率进行修正，得到修正后的发动机点火角效率；

第二修正模块，用于根据所述修正后的发动机点火角效率，对发动机扭矩进行修正。

9.根据权利要求8所述的一种发动机扭矩修正系统，其特征在于，所述第二修正模块包括：

第一获取单元，用于获取发动机当前基础扭矩；

修正单元，用于根据所述修正后的发动机点火角效率，对所述发动机当前基础扭矩进行修正，得到修正后的发动机扭矩。

10.一种终端，其特征在于，包括处理器和存储器；所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任意一项所述的发动机扭矩修正方法。

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